[发明专利]一种铁路接触网弹簧补偿装置a值测量方法

说明书

本发明涉及一种铁路接触网弹簧补偿装置a值测量方法，采用重力加速度传感器感知弹簧补偿器转过的角度，根据积分算法计算弹簧补偿器转动的弧长，此弧长即为弹簧补偿器a值的变化量，从而实现了可以连续测量弹簧补偿器的a值的目的，解决传统依靠人力爬梯检修、效率低的问题。采用连续积分算法，针对该系统优化，保证了连续运动过程的累计误差在预期范围之内。智能传感系统内置MCU处理芯片，可以自动分析计算采集到的数据，同时传感器还带有温度测量功能，可以根据温度测量结果分析判断弹簧补偿器的工作状态是否正常，并及时报警反馈至技术人员，有效解决了现有技术中无法做到24小时全天候监测、天气炎热故障多发的问题。

本专利为分案申请，原申请的信息如下，名称：一种铁路接触网弹簧补偿装置a值测量方法及传感系统，申请号：2019106244479，申请日：2019-07-11。

技术领域

本发明涉及高速铁路及城市轨道交通接触网领域，具体涉及一种铁路接触网弹簧补偿装置a值测量方法。

背景技术

弹簧补偿器是应用于高速铁路及城市轨道交通柔性接触网恒张力补偿的下锚补偿设备，主要作用为将柔性接触网的线索（接触线或承力索）拉紧，并保持恒定张力，补偿线索由于外界温度变化时的伸缩量。随着近些年来高铁及城市轨道交通的大量建设，接触网的运营维护是摆在运营部门面前的一大难题，高铁及城市轨道交通的柔性接触网大多建在高架线路上，区间线路长，高架线难以进入，检修时间短等困难为接触网的安全运行带来隐患。而下锚补偿设备作为保持线索张力的关键设备是检修维护的重点，一旦发生故障，则会给线路运行带来不可估量的严重后果。

现有的检修方式是在夜间收车后，依靠人工攀爬到接触网支柱上，测量弹簧补偿器的a值来判断设备是否工作正常，检查设备是否卡滞、偏斜等。耗费大量人力且检修效率低、精度低，无法做到24小时全天候监测，而白天由于温度变化剧烈，往往是设备故障多发的时段。

发明内容

发明目的：提供一种铁路接触网弹簧补偿装置a值测量方法，解决了现有技术存在的上述问题。

技术方案：一种铁路接触网弹簧补偿装置a值测量方法，包括以下步骤：

S1、确定原始a值：在安装智能传感系统前首先测量当前的a值，此a值作为原始a值并保存在数据库；

S2、划分象限：将弹簧补偿器的渐开线轮按照笛卡尔坐标系划分为四个象限（Ⅰ象限、Ⅱ象限、Ⅲ象限、Ⅳ象限）；

S3、智能传感系统安装：逆时针转动方向为正方向，将智能传感系统固定在弹簧补偿器渐开线轮的外圆上；

S4、计算坐标：当渐开线轮转动时，通过测量重力在水平轴和垂直轴的分量，计算出智能传感系统在坐标系中的坐标位置；

S5、数据转化：转动后的坐标位置与起始的坐标位置做差，即为弹簧补偿器转过的角度，利用积分算法计算渐开线轮转动的弧长，此弧长即为弹簧补偿器的a值变化量，此变化量加上初始安装时的原始a值，即为实时a值；

S6、数据分析：将实时a值以无线方式传输到上位机。

在进一步的实施例中，铁路接触网在受到温度影响后张紧力发生变化，表现在接触线或承力索发生伸长或缩短，弹簧补偿器为保持线索的恒张力，对内部弹簧进行压缩或拉伸，带动两侧的渐开线轮转动。采用渐开线轮，当内部弹簧进行压缩或拉伸带动两侧的渐开线轮转动时，渐开线轮在各点处收到的压力方向是不变的，即沿着啮合线方向，力的大小也不变，能够保证受力均衡、转动稳定。

在进一步的实施例中，所述智能传感系统实时测温，当智能传感系统测量的温度与初始安装时的测量温度相差较大，而渐开线轮的转动弧长变化较小时，智能传感系统随即触发报警，报警信息以无线方式发送到上位机。根据温度测量结果分析判断弹簧补偿器的工作状态是否正常，便于技术人员及时发现问题并解决。