[发明专利]一种用于车轮的测力装置、测力系统和测量车轮力的方法

说明书

一种测力装置、测力系统和测力方法，涉及车轮力测量领域。装置包括第一测力组件和第二测力组件。第一测力组件包括由多个第一检测器间隔设置构成的第一线性检测组，第二测力组件包括多个第二检测器间隔设置构成的第二线性检测组。第一线性检测组和第二线性检测组二者的设置方向相垂直。当车轮垂向力保持恒定，第一线性检测组和第二线性检测组的输出分别为以车轮的旋转周期为周期的正弦、余弦信号。其能对车轮力进行实时精确监控，保证车轮持续稳定、安全地运行。测力系统和测力方法基于测力装置进一步提升对车轮力的监控效果。

技术领域

本发明涉及车轮力测量领域，具体而言，涉及一种用于车轮的测力装置、测力系统和测量车轮力的方法。

背景技术

车轮行进时所受到的力是车辆安全性重要指标，对于车轮力的监测以及监测的准确度直接关系到车辆的运行安全，特别是对于轨道列车等运行精度要求高、载客量大的特殊运载工具而言，安全保障直接关系到乘客的生命财产安全，高精度、实时地监控车轮力变化变得尤其重要。

以轨道列车为例，对铁道车辆的脱轨安全性进行有效的监测和评价是确保车辆安全运行的关键所在，而其车轮力（轮轨力）作为计算脱轨安全性指标的参数，准确、便捷的测量显得尤为重要。但我国轮轨力测量经常采用简化的间断测力轮对方法，并不能满足连续实时精确监控的需求，而且在测试轮轨力时，需在轮轴打孔，使得车轮的正常使用受到了影响。

有鉴于此，特提出本申请。

发明内容

本发明的第一个目的在于提供一种用于车轮的测力装置，其能够对车轮力进行实时、精确监控，并且不会对车轮造成额外的损伤，有助于保证车轮持续稳定、安全地运行。

本发明的第二个目的在于提供一种用于车轮的测力系统，其能够对车轮力进行实时、精确监控，并且不会对车轮造成额外的损伤，能够在车辆运行的过程中对车轮的受力进行实时跟踪，有助于保证车辆持续稳定、安全地运行。

本发明的第三个目的在于提供用于测量车轮力的方法，其能够方便的对车轮的车轮力进行监控。

本发明的实施例是这样实现的：

一种用于车轮的测力装置，其包括：第一测力组件和第二测力组件。第一测力组件包括用于沿车轮的径向设置并由多个第一检测器间隔设置构成的第一线性检测组，第二测力组件包括用于沿车轮的径向设置并由多个第二检测器间隔设置构成的第二线性检测组。第一线性检测组和第二线性检测组二者的设置方向相垂直。其中，当车轮的垂向力保持恒定时，第一线性检测组和第二线性检测组的输出分别为以车轮的旋转周期为周期的正弦、余弦信号。

进一步地，第一线性检测组和第二线性检测组均为多个，多个第一线性检测组和多个第二线性检测组均分别沿车轮的多条半径线设置。多个第一线性检测组沿第一直径线呈对称分布，多个第二线性检测组沿第二直径线呈对称分布，第一直径线同第二直径线相垂直。

进一步地，多个第一线性检测组中的一部分沿第三直径线呈对称分布，剩余部分沿第四直径线呈对称分布，第三直径线和第四直径线沿第一直径线对称设置。多个第二线性检测组中的一部分沿第五直径线呈对称分布，剩余部分沿第六直径线呈对称分布，第五直径线和第六直径线沿第二直径线对称设置。

进一步地，对称分布于第三直径线两侧的多个第一线性检测组之间分别为均匀间隔设置，对称分布于第四直径线两侧的多个第一线性检测组之间也分别为均匀间隔设置。对称分布于第五直径线两侧的多个第二线性检测组之间分别为均匀间隔设置，对称分布于第六直径线两侧的多个第二线性检测组之间也分别为均匀间隔设置。