鐵路軌道輪軌力監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種鐵路軌道輪軌力監(jiān)測系統(tǒng)，包括應(yīng)變花采集裝置、NI9237模塊、PC機(jī)，應(yīng)變花采集裝置按剪應(yīng)力法粘貼在鋼軌上，粘貼位置分別為左軌軌腰、左軌軌底、右軌軌腰、右軌軌底；每個位置中的應(yīng)變花通過排線進(jìn)行組橋，橋路的輸出端連接至與NI9237模塊配套的橋盒上，橋盒的輸出端通過RJ-50插口分別連接至NI9237模塊的四個通道中；NI9237的輸出端通過USB接口與PC機(jī)連接。本發(fā)明的鐵路軌道輪軌力監(jiān)測系統(tǒng)，能夠監(jiān)測到每趟列車經(jīng)過測點時的輪軌力，在監(jiān)測過程中，輪軌力應(yīng)變波形能夠?qū)崟r的顯示出來，并提取輪軌力應(yīng)變波形中波峰的峰值，通過標(biāo)定系數(shù)的換算得到輪軌力的值。
【專利說明】鐵路軌道輪軌力監(jiān)測系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于鐵道工程【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種鐵路軌道輪軌力監(jiān)測系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]列車運(yùn)行時的穩(wěn)定性和安全性受很多因素的影響，包括地質(zhì)條件、機(jī)車車輛、通信信號、氣候條件、線路條件等。評估列車運(yùn)行穩(wěn)定性和安全性的參數(shù)主要有脫軌系數(shù)和輪重減載率，這兩個參數(shù)是由輪軌力的計算而得。因此，對輪軌力進(jìn)行監(jiān)測是評估列車運(yùn)行穩(wěn)定和安全的重要措施。
[0003]目前，鐵路軌道輪軌力監(jiān)測系統(tǒng)的安裝方式分為兩種，一種將監(jiān)測系統(tǒng)安裝在軌檢車上，這種監(jiān)測系統(tǒng)只能監(jiān)測到軌檢車運(yùn)行時的輪軌力，而其他車輛經(jīng)過該段線路時的輪軌力卻不能獲得；另一種是將監(jiān)測系統(tǒng)安裝在軌道旁，這種監(jiān)測系統(tǒng)雖然可以監(jiān)測到每輛列車經(jīng)過測點的輪軌力，但該監(jiān)測過程卻不能在列車運(yùn)行時實時的反映出來。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的就是提供一種能夠?qū)崟r監(jiān)測每趟列車經(jīng)過測點時輪軌力的鐵路軌道輪軌力監(jiān)測系統(tǒng)。
[0005]本發(fā)明的鐵路軌道輪軌力監(jiān)測系統(tǒng)，包括應(yīng)變花采集裝置、NI 9237模塊、PC機(jī)，應(yīng)變花采集裝置按剪應(yīng)力法粘貼在鋼軌上，粘貼位置分別為左軌軌腰、左軌軌底、右軌軌腰、右軌軌底，這四個位置所采集的應(yīng)變分別對應(yīng)左軌垂向力、左軌橫向力、右軌垂向力、右軌橫向力；每個位置中的應(yīng)變花通過排線進(jìn)行組橋，橋路的輸出端連接至與NI 9237模塊配套的橋盒上，每個橋盒的輸出端通過RJ-50插口分別連接至NI 9237模塊的四個通道中，即四個通道分別采集以上四個位置的輪軌力應(yīng)變；NI 9237的輸出端通過USB接口與PC機(jī)連接。
[0006]應(yīng)變花采集裝置是將鋼軌的應(yīng)變轉(zhuǎn)化為應(yīng)變花的電阻，采用應(yīng)變花通過剪應(yīng)力法測量鋼軌由輪軌力產(chǎn)生的應(yīng)變；NI 9237模塊是一種基于電橋采集應(yīng)變的模塊，該模塊能夠通過電橋采集到應(yīng)變花的電阻變化，從而采集到鋼軌的應(yīng)變；PC機(jī)完成對輪軌力應(yīng)變的數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)處理分析，并顯示。
[0007]當(dāng)列車經(jīng)過測點時，系統(tǒng)對輪軌力應(yīng)變進(jìn)行正式采集，該過程所采集到的數(shù)據(jù)不僅會實時的顯示在程序的界面上，而且會保存在預(yù)先設(shè)置的數(shù)據(jù)存儲路徑當(dāng)中；當(dāng)列車完全經(jīng)過測點后，采集結(jié)束，系統(tǒng)會對所采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析。剛采集到的原始數(shù)據(jù)夾雜著一定的干擾噪聲，主要包括基線漂移和寬帶噪聲，數(shù)據(jù)處理功能能消除以上噪聲，得到理想的有效數(shù)據(jù)，從而提取到輪軌力應(yīng)變波形中波峰的峰值，分析功能通過標(biāo)定系數(shù)將輪軌力應(yīng)變值轉(zhuǎn)換成輪軌力的值，并且通過輪軌力間的相互計算能夠得到脫軌系數(shù)和輪重減載率的值。
[0008]本發(fā)明的鐵路軌道輪軌力監(jiān)測系統(tǒng)，能夠監(jiān)測到每趟列車經(jīng)過測點時的輪軌力，在監(jiān)測過程中，輪軌力應(yīng)變波形能夠?qū)崟r的顯示出來，并提取輪軌力應(yīng)變波形中波峰的峰值，通過標(biāo)定系數(shù)的換算得到輪軌力的值。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1為本發(fā)明的連接布置示意圖；
圖2為輪軌垂向力應(yīng)變花貼片和組橋方式示意圖；
圖3為輪軌橫向力應(yīng)變花貼片和組橋方式示意圖。

【具體實施方式】
[0010]一種鐵路軌道輪軌力監(jiān)測系統(tǒng)，包括應(yīng)變花采集裝置、NI 9237模塊、PC機(jī)，應(yīng)變花采集裝置按剪應(yīng)力法粘貼在鋼軌上，粘貼位置分別為左軌軌腰、左軌軌底、右軌軌腰、右軌軌底，這四個位置所采集的應(yīng)變分別對應(yīng)左軌垂向力、左軌橫向力、右軌垂向力、右軌橫向力；每個位置中的應(yīng)變花通過排線進(jìn)行組橋，橋路的輸出端連接至與NI 9237模塊配套的橋盒上，每個橋盒的輸出端通過RJ-50插口分別連接至NI 9237模塊的四個通道中，SP四個通道分別采集以上四個位置的輪軌力應(yīng)變；NI 9237的輸出端通過USB接口與PC機(jī)連接。
[0011]測試輪軌垂向力應(yīng)變花貼片和組橋方式如圖2所示，測試垂向力P的應(yīng)變花1、2、
3、4、1’、2’、3’、4’分別貼在離枕盒中心線IlOmm的兩個斷面上，貼片位置在軌腰兩側(cè)的中和軸上，應(yīng)變花中應(yīng)變片的方向與鋼軌縱向成45°角。
[0012]測試輪軌橫向力應(yīng)變花貼片和組橋方式如圖3所示，測試橫向力H的應(yīng)變花4為、A2,B2,A1' 、A2’、B2’分別貼在離枕盒中心線IlOmm的兩個斷面距軌底邊緣20mm處，應(yīng)變花中應(yīng)變片的方向與鋼軌縱向成45°角。
[0013]系統(tǒng)在軌道上的連接布置圖如圖1所示，在監(jiān)測點左、右鋼軌的軌腰和軌底，按圖2和圖3中測試輪軌垂向力和橫向力的應(yīng)變花貼片和組橋方式進(jìn)行貼片和組橋。排線被引致軌道旁，距軌道有一定的距離，從而不影響現(xiàn)場通車情況。總共有四股排線，每股排線包含了各應(yīng)變花粘貼位置的橋路輸出線，并且這些橋路輸出線按剪應(yīng)力法的組橋方式連接在與NI 9237模塊配套的橋盒上。
【權(quán)利要求】
1.一種鐵路軌道輪軌力監(jiān)測系統(tǒng)，包括應(yīng)變花采集裝置、NI 9237模塊、PC機(jī)，其特征在于:應(yīng)變花采集裝置按剪應(yīng)力法粘貼在鋼軌上，粘貼位置分別為左軌軌腰、左軌軌底、右軌軌腰、右軌軌底，每個位置中的應(yīng)變花通過排線進(jìn)行組橋，橋路的輸出端連接至與NI9237模塊配套的橋盒上，每個橋盒的輸出端通過RJ-50插口分別連接至NI 9237模塊的四個通道中，NI 9237的輸出端通過USB接口與PC機(jī)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵路軌道輪軌力監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:測試垂向力的應(yīng)變花分別貼在離枕盒中心線IlOmm的兩個斷面上，貼片位置在軌腰兩側(cè)的中和軸上，應(yīng)變花中應(yīng)變片的方向與鋼軌縱向成45°角。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵路軌道輪軌力監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:測試橫向力的應(yīng)變花分別貼在離枕盒中心線IlOmm的兩個斷面距軌底邊緣20mm處，應(yīng)變花中應(yīng)變片的方向與鋼軌縱向成45°角。
【文檔編號】G01L1/22GK104165716SQ201410347233
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2014年7月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月21日
【發(fā)明者】雷曉燕, 賴建飛, 劉慶杰 申請人:華東交通大學(xué)