CN105940158B - 用于装载铁路车辆的方法和铁路车辆 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于利用根据体积Vs和质量ms计算的散装材料的密度，与最大允许总装载质量mmax相关地，计算轨道车辆(1)的散装材料锥体(14)的最大填充高度的方法，其中离开装载点(11)的散装材料的运动被自动地控制以用于实现对于轨道车辆(1)的最大允许总装载质量mmax。根据本发明的方法允许最大填充同时避免超过每轴的允许质量。
Description
技术领域
本发明涉及使轨道建修车辆装载散装材料的方法，其中在形成具有限定散装材料高度hs的堆栈锥体之后，散装材料沿车辆的运输方向或纵向方向相对于散装材料容器移动离开装载点，并且新的堆栈锥体形成。本发明还涉及轨道建修车辆。
背景技术
根据EP 0 429 713或US 7 192 238,轨道建修车辆是已知的，该轨道建修车辆在工作操作期间能联接到任意数量的类似车辆以形成装载列车。在每个轨道建修车辆的散装材料容器的后部区域中，相对于传送带的运输方向，布置传感器装置，该传感器装置设计为光障或机械探头并且在储存过程中监控最大填充高度的完成。
为了确定有效负载质量的目的，从DE 20 2013 102 362已知将应变计设置在转向架上。
发明内容
本发明的目的是提供一种开头所述类型的方法以及通过其使能够进行优化装载操作的轨道建修车辆。
根据本发明，该目的通过如下所述的技术特征利用指定类型的方法或轨道建修车辆来实现。
一种使轨道建修车辆装载散装材料的方法，其中在形成具有限定散装材料高度hs的堆栈锥体之后，所述散装材料沿所述轨道建修车辆的运输方向或纵向方向相对于散装材料容器移动离开装载点，并且新的堆栈锥体形成，其特征在于以下方法步骤：
a)借助于所述散装材料高度hs，计算在所述装载点的区域中形成的所述堆栈锥体的体积Vs，
b)在支撑所述轨道建修车辆的轨上行走机构处测量装载所引起的力效应，并且由此计算所述堆栈锥体的质量ms，
c)利用根据所述体积Vs和所述质量ms计算的散装材料密度，与所述轨道建修车辆的最大允许总装载质量mmax相关地，计算所述堆栈锥体的最大堆栈高度，并将所述最大堆栈高度可选地指示给操作员，和/或离开所述装载点的所述散装材料的移动被自动地控制，以用于实现所述最大允许总装载质量mmax。
一种轨道建修车辆，所述轨道建修车辆具有车架，所述车架支撑在于轨道上可动的轨上行走机构上，其中每个轨上行走机构均包括以下特征：
a)转向架被设置用于支撑沿纵向方向彼此间隔开的两个轮组，
b)所述转向架由关于所述轮组的旋转轴线彼此间隔开的两个纵向框架梁构成，每个纵向框架梁均具有用于支撑轮组的车轴支撑件，
c)所述两个纵向框架梁借助横向框架梁在两个所述轮组之间彼此连接，
d)用于检测框架挠度的应变计布置在所述转向架上，其特征在于，应变计分别布置在每个纵向框架梁上，每个应变计均处于所述横向框架梁和邻接的所述轮组的所述车轴支撑件之间。
一种轨道建修车辆，所述轨道建修车辆具有车架，所述车架支撑在于轨道上可动的轨上行走机构上，其中每个轨上行走机构均包括以下特征：
a)转向架被设置用于支撑沿纵向方向彼此间隔开的两个轮组，
b)所述转向架由关于所述轮组的旋转轴线彼此间隔开的两个纵向框架梁构成，每个纵向框架梁均具有用于支撑轮组的车轴支撑件，
c)所述两个纵向框架梁借助横向框架梁在两个轮组之间彼此连接，
d)关于所述纵向方向彼此间隔开的两个转向架，每个转向架均借助枢轴连接到具有中心枢轴座的框架桥接件，所述中心枢轴座定位在所述转向架的所述枢轴之间、用于连接到所述车架，
e)应变计被设置用于检测框架挠度，
其特征在于，
相应的应变计布置在所述框架桥接件上，在任何情况下均处于所述中心枢轴座和邻接的转向架的相邻的枢轴之间。
利用这种方法或轨道建修车辆，能够以特别经济的方式实现在任何情况下依赖于在装载操作期间占优势的散装材料密度的最大填充。这样，始终确保最大允许负载极限不被有效负载超过。
根据如下所述的内容和附图说明，本发明的附加优点是显而易见的。
优选地，在达到所述最大允许装载质量mmax之后，所述散装材料的向前移动和装载操作自动停止。
优选地，通过测量所述轨上行走机构中的挠度检测装载所引起的力效应。
优选地，仅单个应变计设置在每个纵向框架梁上，其中两个所述应变计如沿平行于所述旋转轴线延伸的横向方向所见的彼此偏置地定位。
优选地，所述应变计固定在所述纵向框架梁的一点处，在该点处存在沿所述纵向框架梁的纵向方向延伸的主力流，所述主力流具有最小的横向延伸的力作用。
优选地，仅两个应变计布置在所述框架桥接件上，其中两个所述应变计如沿平行于所述旋转轴线延伸的横向方向所见彼此偏置地定位。
附图说明
下面将参考附图中示出的实施例更详细地描述本发明。图1示出由两辆轨道建修车辆构成的装载列车的侧视图。图2和图3均示出轨道建修车辆的轨上行走机构的放大和简化俯视图。
具体实施方式
图1示出的轨道建修车辆1均主要由车架4(其借助轨道3上的两个轨上行走机构2可运动)和连接到车架的散装材料容器5构成。沿货车的纵向方向延伸的底部传送带6形成散装材料容器5的底面并具有用于沿运输方向8使传送带运动的驱动器7。相对于所述运输方向8在散装材料容器5的前端设置转移传送带9，转移传送带9在底部传送带6的卸货端下方支撑在车架4上，与底部传送带6邻接。转移传送带9设计为以斜坡向上延伸、突出超过车架4的前端，并且装备有驱动器。
通过联接装置，任意数量的类似设计的轨道建修车辆1能被组装以形成在轨道3上可动的并能自装载和自卸载的装载列车。这样做时，从转移点10卸货到底部传送带6的装载点11上的散装材料12被储存。在转移点10的区域中，设置非接触式传感器装置13，非接触式传感器装置13用于连续地探测散装材料的高度hs和形成在装载点11的区域中的堆栈锥体14的体积。
在图2中放大且简化地示出的轨上行走机构2具有转向架15，转向架15设置用于安装沿纵向方向16彼此间隔开的两个轮组17。所述转向架15由相对于轮组17的旋转轴线18彼此间隔开的两个纵向框架梁20构成，每个框架梁20均具有用于支撑轮组17的车轴支撑件19。这些纵向框架梁20在两个轮组17之间的中间借助横向框架梁21彼此连接。
应变计22布置在每个纵向框架梁20上，任何情况下均在横向框架梁21和相邻的轮组17的车轴支撑件19之间。但是，仅单个应变计22设置在每个纵向框架梁20上，两个应变计22沿平行于旋转轴线18延伸的横向方向的彼此偏置地定位，如图所见。两个应变计22的信号在测量放大器中组合以便获得应变的平均值。优选地，应变计22固定到每个纵向框架梁20的底面。用于连接到车架4的枢轴座或枢轴23居中地设置在横向框架梁21上。
每个应变计22固定在纵向框架梁20的一点处，在该点处存在具有彼此平行延伸的张力线的主力流，在主力流中剪切应力为零，主力流沿纵向框架梁20的纵向方向16延伸并且具有最小的横向延伸的力作用。这意味着力流的方向仅沿一个方向明确地延伸，而没有将影响应变计22的测量结果的来自其他方向的“干扰”(剪切)力影响。
对于每个单独的轨上行走机构2，应变计22的最可能的定位借助有限元法来确定。这一方面确保了准确的定位，另一方面确保了最大的精度。
在图3中描绘了轨上行走机构2的变型，其适用于特别重的负载。该行走机构2由沿纵向方向16彼此隔开的在图2中已经描述的类型的两个转向架15构成。两个转向架15借助枢轴23铰接到框架桥接件24，用于连接到车架4的框架桥接件24具有定位在转向架15的枢轴23之间的中心枢轴座28。
相应的应变计22布置在框架桥接件24上，在任何情况下均位于框架桥接件24的中心枢轴座28和邻接的转向架15的相邻的枢轴23之间。总共仅两个应变计22布置在框架桥接件上，其中这些应变计如沿平行于旋转轴线18延伸的横向方向所见彼此偏置地定位。应变计22的这种偏置的结果是，有可能在轨道超高的情况下补偿车辆的倾斜。
在根据本发明的方法的范围内，为了确定装载质量的目的，原则上也可以借助其他已知方法、例如通过测量弹簧压缩或通过在转向架悬挂上设置应变计来检测轨上行走机构2上的由负载引起的力的效应。
现在特别结合图1更详细地描述根据本发明的方法。在运输方向8方面，前一轨道建修车辆1处于被加载的状态，因为底部传送带6没有运动。通过与邻接的后一轨道建修车辆1后端邻接的转移传送带9，散装材料被卸货，导致不断增大的堆栈锥体14。
堆栈锥体14的体积Vs经由通过传感器装置13的散装材料高度hs的持续检测而被计算。为了补偿例如在轨道超高情况下的不对称的装载，有利地是采用沿车辆的横向方向彼此间隔开的两个传感器装置，替代性地传感器装置也能定位在转移传送带9的上端处。
与此同时，在支撑轨道建修车辆1的轨上行走机构2处测量装载所引起的力效应，并且借此计算堆栈锥体14的质量ms。
利用由体积Vs和质量ms计算的散装材料的密度，与轨道建修车辆1的最大允许总装载质量mmax相关地，计算堆栈锥体14的最大堆栈高度或最大填充度hx。一旦达到最大堆栈高度，底部传送带6的驱动器就被自动致动，导致散装材料锥体14沿运输方向8相对于散装材料容器5向前移动，离开装载点11。
该过程被重复直到原始的第一堆栈锥体14已经到达底部传送带6的前端。底部传送带6的该步进式的运动被以此方式自动地控制，使得通过散装材料容器5的完全装载，达到最大允许总装载质量mmax。
因此，能以优化方式利用装载容量，而在该过程中没有发生轨道建修车辆的损坏性的过载或轴负载的不允许的超载。另外，能由此确保所储存的散装材料在散装材料容器5的整个长度上的优化分布。
最大允许装载的实现在视觉和听觉上指示给轨道建修车辆1处的操作员。在过载的情况下，有可能另外地借助车辆上固定安装的远程信息处理模块自动地将文本信息发送到一个或多个预先确定的电话号码。通过集成到每个车辆中的GPS接收器，能确定车辆的工作方向；也可能将实际装载质量以及任何可能的超载明确地链接到由GPS确定的位置。
Claims (8)
1.一种使轨道建修车辆(1)装载散装材料的方法，其中在形成具有限定散装材料高度hs的堆栈锥体(14)之后，所述散装材料沿所述轨道建修车辆的运输方向或纵向方向(8)相对于散装材料容器(5)移动离开装载点(11)，并且新的堆栈锥体(14)形成，其特征在于以下方法步骤：
a)借助于所述散装材料高度hs，计算在所述装载点(11)的区域中形成的所述堆栈锥体(14)的体积Vs，
b)在支撑所述轨道建修车辆(1)的轨上行走机构(2)处测量装载所引起的力效应，并且由此计算所述堆栈锥体(14)的质量ms，
c)利用根据所述体积Vs和所述质量ms计算的散装材料密度，与所述轨道建修车辆(1)的最大允许总装载质量mmax相关地，计算所述堆栈锥体(14)的最大堆栈高度，并将所述最大堆栈高度可选地指示给操作员，和/或离开所述装载点(11)的所述散装材料的移动被自动地控制，以用于实现所述最大允许总装载质量mmax。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在达到所述最大允许装载质量mmax之后，所述散装材料的向前移动和装载操作自动停止。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，通过测量所述轨上行走机构(2)中的挠度检测装载所引起的力效应。
4.一种轨道建修车辆，所述轨道建修车辆具有车架(4)，所述车架支撑在于轨道上可动的轨上行走机构(2)上，其中每个轨上行走机构(2)均包括以下特征：
a)转向架(15)被设置用于支撑沿纵向方向(16)彼此间隔开的两个轮组(17)，
b)所述转向架(15)由关于所述轮组(17)的旋转轴线(18)彼此间隔开的两个纵向框架梁(20)构成，每个纵向框架梁均具有用于支撑轮组(17)的车轴支撑件(19)，
c)所述两个纵向框架梁(20)借助横向框架梁(21)在两个所述轮组(17)之间彼此连接，
d)用于检测框架挠度的应变计(22)布置在所述转向架(15)上，其特征在于，应变计(22)分别布置在每个纵向框架梁(20)上，每个应变计(22)均处于所述横向框架梁(21)和邻接的所述轮组(17)的所述车轴支撑件(19)之间。
5.根据权利要求4所述的轨道建修车辆，其特征在于，仅单个应变计(22)设置在每个纵向框架梁(20)上，其中两个所述应变计(22)如沿平行于所述旋转轴线(18)延伸的横向方向所见的彼此偏置地定位。
6.根据权利要求4或5所述的轨道建修车辆，其特征在于，所述应变计(22)固定在所述纵向框架梁(20)的一点处，在该点处存在沿所述纵向框架梁(20)的纵向方向延伸的主力流，所述主力流具有最小的横向延伸的力作用。
7.一种轨道建修车辆，所述轨道建修车辆具有车架(4)，所述车架支撑在于轨道上可动的轨上行走机构(2)上，其中每个轨上行走机构(2)均包括以下特征：
a)转向架(15)被设置用于支撑沿纵向方向(16)彼此间隔开的两个轮组(17)，
b)所述转向架(15)由关于所述轮组(17)的旋转轴线(18)彼此间隔开的两个纵向框架梁(20)构成，每个纵向框架梁均具有用于支撑轮组(17)的车轴支撑件(19)，
c)所述两个纵向框架梁(20)借助横向框架梁(21)在两个轮组(17)之间彼此连接，
d)关于所述纵向方向(16)彼此间隔开的两个转向架(15)，每个转向架(15)均借助枢轴(23)连接到具有中心枢轴座(28)的框架桥接件(24)，所述中心枢轴座定位在所述转向架(15)的所述枢轴(23)之间、用于连接到所述车架(4)，
e)应变计(22)被设置用于检测框架挠度，
其特征在于，
相应的应变计(22)布置在所述框架桥接件(24)上，在任何情况下均处于所述中心枢轴座(28)和邻接的转向架(15)的相邻的枢轴(23)之间。
8.根据权利要求7所述的轨道建修车辆，其特征在于，仅两个应变计(22)布置在所述框架桥接件(24)上，其中两个所述应变计(22)如沿平行于所述旋转轴线(18)延伸的横向方向所见彼此偏置地定位。
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