[发明专利]一种悬臂式移动列车轴重测试方法及其测试装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种移动列车轴重测试系统，具体涉及一种悬臂式移动列车轴重测试方法及其测试装置。

背景技术

高速铁路的快速发展是国民经济发展、国力增强的重要体现。复杂风环境下列车运行安全研究虽得到广泛关注，但仅局限于理论分析和数值模拟，仍然缺乏试验验证，且专门针对强风作用下高速铁路列车抗倾覆性试验也不多见，而风洞内移动列车动力有线测试的复杂性和不便性，严重制约了相关的研究进展。

因此，研究一种新型的悬臂式移动列车轴重测试方法及其测试装置已成为亟待解决的技术问题。

发明内容

针对现有技术存在的缺陷，本发明的目的是提出一种悬臂式移动列车轴重测试方法及其测试装置，根据高速列车（模型）特点，采用移动列车轴重测试系统，采用无线采集、传输模块，实现移动列车动力参数的无线采集、传输和处理。

本发明的技术方案是：一种悬臂式移动列车轴重测试方法，其特征在于步骤如下：（1）CRH高速列车模型底部设置有四个相互平行的轴，将CRH高速列车模型的四个轴中的中间两个轴固定在CRH高速列车模型底部；（2）将特制的扁平悬臂梁一端与中间的固定轴固定连接，另一端与对应的外侧轴相连；（3）通过测试悬臂梁的变形来反映轴力大小，应变变形大小与轴重关系由标定决定；（4）悬臂梁的变形通过布置应变计来进行测试，采用无线的方式控制应变计进行测试，实时记录移动列车轴重时程曲线；（5）通过左右车轮轴重时程大小的比较，分析研究CRH高速列车模型运行抗倾覆性能。CRH（ChinaRailways High-speed)，即中国高速铁路，是中国铁道部对中国高速铁路系统建立的品牌名称。CRH动车组是指车厢自带动力的新式列车，采用动力分布式设计，车次前冠以字母“C”、“D”、“G”。标定的主要作用是：（1）确定仪器或测量系统的输入—输出关系，赋予仪器或测量系统分度值；（2）确定仪器或测量系统的静态特性指标；（3）消除系统误差，改善一起或系统的正确度。在科学测量中，标定是一个不容忽视的重要步骤。

本发明的另一技术方案是：一种悬臂式移动列车轴重测试装置，包括CRH高速列车模型和中央PC机，其特征在于，CRH高速列车模型底部设置有转向架悬臂梁测力装置，CRH高速列车模型内部设置有应变传感器、动态应变仪、嵌入式计算机和电源系统，电源系统为转向架悬臂梁测力装置、应变传感器、动态应变仪和嵌入式计算机提供电源，转向架悬臂梁测力装置连接应变传感器，应变传感器连接动态应变仪，动态应变仪连接嵌入式计算机，嵌入式计算机上设置有无线发送接收模块，嵌入式计算机通过无线发送接收模块与中央PC机内的无线发送接收模块进行连接，中央PC机连接有时标系统、触发系统、标定系统。CRH高速列车模型：动力测试对象，提供安装测试系统位置和空间；转向架悬臂梁测力装置：测试列车各轴重（气动升力）；应变传感器：感应测力原件的微小变形；动态应变仪：将应变传感器感应的微小信号转化为电压信号；嵌入式计算机：信号的采集存储；无线发送模块：将列车上采集的数据无线传输到无线接收模块；无线发送模块：将无线接收模块的数据传到中央PC；时标系统：确保各测点的同步性；触发系统：提供采样指令，指示系统开始采样；标定系统：对测力大小进行标定；电源系统：提供列车上无限测试装置的电源；中央PC机：接收和存储采集信号，并进行后期的处理分析。

优选地，转向架悬臂梁测力装置包括扁平悬臂梁和应变计，应变计安装在扁平悬臂梁上。

优选地，CRH高速列车模型的底板下设置有四个相互平行的轴，四个轴的中间两个轴固定在CRH高速列车模型底部，扁平悬臂梁一端与中间的固定轴固定连接，另一端与对应的外侧轴相连。

优选地，CRH高速列车模型的扁平悬臂梁上布设测点，测点上设置有应变传感器或者测点连接应变传感器。

优选地，CRH高速列车模型的扁平悬臂梁上设置有四个测点。

优选地，应变传感器、嵌入式计算机和电源系统均设置在CRH高速列车模型的车箱内。

优选地，嵌入式计算机或/和中央PC机内装有软件系统，软件系统包括数据采集模块、数据滤波模块、数据标定模块、数据缓存模块、数据同相模块、数据发送模块、数据接受模块、数据显示模块、数据储存模块、数据查询模块、数据分析模块、参数设置模块和操作管理模块。软件系统：实现数据的采集、滤波、标定、缓存、同相、发送、接收、显示、存储、查询、分析和管理。

优选地，悬臂式移动列车轴重测试装置还设置有调试装置。

优选地，无线发送接收模块的发送接收端设置有硬件加密器。