[发明专利]铁路货物列车动态称重装置

说明书

本发明涉及一种铁路车辆运动过程中的称重装置。它包括如下结构特征：在钢轨上安装称重传感器和方向识别传感器;由称重传感器输出的信号经放大器输入模数转换器后输入电子计算机;由方向识别传感器输出的信号经方向识别及控制单元后输入计算机，对称重结果进行修正。最终结果由打印机打出并由显示器显示。

日本《共和技报》杂志1989年第7期第1～8页报导了目前日本采用的这种动态称重装置。其目的是在运行中测定车辆各轮重，从而把握车辆超、偏载状况，防止由于超、偏载而引起断轴、切轴、爬轨和列车颠覆事故的发生。它的构成是在钢轨轨腰部锥孔内安装数个插销式称重传感器，由各称重传感器顺次将轮重转换成电压信号，经放大器放大后由低通滤波器滤除高频干扰分量，然后由数据控制装置对二测点轮重信号取样并进行模/数转换，而后由电子计算机进行移动平均处理后将数据存入存储器，必要时进行打印、显示;另一方面，由辆数检知器根据轮重信号的特性曲线来判别辆数和每辆车的轴数并将数据送入高速处理部对每辆车的各轮重进行超载、偏载的运算处理，当有异常车辆时，由打印机将数据打印出来，同时发出报警。

这种无基坑轮计量式货物列车动态称重装置对在较高运行速度下自动检测货车轮重，把握超载、偏载状况，确保行车安全，起了积极作用，解决了铁路货物列车在较高速度运行过程中具有较高精度的称重问题，是技术上的一大进步。但也存在着一些不足之处，首先，这种装置为进行双向称重，需要二套安装在钢轨不同部位的相同的称重传感器，使设备结构复杂，故障因素增多，成本增高，其次，上述现有技术中未涉及排除机车（含煤水车）和货车类型识别的手段，因此不适合机车、货车种类繁多、结构各异情况下的准确称重，再者，上述现有技术中称重传感器是靠其锥面与轨腰锥孔的密贴配合来承受车轮载荷产生的巨大剪切应力的，因此，传感器锥面和轨腰锥孔的加工工艺要求过高，微小的加工和安装误差将有损于两者的接触位置与钢轨中性轴成45°的定位要求，从而使测定精度降低。

本发明的目的在于避免上述现有技术中的不足之处而提供一种能以数量较少的称重传感器称取来自两个不同方向货物列车的轮重、能识别车型和排除机车、测量精度更高结构更为合理的铁路货物列车动态称重装置。

本发明的目的可以通过以下措施来达到：在放大器和模数转换器之间设置与方向识别及控制单元相连的由多个切换开关构成的切换装置;在切换装置和电子计算机之间与模数转换器和计轴计辆单元并列地设置与切换装置相连的机车排除单元及车型识别单元;在钢轨侧面设置机车排除传感器和车型识别传感器。

本发明的目的还可以通过以下措施来达到：切换装置的二组开关由列车运行方向来控制其动作顺序;机车排除单元由二个以上计数器、一个以上异或门和一个以上反相器构成;机车排除传感器由两个传感器构成。两个传感器之间的设置距离不得小于机车所有相邻轴的最大轴距，传感器为感应式或光电式;车型识别单元由三个以上触发器和一个以上与门构成;车型识别传感器由两个以上传感器构成，传感器之间的设置距离不得大于货车转向架最小轴距;安装于钢轨腰部中性轴锥孔内的插销式称重传感器，其外壳上有四个互成90°的对称棱条状锥面凸台;称重传感器的安装应使其锥面凸台与钢轨中性轴夹角为45°。

附图的图面说明如下：

图1为本发明总体布置框图;

图2为机车排除单元线路图;

图3为货车类型识别单元线路图;

图3A为I点的电压波形图;

图3B为J点的电压波形图;

图3C为M点的电压波形图;

图3D为N点的电压波形图;

图4为称重传感器（1）与切换装置（6）的连线图;

图5为机车排除传感器（2）与切换装置（6）的连线图;

图6为车型识别传感器（3）与切换装置（6）的连线图;

图7为称重传感器（1）外壳结构示意图;

下面结合（附图）实施例对本发明作进一步详述：