[发明专利]一种纵向力检测装置、轨道车辆及纵向力检测方法

说明书

本发明提供一种纵向力检测装置、轨道车辆及纵向力检测方法。所述纵向力检测装置包括夹持板、撞击板及变形垫，所述变形垫在承受撞击板传递的撞击力时产生自适应形变；所述撞击板、变形垫和夹持板通过贯穿的调节组件固定，所述调节组件与所述撞击板、变形垫和夹持板间隙装配；所述纵向力检测装置还包括传感器及定位安装板，所述定位安装板在远离撞击板的一侧设置，所述传感器设置在所述夹持板与定位安装板之间。与现有相关技术相比，本发明的纵向力检测装置在不改变车缓冲装置强度情况下，不依靠实验台，在轨道机车和车辆运行过程中，在线实时检测轨道车辆的车钩纵向力；采用传感器直接测量的方法，测量的准确性高。

技术领域

本发明涉及轨道机车和车辆运行参数测量的技术领域，尤其涉及一种纵向力检测装置、轨道车辆及纵向力检测方法。

背景技术

随着我国铁路的快速发展，货运列车重载化成为必然的趋势。然而，需要合理的设计重载列车，必须要了解列车纵向受力状况，因为纵向力是动力学环境中的重要参数之一，它决定列车的载运能力和运行安全。

现有轨道车辆的车钩缓冲装置是用于使车辆与车辆、机车与车辆或动车与拖车相互连挂，传递牵引力、制动力并减缓冲击动能的车辆部件。它由车钩，缓冲器、钩尾框，从板等组成一个整体，安装于车体底架端的牵引梁内。

根据轨道车辆工程行业的定义，纵向力是指轨道车辆位于平直线路时，沿车辆前后的连接方向所传递的力，即两车钩连接所传递的力；牵引力是指车钩处于牵拉状态下所承受的纵向力；冲击力是指车钩处于受压状态下所承受的纵向力。

在现有技术中，对轨道机车和车辆纵向力的测量主要是通过以下几种方式来实现的：

(1)测试平台测量：如专利CN106318289A和CN109023811A，将轨道机车和车辆的车钩缓冲装置安装于实验台上，模拟列车的运行状况，通过安装于试验台上的测量装置测量列车纵向力。该方式由于在在实验台上进行操作，无法实时检测轨道车辆在真实线路上运行的纵向力。

(2)在线直接测量：如专利CN208902315U，通过安装于车钩上的应变片和放大电路实时测量列车运行时的纵向力，最后在测量仪上显示纵向力的大小。该方式虽然能够实时检测列车的纵向力，但是车钩结构较为复杂，应变片安装位置对于测量的准确性尤为关键，其次，在列车运行过程中，车钩接触处存在较大的磨损状况，容易导致应变片快速出现磨耗，大大减少其使用寿命；又如专利CN2049767U，提出一种整体结构钩尾框，通过安装在钩尾框后腔中的传感器在线测量车辆纵向力。整体结构的钩尾框与现有钩尾框的结构完全不同，必然导致车钩缓冲装置的纵向受力情况发生改变，由于各相对移动部件之间加装滚轮，必须对滚轮进行润滑来减少摩擦磨损，使得其难以维护，同时，该装置未设计纵向力方向调节组件，若安装位置精度不高或滚轮磨损导致钩尾框内部件发生倾斜，使得作用力不能沿纵向传递给传感器，则易造成纵向力测量的不准确问题。

(3)在线间接测量：如CN103883538A，通过获取轨道车辆的纵向加速度、运行速度和车钩缓冲器的行程等运行参数，通过相关算法转换为轨道车辆的纵向力。由于该方式所采用测量方式为间接测量，需要测量的运行参数较多而容易导致累积误差，且测量装置在轨道车辆上的安装要求高，否则会导致上述相关运行参数难以准确测量。

发明内容

本发明的目的在于提供一种不改轨道车辆受力强度、能够在线实时检测的纵向力检测装置、轨道车辆及纵向力检测方法。

本发明的技术方案是：一种纵向力检测装置包括夹持板、用于承受撞击力的撞击板及夹设于所述夹持板和撞击板之间的变形垫，所述变形垫在承受撞击板传递的撞击力时产生自适应形变；

所述撞击板、变形垫和夹持板通过贯穿的调节组件固定，所述调节组件与所述撞击板、变形垫和夹持板间隙装配；