一種用于墜砣補(bǔ)償方式的接觸網(wǎng)線索張力監(jiān)測裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型屬于接觸網(wǎng)安全【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及電氣化鐵路上的一種用于墜砣補(bǔ)償方式的接觸網(wǎng)線索張力監(jiān)測裝置。該裝置由檢測部分及后處理部分組成，檢測部分為加速度傳感器，安裝于接觸網(wǎng)墜砣上，且加速度傳感器的應(yīng)變方向垂直于墜砣的上表面；后處理部分由微處理器、顯示單元組成，微處理器分別與顯示單元、加速度傳感器連接。該裝置能夠?qū)崟r監(jiān)測墜砣補(bǔ)償式接觸網(wǎng)的線索張力變化，間接得到接觸網(wǎng)線索張力，最大限度地減少測量設(shè)備對接觸網(wǎng)的安全影響，不影響鐵路的安全運(yùn)行，為接觸網(wǎng)的安全運(yùn)行提供保障；該裝置可在接觸網(wǎng)中既有的張力補(bǔ)償器上加裝完成，工程量小，并具有良好的通用性；結(jié)構(gòu)簡單、操作方便。
【專利說明】-種用于墜砣補(bǔ)償方式的接觸網(wǎng)線索張力監(jiān)測裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型屬于接觸網(wǎng)安全【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及電氣化鐵路上的一種用于墜砣補(bǔ) 償方式的接觸網(wǎng)線索張力監(jiān)測裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 接觸網(wǎng)線索架設(shè)在鐵路上空，為電氣列車提供電能。其線長點(diǎn)多，工作于惡劣的自 然環(huán)境中，空間幾何結(jié)構(gòu)容易不穩(wěn)定，這直接影響電氣列車的受流質(zhì)量和弓網(wǎng)系統(tǒng)的安全 性。接觸網(wǎng)線索張力是控制接觸網(wǎng)空間幾何結(jié)構(gòu)的重要參數(shù)，鐵路檢修人員通常采用"三點(diǎn) 彎曲法"對線索張力F進(jìn)行測量，如圖1所示：將張力測量儀支撐架的掛輪卡A在被測張力 的線索上，通過支撐架的加力輪B (手動、電動、液壓）對線索施加一壓力T，使線索在支撐架 內(nèi)產(chǎn)生一微小撓度，由于索兩側(cè)的索夾角a是固定的，因此根據(jù)F = T/2 (cos (a/2))，已知 T可以得出線索的張力F。但此方法的問題張力測量儀必須要與接觸線線索保持平行，因此 檢修人員必須通過高架才能準(zhǔn)確地測量張力，非常不方便。張力測量儀的掛輪隨著使用會 有磨耗，也會產(chǎn)生誤差。另外此種方法對于線索張力測量需要接觸網(wǎng)斷電，影響鐵路運(yùn)輸， 而且靜態(tài)測量具有時限性，也無法對接觸網(wǎng)線索斷線做出實(shí)時判斷和預(yù)報。
[0003] 目前鐵路運(yùn)輸日益繁忙，接觸網(wǎng)安全性也越來越重要，研究一種能在不影響鐵路 運(yùn)行的接觸網(wǎng)線索張力實(shí)時監(jiān)測及斷線檢測裝置尤顯重要。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本實(shí)用新型的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種設(shè)備輕便小巧、操作簡單易 行、判斷準(zhǔn)確的用于墜砣補(bǔ)償方式的接觸網(wǎng)線索張力監(jiān)測裝置。
[0005] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為：
[0006] 該裝置由檢測部分及后處理部分組成，檢測部分為加速度傳感器，安裝于接觸網(wǎng) 墜砣上，且加速度傳感器的應(yīng)變方向垂直于墜砣的上表面；后處理部分由微處理器、顯示單 元組成，微處理器分別與顯示單元、加速度傳感器連接。
[0007] 所述加速度傳感器為振動壓電式張力加速度傳感器。
[0008] 所述加速度傳感器與微處理器之間通過A/D接口連接。
[0009] 所述后處理部分還包括分別與微處理器連接的存儲單元、通信單元、安全預(yù)警單 J Li 〇
[0010] 所述加速度傳感器通過螺絲安裝在不銹鋼固定板上，不銹鋼固定板固定在墜砣 上。
[0011] 所述墜砣的上表面設(shè)置溝槽，加速度傳感器通過不銹鋼固定板安裝在墜砣上表面 的溝槽內(nèi)。
[0012] 本實(shí)用新型的有益效果為：
[0013] (1)測量傳感器屬于高精度壓電傳感器，不容易受天氣等外界因素影響，能夠提高 接觸網(wǎng)線索張力測量精度；
[0014] (2)能夠?qū)崟r監(jiān)測線索的張力變化，測量裝置不用改變接觸網(wǎng)結(jié)構(gòu)，間接得到接觸 網(wǎng)線索張力，最大限度地減少測量設(shè)備對接觸網(wǎng)的安全影響，不影響鐵路的安全運(yùn)行；
[0015] (3)該裝置可在接觸網(wǎng)中既有的張力補(bǔ)償器上加裝完成，工程量小，并具有良好的 通用性；
[0016] (4)結(jié)構(gòu)簡單、操作方便。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017] 圖1為"三點(diǎn)彎曲法"張力測量儀工作示意圖。
[0018] 圖2為墜砣補(bǔ)償式的接觸網(wǎng)結(jié)構(gòu)線索和墜砣受力示意圖。
[0019] 圖3-1為加速度傳感器在墜砣上的安裝位置示意圖。
[0020] 圖3-2為加速度傳感器安裝位置的剖面示意圖。
[0021] 圖4為本實(shí)用新型的整體安裝示意圖。
[0022] 圖5為本實(shí)用新型的裝置模塊示意圖。
[0023] 圖中標(biāo)號：
[0024] A-掛輪卡，B-加力輪，1-墜蛇，2-支柱，3-墜砣補(bǔ)償繩，4-線索補(bǔ)償繩，5-棘輪， 6_加速度傳感器，7-不銹鋼固定板，8-微處理器，9-保護(hù)機(jī)箱。

【具體實(shí)施方式】
[0025] 本實(shí)用新型提供了一種用于墜砣補(bǔ)償方式的接觸網(wǎng)線索張力監(jiān)測裝置，下面結(jié)合 附圖和【具體實(shí)施方式】對本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明。
[0026] 張力補(bǔ)償方式為墜砣補(bǔ)償?shù)慕佑|網(wǎng)，其墜砣與線索末端通過補(bǔ)償繩相連，線索張 力變化時，墜砣會產(chǎn)生垂直方向的振動，測量出墜砣的振動加速度可間接求出線索的張力。 另外，接觸網(wǎng)正常運(yùn)行時，線索張力波動一般在靜止時張力的±5%之間，而且在長期運(yùn)行 中各線索間張力分布變化也是一個漸變的過程。當(dāng)線索張力波動超過5%時，會存在安全隱 患，應(yīng)及時作出處理。通過測量和監(jiān)測線索張力的變化，可以達(dá)到對線索安全檢測的目的。
[0027] 墜砣補(bǔ)償方式的接觸網(wǎng)的受力分析如圖2所示。圖2中，m為墜砣1的質(zhì)量、g為 重力加速度，a為墜砣振動加速度，線索張力計算方法由公式（1)和（2)表示：

【權(quán)利要求】
1. 一種用于墜砣補(bǔ)償方式的接觸網(wǎng)線索張力監(jiān)測裝置，由檢測部分及后處理部分組 成，其特征在于，檢測部分為加速度傳感器，安裝于接觸網(wǎng)墜砣上，且加速度傳感器的應(yīng)變 方向垂直于墜砣的上表面；后處理部分由微處理器、顯示單元組成，微處理器分別與顯示單 元、加速度傳感器連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于墜砣補(bǔ)償方式的接觸網(wǎng)線索張力監(jiān)測裝置，其特征 在于，所述加速度傳感器為振動壓電式張力加速度傳感器。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于墜砣補(bǔ)償方式的接觸網(wǎng)線索張力監(jiān)測裝置，其特征 在于，所述加速度傳感器與微處理器之間通過A/D接口連接。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于墜砣補(bǔ)償方式的接觸網(wǎng)線索張力監(jiān)測裝置，其特征 在于，所述后處理部分還包括分別與微處理器連接的存儲單元、通信單元、安全預(yù)警單元。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于墜砣補(bǔ)償方式的接觸網(wǎng)線索張力監(jiān)測裝置，其特征 在于，所述加速度傳感器通過螺絲安裝在不銹鋼固定板上，不銹鋼固定板固定在墜砣上。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種用于墜砣補(bǔ)償方式的接觸網(wǎng)線索張力監(jiān)測裝置，其特征 在于，所述墜砣的上表面設(shè)置溝槽，加速度傳感器通過不銹鋼固定板安裝在墜砣上表面的 溝槽內(nèi)。
【文檔編號】G01L5/10GK204101226SQ201420633599
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2014年10月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月29日
【發(fā)明者】和敬涵, 孟鑫, 王小君, 羅國敏 申請人:北京交通大學(xué), 中鐵電氣化局集團(tuán)有限公司