[发明专利]用于测量轮接触力的称量模块

说明书

技术领域

本发明涉及用于测量有轨车辆的轮接触力的称量模块。

背景技术

为了测量轨道车辆的轮接触力，需要用于每个车轮的力测量设备，这也可以说是作为特殊测量轨道组成部分的称量装置。将安装有称量传感器的测量桥（measuring bridge）插入到测量轨道的轨的适当位置中。这些称量传感器通常支撑在特殊的基板上，该基板用于确保对导入所吸收力的轨道路基的刚性连接。

由于这种外部测量设备所需的安装空间或安装高度，对于地基的结构性修改经常是必须的。特别是，对于改型的利用这种称量技术的现有轨道的安装而言，适当的修正是不可行的。

通常地，通过螺纹装配件实现称量传感器到测量桥的安装导致测量系统具有对其自身的干扰影响，这导致了待确定的力的测量误差。因此，为了能够确定测量设备的精确性，用于轮接触力的现有技术的测量设备的校准总是必要的。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种具有测量桥和称量传感器的用于测量轮接触力的测量设备，该测量设备不需要对轨道路基做任何修改，而是能够直接地安装到例如肋板的现有轨安装部。

通过方案1中详细说明的特征来达到该目的。在从属方案中详细说明优选的改进。

根据本发明，提出一种用于测量有轨车辆的轮接触力的称量模块，该称量模块包括测量轨和直接施加到测量轨的多个应变仪。测量轨进而包括由至少一个负载引入部构成的负载引入区域和至少两个变形体。每个变形体均刚性地（也就是说，静态地）连接到一个负载输出板并且均由一个连结部连接到负载引入区域。应变仪配置在变形体上并且感测作用在连结部和负载输出板之间的剪切应变。

根据本发明的具有直接施加到轨主体的应变仪的测量轨构成紧凑的、一体的并且因此独立的称量模块。这种一体构造的特别有利的特征能够使得在具有外部螺纹安装的称量传感器的现有技术的测量桥中所需要的校准得以省略。制造确定的精度因而与安装状态下称量模块的精度相对应。

根据本发明的一体的测量轨优选地由轨外形制成，该轨外形至少包括轨头部和轨连接部，在理想的方式中，测量轨的外形可以与铁路轨道的外形对应，在铁路轨道中安装一个测量轨或多个测量轨以便提供测量部。因此，测量轨优选也可以由全轨外形制成。因而，为了提供测量部，只是必须安装测量轨来代替现有轨道的轨，现有轨道也可以说是铁路轨道，或者用多个测量轨替换铁路轨道。根据常规，因此也可以考虑将其它通用或特殊用途的轨外形类型用于指定的测量轨。

优选地，变形体的有效剪切应变区域形成在连结部和负载引入板之间。用于容纳应变仪的容腔可以设置在所述剪切应变区域中。

另外，变形体可以在测量轨的用于连接相邻轨的侧面具有斜面，该斜面适于对应变仪的电连接进行引线。

根据一个实施方式，根据本发明的称量模块的测量轨优选地包括两个变形体。每个连结部因而优选地配置在测量轨的两端部中的一个端部处。结果，负载引入部于是延伸过测量轨的整个长度并且形成称量模块的有效测量部。

作为该特殊设计的结果，在由于高重量负载引起的弯曲的情况中产生的负载引入部的长度变化可以仅对变形体产生小的影响，进而对测量结果仅产生小的影响。

测量轨能够以在其纵向方向上镜像对称的方式构造，使得负载引入部由两个连结部对称地支撑在两个变形体上。

不管被测试的车轮出现在测量轨上的位置在哪，测量轨的几何形状因而使得轮接触力总是通过两个连结部引入到两个变形体中。另一个优点在于，在行驶期间产生的张力能够传导至变形体并且由应变仪感测。

如果，在有效的方式中，多个应变仪配置在每个变形体上，利用该应变仪能够实施完整的惠斯通桥，那么在具有对称配置的变形体的称量模块的情况中，还能够确定在指定称量模块上的车轮位置，并且也因此确定了轴距。

根据本发明的称量模块的可选形式可以包括具有至少三个负载引入部和相同数量的变形体的测量轨。测量轨还包括支座和联接部，其中该联接部被设计成与另一称量模块的测量轨的支座接合。

因此，优选地已经生产为单件的多个这种称量模块能够非常简单地组装成相对长的测量部。

在各情况中，测量轨的一个外侧负载引入部仅支撑在同一测量轨的变形体上。在测量部的构造期间，该负载引入部随后优选地支撑在另一称量模块、即相邻称量模块的变形体上。通过相邻称量模块的测量轨的引入到轨主体中的成对支座和联接部实现该支撑。