轮轨力的测试装置、测试系统及测试方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110220627A(43)申请公布日2019.09.10(21)申请号201910505772.3G01M17/08(2006.01)(22)申请日2019.06.12B61K9/08(2006.01)(71)申请人中国神华能源股份有限公司地址100011北京市东城区安外西滨河路22号神华大厦申请人神华铁路货车运输有限责任公司(72)发明人杜彬康凤伟宋丽莉李权福王洪昆王文刚边志宏卢宇星王蒙方琪琦王萌刘洋汪群生(74)专利代理机构北京润平知识产权代理有限公司11283代理人肖冰滨王晓晓(51)Int.Cl.G01L5/00(2006.01)权利要求书2页说明书10页附图7页(54)发明名称轮轨力的测试装置、测试系统及测试方法(57)摘要本发明涉及轮轨力测量领域，公开一种轮轨力的测试装置、测试系统及测试方法。该测试装置包括：安装在一跨钢轨的轨腰表面的第一电桥，用于测量目标轮对行驶至第一横截面及第二横截面处的轮轨垂向作用力；以及安装在所述钢轨的第一侧或第二侧轨枕中心线上方的轨腰表面的第二电桥，用于测量目标轮对行驶至该轨枕中心线上方处的轮轨横向作用力；以及处理器，用于根据所测量的第一横截面及第二横截面处的轮轨垂向作用力，确定目标轮对行驶至第一横截面和第二横截面之间的不同位置处的轮轨垂向作用力。本发明可实现轮轨横向作用力和轮轨垂向作用力的解耦，从而可在较大区域范围内实现轮轨垂向作用力的实时测量，进而可有效地检测与预判车辆的故障情况。CN110220627ACN110220627A权利要求书1/2页1.一种轮轨力的测试装置，其特征在于，该测试装置包括：第一电桥，该第一电桥安装在一跨钢轨的轨腰表面处，该第一电桥包括：第一应变片单元与第二应变片单元，其中，所述第一应变片单元与所述第二应变片单元分别被布置在与所述一跨钢轨的第一侧轨枕中心线相距第一预设距离的第一横截面及与该一跨钢轨的第二侧轨枕中心线相距第二预设距离的第二横截面，用于测量车辆的目标轮对行驶至所述第一横截面处及所述第二横截面处的轮轨垂向作用力；以及第二电桥，该第二电桥安装在所述一跨钢轨的所述第一侧轨枕中心线或所述第二侧轨枕中心线上方的轨腰表面处，用于测量所述目标轮对行驶至该一跨钢轨的所述第一侧轨枕中心线或所述第二侧轨枕中心线上方处的轮轨横向作用力；以及处理器，用于根据所测量到的所述第一横截面处及所述第二横截面处的轮轨垂向作用力，确定所述目标轮对行驶至所述第一横截面和所述第二横截面之间的不同位置处的轮轨垂向作用力。2.根据权利要求1所述的测试装置，其特征在于，在所述第一应变片单元或所述第二应变片单元中，第一应变片组与第二应变片组被对称布置在钢轨的两侧，第三应变片组与第四应变片组被对称布置在钢轨的两侧，所述第一应变片组与所述第三应变片组的安装方向相互垂直且两者形成的角平分线与所述轨腰表面的中性层所在的水平线平行。3.根据权利要求1所述的测试装置，其特征在于，所述第一预设距离与所述第二预设距离相等。4.根据权利要求1所述的测试装置，其特征在于，所述第二电桥包括：第三应变片单元及第四应变片单元，所述第三应变片单元及所述第四应变片单元被对称布置于钢轨两侧，在所述第三应变片单元或所述第四应变片单元中，所述第五应变片组与所述第六应变片组沿钢轨垂向被布置在钢轨表面的不同高度，且所述第五应变片组与所述第六应变片组关于所述轨腰表面的中性层所在的水平线对称。5.一种轮轨力的测试系统，其特征在于，该测试系统还包括：多个根据权利要求1-4中任一项权利要求所述的轮轨力的测试装置，分别安装在多跨钢轨上，用于测量车辆的目标轮对行驶至该多跨钢轨中的每跨钢轨的第一侧或第二侧轨枕中心线上方的轮轨横向力及第一横截面和第二横截面之间的不同位置处的轮轨垂向作用力；位置检测器，用于检测所述目标轮对的位置；以及控制器，用于执行以下操作：在所述目标轮对的位置表明该目标轮对行驶至所述多跨钢轨中的每一跨钢轨的情况下，控制相应一跨钢轨上的测试装置开启；接收每一跨钢轨上的所述测试装置所确定的所述目标轮对经过每一跨钢轨上的轮轨横向作用力和/或垂向作用力；以及根据所述每一跨钢轨上的轮轨横向作用力和/或垂向作用力，合成所述目标轮对在所述多跨钢轨上的轮轨横向作用力和/或垂向作用力。6.根据权利要求5所述的测试系统，其特征在于，所述位置检测器包括多个接近开关或2CN110220627A权利要求书2/2页多个接近开关对，该多个接近开关或多个接近开关对中的每一者对应安装在所述多跨钢轨中的一者的起始位置处。7.根据权利要求5所述的测试系统，其特征在于，所述接近开关或所述接近开关对安装在轨枕处的钢轨内侧。8.一种轮轨力的测试方法，其特征在于，该测试方法包括：通过安装在一跨钢轨的轨