[发明专利]一种列车横向轮轨力测量装置及测量方法

说明书

本发明涉及列车的安全监测技术领域，公开了一种列车横向轮轨力测量装置及测量方法，该测量装置包括：供电模块、测量模块和处理单元，供电模块分别与测量模块和处理单元连接以对测量模块和处理单元供电，测量模块和处理单元连接；其中，测量模块包括全桥应变电路、角位移传感器、模数转换器、以及控制器，全桥应变电路设置于待测列车的空心车轴内。这样，可以解决现有的无法实现实时连续测量列车的轮轨力的问题。

技术领域

本发明涉及列车的安全监测技术领域，尤其涉及一种列车横向轮轨力测量装置及测量方法。

背景技术

铁路运输不断向高速、重载、大运量、高密度的方向发展，在实际情况中，列车的安全事故不断发生。而横向轮轨力是衡量车辆运行品质和车辆运行安全性的重要依据。现有的横向轮轨力测量方式主要是地面测试方式，该测试方式一部分采用在定制轮对上安装应变片的方法测量列车轮轨力，这样，使得对应的装置的使用寿命深受轮对磨耗的影响，无法实现实时连续测量列车的轮轨力。

发明内容

本发明提供了一种列车横向轮轨力测量装置及测量方法，以解决现有的无法实现实时连续测量列车的轮轨力的问题。

为了实现上述目的，本发明通过如下的技术方案来实现：

第一方面，本发明提供一种列车横向轮轨力测量装置，应用于包括空心车轴的列车，包括：供电模块、测量模块和处理单元，所述供电模块与所述测量模块连接以对所述测量模块供电，所述测量模块和所述处理单元连接；

其中，所述测量模块包括全桥应变电路、角位移传感器、模数转换器、以及控制器，所述全桥应变电路设置于待测列车的空心车轴内，所述全桥应变电路用于获取所述待测列车的应变值，所述角位移传感器的一端设置于所述空心车轴内，所述角位移传感器的另一端设置于所述空心车轴的轴箱盖上，所述角位移传感器用于获取所述待测列车的车轴相位，所述全桥应变电路的输出端和所述角位移传感器的输出端均与模数转换器的输入端连接，所述模数转换器的输出端与所述控制器连接，所述控制器用于将所述应变值和所述车轴相位发送至所述处理单元，所述处理单元用于根据所述应变值和所述车轴相位确定所述待测列车的轨力值。

可选地，所述全桥应变电路和所述模数转换器之间还设有信号放大器，所述信号放大器的输入端分别与所述全桥应变电路的输出端和所述角位移传感器的输出端连接，所述信号放大器的输出端与模数转换器的输入端连接。

可选地，所述供电模块包括发电机、稳压器以及全桥整流器，所述发电机的输出端与所述稳压器的输入端连接，所述稳压器的输出端与所述全桥整流器的输入端连接，所述全桥整流器的输出端与所述供电模块连接。

可选地，所述供电模块还包括蓄电池，所述蓄电池的输入端与所述全桥整流器的输出端连接，所述蓄电池的输出端与所述测量模块连接。

可选地，还包括蓝牙通讯器和接收天线，所述蓝牙通讯器与所述控制器连接，所述接收天线与所述处理单元连接，所述蓝牙通讯器和所述接收天线无线连接。

可选地，还包括第一固定装置、第二固定装置以及第三固定装置，所述第一固定装置与所述发电机连接用于固定所述发电机，所述第二固定装置与所述角位移传感器连接用于固定所述角位移传感器，所述第三固定装置设置于所述待测列车的空心车轴内，且与所述蓝牙通讯器连接，用于固定所述蓝牙通讯器。

第二方面，本发明还提供一种列车横向轮轨力测量方法，应用于上述第一方面所述的列车横向轮轨力测量装置，包括：

获取待测列车的空心车轴内的应变值和车轴相位；

根据所述应变值和车轴相位确定所述待测列车的轨力值。

可选地，所述确定所述待测列车的轨力值的计算公式为：