CN105651686B - 一种车载式铁路列车摩擦系数检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种检测在役行驶中铁路列车摩擦系数方法。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：为了克服现有的摩擦检测设备不能检测正常行驶中列车摩擦系数的不足，本发明依据的原理是压力传感器检测列车在行进过程中转向架牵引拉杆所受的牵引力，并实时通过无线数传模块Ⅰ将牵引力传递给摩擦系数检测仪信号采集及处理装置；加速度传感器检测列车在行进过程中的加速度，并实时通过无线数传模块Ⅱ将列车行进加速度传递给摩擦系数检测仪信号采集及处理装置；信号采集及处理装置中无线接收模块接收信号，单片机对信号采集并计算，LED显示屏显示并储存实时测得的列车行进过程中的摩擦系数。

Description

一种车载式铁路列车摩擦系数检测方法

技术领域

本发明涉及一种检测在役行驶中铁路列车摩擦系数方法。

背景技术

铁路作为五大常用的运输方式之一，是国家重要的交通基础设施和人民出行的工具，由于其速度快，连续性好，运输能力大，安全舒适性高，经济效益好等优点，在我国经济建设和社会发展中扮演着极其关键的角色。在列车的高速运行过程中，摩擦系数直接影响轮轨滚动接触特性，从而影响铁路列车的牵引和制动性能，目前我国铁路列车摩擦系数检测主要采取摆动式摩擦系数检测仪进行检测，这种检测方式效率低下，检测时间长，需要人为进行检测，只能简单的检测到轨道表面摩擦系数，而且无法及时了解列车在运行中摩擦系数的变换。因此，有必要研发一种车载式铁路列车摩擦系数检测设备，着重解决以下几个问题：

（1）方便轻巧、便于携带，可实现实时实地检测；

（2）工作原理简单、可靠性高，可精确检测列车在行进过程中的摩擦系数；

（3）安装方便、价格低廉、便于维修保养，可检测各种不同型号的铁路列车摩擦系数。

发明内容

为了克服现有的技术不足，本发明提供了一种车载式铁路列车摩擦系数检测方法，该检测方法主要由车载式铁路列车摩擦系数检测仪实现，能够精确实时检测出列车在行进过程中的摩擦系数。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：为了克服现有的摩擦检测设备效率低下，检测周期长，不能检测正常行驶中列车摩擦系数的不足，本发明依据的原理是压力传感器[3]安装在转向架牵引拉杆[11]端部，检测列车在行进过程中转向架牵引拉杆[11]所受的牵引力，并实时通过无线数传模块Ⅰ[10]将牵引力传递给摩擦系数检测仪信号采集及处理装置；加速度传感器[4]安装在转向架侧架[13]底端，检测列车在行进过程中的加速度，并实时通过无线数传模块Ⅱ[12]将列车行进加速度传递给摩擦系数检测仪信号采集及处理装置；信号采集及处理装置中无线接收模块[7]接收信号并转换成电信号传递给单片机[6]，单片机[6]对电信号采集计算，并把计算结果传递给LED显示屏[1]，LED显示屏[1]显示并储存实时测得的列车行进过程中的摩擦系数。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

（1）可以现场实时实地高效连续检测出列车行进过程中的摩擦系数，改进了现有的人工作业方式，提高了工作效率，减少了不必要的成本。

（2）本发明与现有技术的最大不同之处在于与传统摩擦检测仪相比，可对列车在行进过程中的摩擦系数进行检测。

（3）装置轻巧、工作原理简单、检测精度高、易于携带及安装，很好的节省人力物力。

（4）当正常工作时，可以把数据实时显示并储存列车在行进过程中的摩擦系数。

附图说明：

图1为车载式铁路列车摩擦系数检测仪外观示意图。

图2为车载式铁路列车摩擦系数检测仪信号采集及处理装置结构示意图。

图3为车载式铁路列车摩擦系数检测仪牵引力检测装置工作示意图。

图4为车载式铁路列车摩擦系数检测仪加速度检测装置工作示意图。

附图标记：LED显示屏[1]、按键[2]、压力传感器[3]、加速度传感器[4]、无线发射模块[5]、单片机[6]、无线接收模块[7]、电源模块[8]、信号采集及处理装置底架[9]、无线数传模块Ⅰ[10]、牵引拉杆[11]、无线数传模块Ⅱ[12]、转向架侧架[13]

具体实施方式：

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

如附图1、附图2、附图3、附图4所示，本发明的组成包括LED显示屏[1]、压力传感器[3]、加速度传感器[4]、单片机[6]、无线数传模块Ⅰ[10]、无线数传模块Ⅱ[12]等。

实施例1、一种车载式铁路列车摩擦系数检测方法，牵引力检测装置主要由压力传感器[3]、无线数传模块Ⅰ[10]组成；其中：压力传感器[3]安装固定在转向架牵引拉杆[11]端部，转向架牵引拉杆[11]连接转向架和车体底架，并传递牵引力，压力传感器[3]接收到信号采集及处理装置传递的工作信号后，开始实时检测转向架牵引拉杆[11]所受到的牵引力，并通过无线数传模块Ⅰ[10]把信号无线发送给信号采集及处理装置。

实施例2、一种车载式铁路列车摩擦系数检测方法，加速度检测装置由加速度传感器[4]、无线数传模块Ⅱ[12]组成；其中：加速度传感器[4]安装固定在转向架侧架[13]底端，当加速度传感器[4]接收到信号采集及处理装置传递的工作信号后，开始实时检测列车在正常行进的过程中的运行加速度，并通过无线数传模块Ⅱ[12]把信号无线发送给信号采集及处理装置。

实施例3、一种车载式铁路列车摩擦系数检测方法，信号采集及处理装置主要由LED显示屏[1]、按键[2]、无线发射模块[5]、单片机[6]、无线接收模块[7]、电源模块[8]组成；其中：工作人员通过按键[2]输入工作信号，并通过无线发射模块[5]发出，牵引力检测装置、加速度检测装置接收到工作信号，开始检测牵引拉杆[11]所受到的牵引力及列车运行的加速度，信号采集及处理装置中无线接收模块[7]接收牵引力检测装置、加速度检测装置、列车监控系统实时检测的列车牵引力F、列车加速度a和列车总重量m，并把无线信号转化成电信号传递给单片机[6]， 根据摩擦系数公式μ=(F-ma)/mg，单片机对数据采集及计算，并把计算结果传递给LED显示屏[1]，LED显示屏[1]显示并储存实时检测的列车行进过程中的摩擦系数。

本发明的工作方法如下：

在列车出库前，对牵引力检测装置、加速度检测装置进行安装，并检查是否能正常工作。在列车正常行进过程中，工作人员通过按键[2]启动摩擦系数检测仪，压力传感器[3]接收到信号采集及处理装置传递的工作信号后，开始实时检测列车在行进过程中转向架牵引拉杆[11]所受的牵引力，并通过无线数传模块Ⅰ[10]把所检测到的信号无线发送给信号采集及处理装置；同时当加速度传感器[4]接收到信号采集及处理装置传递的工作信号后，也开始实时检测列车在正常行进的过程中的运行加速度，并通过无线数传模块Ⅱ[12]把所检测到的信号无线发送给信号采集及处理装置；信号采集及处理装置中无线接收模块[7]接收牵引力检测装置、加速度检测装置、列车监控系统实时检测的列车牵引力F、列车加速度a和列车总重量m，并把无线信号转化成电信号传递给单片机[6]，基于摩擦系数公式μ=(F-ma)/mg，单片机对数据采集及计算，并把计算结果传递给LED显示屏[1]，LED显示屏[1]实时显示并储存实时检测的列车行进过程中的摩擦系数。

本车载式铁路列车摩擦系数检测方法通用性广，重量轻，体积小，便于安装，工作原理简单，检测过程快速精确，工作安全可靠，可以检测各种不同型号的铁路列车摩擦系数。

上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改造，或未经改进直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种车载式铁路列车摩擦系数检测方法，该检测方法主要由车载式铁路列车摩擦系数检测仪实现，车载式铁路列车摩擦系数检测仪主要由三部分构成：牵引力检测装置、加速度检测装置、信号采集及处理装置，其中牵引力检测装置主要由压力传感器[3]、无线数传模块Ⅰ[10]组成；加速度检测装置主要由加速度传感器[4]、无线数传模块Ⅱ[12]组成；信号采集及处理装置主要由LED显示屏[1]、按键[2]、无线发射模块[5]、单片机[6]、无线接收模块[7]、电源模块[8]组成；

压力传感器[3]安装固定在转向架牵引拉杆[11]端部，转向架牵引拉杆[11]连接转向架和车体底架，并传递牵引力，压力传感器[3]接收到信号采集及处理装置传递的工作信号后，开始实时检测转向架牵引拉杆[11]所受到的牵引力，并通过无线数传模块Ⅰ[10]把信号无线发送给信号采集及处理装置。

2.根据权利要求1所述的一种车载式铁路列车摩擦系数检测方法，其特征在于：加速度传感器[4]安装固定在转向架侧架[13]底端，当加速度传感器[4]接收到信号采集及处理装置传递的工作信号后，开始实时检测列车在正常行进的过程中的运行加速度，并通过无线数传模块Ⅱ[12]把信号无线发送给信号采集及处理装置。

3.根据权利要求1所述的一种车载式铁路列车摩擦系数检测方法，其特征在于：工作人员通过按键[2]输入工作信号，并通过无线发射模块[5]发出，牵引力检测装置、加速度检测装置接收到工作信号，开始检测牵引拉杆[11]所受到的牵引力及列车运行的加速度，信号采集及处理装置中无线接收模块[7]接收牵引力检测装置、加速度检测装置、列车监控系统实时检测的列车牵引力F、列车加速度a和列车总重量m，并把无线信号转化成电信号传递给单片机[6]，单片机对数据采集及计算，并把计算结果传递给LED显示屏[1]，LED显示屏[1]显示并储存实时检测的列车行进过程中的摩擦系数。