CN111776786A - 火车装车车厢精准定位装置及定位方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种火车装车车厢精准定位装置及定位方法，包括轨道衡、火车称重过磅检测器，车厢通过绞车以及钢缆绳拉动，还包括火车装车车辆位置检测器、控制单元，轨道衡、火车称重过磅检测器、绞车、火车装车车辆位置检测器均连接至控制单元。所述方法包括：车厢移动，火车称重过磅检测器检测车厢上磅，将火车装车车辆位置检测器的检测数值定义为上磅零位，火车装车车辆位置检测器从上磅零位开始检测的钢缆绳移动长度即为整列车厢的移动距离，通过控制绞车控制每节车厢位置即可，本发明的优点在于：实现对每一节车厢的精准定位，以防止现有技术中误差累积的情况，能够保证装车时车厢位置定位精准。

Description

火车装车车厢精准定位装置及定位方法

技术领域

本发明涉及火车定位领域，具体涉及一种火车装车车厢精准定位装置及定位方法。

背景技术

在火车车厢装煤时，通常采用绞车拉动钢缆绳，钢缆绳拉动与车厢连接的铁牛从而牵引整列车厢移动，如公开号为CN110187690A的中国发明专利申请公开了一种铁路货运精准自动装车控制系统，其钢缆绳一端与货运火车相连接，另一端与调车绞车相连接，调车绞车动作，拉动钢缆绳，即可调节车厢的位置，但实际应用中，牵引钢丝绳的长度较长，一般在1000米左右，钢丝绳的弹性形变比较大，随着装车不断进行，火车整车的重量不断增加，火车的惯性和车轮与铁轨的摩擦力也增加，钢丝绳的弹性形变也不断增加，从空车装车开始到整车装车结束，钢丝绳的弹性形变在0.5米-1米左右，因此整列车各个车厢的位置定位并不准确，严重影响火车的装车精度。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于：现有技术中装车时车厢位置定位不准的技术问题。

本发明是通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：一种火车装车车厢精准定位装置，包括设置在两段防爬轨之间的轨道衡，以车厢的移动方向为前，所述轨道衡后端与防爬轨的连接处内侧边设置火车称重过磅检测器，轨道衡与防爬轨的连接处外侧设置过轨器；

所述火车称重过磅检测器包括安装底板，所述安装底板上转动设置有摆臂，摆臂的摆动轴线沿水平方向且垂直于防爬轨，所述安装底板上还设置有限位块，所述摆臂与安装底板之间设置弹性体，所述弹性体能使摆臂的活动端具有向上摆动的趋势，且摆臂被限位块阻挡，以防止其活动端进一步向上摆动，车厢的车轮内侧凸缘在行至轨道衡上时能够压在摆臂的活动端使其摆动，所述安装底板上还设置检测传感器，以检测摆臂摆动信号；

所述车厢通过绞车以及钢缆绳拉动，还包括火车装车车辆位置检测器，所述钢缆绳穿过火车装车车辆位置检测器，火车装车车辆位置检测器能够检测钢缆绳移动长度；

还包括控制单元，所述轨道衡、火车称重过磅检测器、绞车、火车装车车辆位置检测器均连接至控制单元。

本发明中的火车装车车厢精准定位装置在实际应用中，控制单元控制绞车运转，绞车拉动钢缆绳移动，钢缆绳拉动整列车厢移动；当车厢行至轨道衡上时，车厢的车轮内侧凸缘压在摆臂的活动端使其摆动，检测传感器检测摆臂摆动信号，并将此信号输送至控制单元，代表车厢开始行至轨道衡上；车厢开始行至轨道衡上时，将火车装车车辆位置检测器的检测数值定义为上磅零位，火车装车车辆位置检测器从上磅零位开始检测的钢缆绳移动长度即为整列车厢的移动距离；控制单元控制绞车运转，绞车拉动钢缆绳移动，钢缆绳拉动整列车厢移动，火车装车车辆位置检测器向控制单元反馈车厢的移动距离，直至带动车厢移动特定距离后，控制单元控制绞车停止运转，如此往复重复该过程，直至下一车厢开始行至轨道衡上；当后一车厢开始行至轨道衡上时，重复上述过程，直至对整列所有车厢定位完成。相对于现有技术，利用火车称重过磅检测器对控制单元的精准反馈，能够精准检测车厢开始上磅的时机，并在每节车厢开始上磅时，将火车装车车辆位置检测器的检测数值定义为上磅零位，由此，火车装车车辆位置检测器从上磅零位开始检测的钢缆绳移动长度即为整列车厢的移动距离，而在每节车厢定位完成后，下一车厢开始上磅时，重新定义上磅零位，重新对车厢的移动距离进行检测，进而实现对每一节车厢的精准定位，以防止现有技术中误差累积的情况，能够保证装车时车厢位置定位精准。

优化的，所述安装底板上设置固定轴，固定轴上转动套设有转套，所述弹性体包括套设在固定轴上的扭簧，扭簧两端分别连接至固定轴以及转套；

所述摆臂连接至转套且与转套联动。

常规状态下，在扭簧作用下，摆臂的活动端具有向上摆动的趋势，且摆臂被限位块阻挡，当车厢开始行至轨道衡上时车厢的车轮内侧凸缘能够压在摆臂的活动端使其摆动，检测传感器检测摆臂摆动信号，并传送至控制单元，表明车厢开始上磅，车轮离开后，摆臂在扭簧作用下复位。

优化的，所述转套靠近安装底板的一端设置摆块，所述转套远离安装底板的一端截面形状为多边形，所述摆臂上设置与转套配合的多边形孔，所述固定轴端部拧有螺母，以将摆臂限定在转套上；

所述检测传感器安装在限位块上，所述摆块在扭簧作用下复位限位块处，检测传感器能够检测到摆块。

优化的，所述摆臂的活动端设置有平行于摆臂摆动轴线的加长压杆。

实际应用中，加长压杆能够增大被压住的可能性，防止因位置误差而导致车轮压不到的情况，车厢的车轮内侧凸缘能够压在加长压杆上，进而驱使摆臂的活动端摆动。

优化的，所述加长压杆上转动设置滚轮，车厢的车轮内侧凸缘在行至轨道衡上时能够压在滚轮上，使摆臂的活动端摆动。

实际应用中，车厢的车轮内侧凸缘能够压在加长压杆的滚轮上，滚轮能够转动，防止与车轮之间发生卡滞以免损坏火车称重过磅检测器。

优化的，所述摆臂、限位块、弹性体、检测传感器前后对称设置两组。

车厢上磅时，能够分别压在后方和前方的摆臂上，能够分别向控制单元反馈车厢即将上磅和已经上磅的信号，同时，当其中一个发生故障时，另一个能够反馈信号，以免影响正常使用。

优化的，所述火车装车车辆位置检测器包括支架，支架上转动设置有至少两个托轮，用以托起牵引列车的钢缆绳，所有托轮沿钢缆绳长度方向分布；

钢缆绳上方转动安装计长轮，计长轮压在钢缆绳上，且计长轮位于其中两个托轮之间；

还包括编码器，计长轮连接至编码器。

火车装车车辆位置检测器在实际应用时，整体安装在装车时轨道的侧边，与牵引列车的钢缆绳配套应用，当钢缆绳牵引列车移动时，钢缆绳会发生移动，托轮能够撑起钢缆绳，以确保计长轮能够稳定压在钢缆绳上，钢缆绳移动时带动计长轮转动，从而带动编码器转动，进而输出信号，并反馈至控制单元，以检测钢缆绳的移动距离，该火车装车车辆位置检测器结构、原理较为简单，且检测可靠，精度较高，能够准确、方便的获取列车位置信息。

优化的，所述支架上铰接设置第一摆架，铰接轴沿水平方向且垂直于钢缆绳，所述计长轮、编码器均设置在第一摆架上，第一摆架的摆动端可拆卸连接至支架。

优化的，所述支架上铰接设置第二摆架，第二摆架铰接轴平行于第一摆架铰接轴，第二摆架上设置有螺柱，螺柱垂直于第二摆架铰接轴；

第一摆架摆动至计长轮压在钢缆绳上，螺柱插入第一摆架的摆动端并通过螺母将第一摆架固定。

通过调整螺母的位置，能够方便的调节计长轮压在钢缆绳上的压紧程度，以防止压紧力不够而导致检测出现误差或者检测错误。

本发明还公开一种采用上述火车装车车厢精准定位装置的定位方法，包括如下步骤：

s1、控制单元控制绞车运转，绞车拉动钢缆绳移动，钢缆绳拉动整列车厢移动；

s2、当车厢行至轨道衡上时，车厢的车轮内侧凸缘压在摆臂的活动端使其摆动，检测传感器检测摆臂摆动信号，并将此信号输送至控制单元，代表车厢开始行至轨道衡上；

s3、车厢开始行至轨道衡上时，将火车装车车辆位置检测器的检测数值定义为上磅零位，火车装车车辆位置检测器从上磅零位开始检测的钢缆绳移动长度即为整列车厢的移动距离；

s4、控制单元控制绞车运转，绞车拉动钢缆绳移动，钢缆绳拉动整列车厢移动，火车装车车辆位置检测器向控制单元反馈车厢的移动距离，直至带动车厢移动特定距离后，控制单元控制绞车停止运转，如此往复重复步骤s4，直至下一车厢开始行至轨道衡上；

s5、当后一车厢开始行至轨道衡上时，重复步骤s3、s4，直至对整列所有车厢定位完成。

通过上述定位方法，利用火车称重过磅检测器对控制单元的精准反馈，能够精准检测车厢开始上磅的时机，并在每节车厢开始上磅时，将火车装车车辆位置检测器的检测数值定义为上磅零位，由此，火车装车车辆位置检测器从上磅零位开始检测的钢缆绳移动长度即为整列车厢的移动距离，而在每节车厢定位完成后，下一车厢开始上磅时，重新定义上磅零位，重新对车厢的移动距离进行检测，进而实现对每一节车厢的精准定位，以防止现有技术中误差累积的情况，能够保证装车时车厢位置定位精准。

本发明的优点在于：

1.本发明中的火车装车车厢精准定位装置在实际应用中，控制单元控制绞车运转，绞车拉动钢缆绳移动，钢缆绳拉动整列车厢移动；当车厢行至轨道衡上时，车厢的车轮内侧凸缘压在摆臂的活动端使其摆动，检测传感器检测摆臂摆动信号，并将此信号输送至控制单元，代表车厢开始行至轨道衡上；车厢开始行至轨道衡上时，将火车装车车辆位置检测器的检测数值定义为上磅零位，火车装车车辆位置检测器从上磅零位开始检测的钢缆绳移动长度即为整列车厢的移动距离；控制单元控制绞车运转，绞车拉动钢缆绳移动，钢缆绳拉动整列车厢移动，火车装车车辆位置检测器向控制单元反馈车厢的移动距离，直至带动车厢移动特定距离后，控制单元控制绞车停止运转，如此往复重复该过程，直至下一车厢开始行至轨道衡上；当后一车厢开始行至轨道衡上时，重复上述过程，直至对整列所有车厢定位完成。相对于现有技术，利用火车称重过磅检测器对控制单元的精准反馈，能够精准检测车厢开始上磅的时机，并在每节车厢开始上磅时，将火车装车车辆位置检测器的检测数值定义为上磅零位，由此，火车装车车辆位置检测器从上磅零位开始检测的钢缆绳移动长度即为整列车厢的移动距离，而在每节车厢定位完成后，下一车厢开始上磅时，重新定义上磅零位，重新对车厢的移动距离进行检测，进而实现对每一节车厢的精准定位，以防止现有技术中误差累积的情况，能够保证装车时车厢位置定位精准。

2.常规状态下，在扭簧作用下，摆臂的活动端具有向上摆动的趋势，且摆臂被限位块阻挡，当车厢开始行至轨道衡上时车厢的车轮内侧凸缘能够压在摆臂的活动端使其摆动，检测传感器检测摆臂摆动信号，并传送至控制单元，表明车厢开始上磅，车轮离开后，摆臂在扭簧作用下复位。

3.实际应用中，加长压杆能够增大被压住的可能性，防止因位置误差而导致车轮压不到的情况，车厢的车轮内侧凸缘能够压在加长压杆上，进而驱使摆臂的活动端摆动。

4.实际应用中，车厢的车轮内侧凸缘能够压在加长压杆的滚轮上，滚轮能够转动，防止与车轮之间发生卡滞以免损坏火车称重过磅检测器。

5.车厢上磅时，能够分别压在后方和前方的摆臂上，能够分别向控制单元反馈车厢即将上磅和已经上磅的信号，同时，当其中一个发生故障时，另一个能够反馈信号，以免影响正常使用。

6.火车装车车辆位置检测器在实际应用时，整体安装在装车时轨道的侧边，与牵引列车的钢缆绳配套应用，当钢缆绳牵引列车移动时，钢缆绳会发生移动，托轮能够撑起钢缆绳，以确保计长轮能够稳定压在钢缆绳上，钢缆绳移动时带动计长轮转动，从而带动编码器转动，进而输出信号，并反馈至控制单元，以检测钢缆绳的移动距离，该火车装车车辆位置检测器结构、原理较为简单，且检测可靠，精度较高，能够准确、方便的获取列车位置信息。

7.通过调整螺母的位置，能够方便的调节计长轮压在钢缆绳上的压紧程度，以防止压紧力不够而导致检测出现误差或者检测错误。

8.通过上述定位方法，利用火车称重过磅检测器对控制单元的精准反馈，能够精准检测车厢开始上磅的时机，并在每节车厢开始上磅时，将火车装车车辆位置检测器的检测数值定义为上磅零位，由此，火车装车车辆位置检测器从上磅零位开始检测的钢缆绳移动长度即为整列车厢的移动距离，而在每节车厢定位完成后，下一车厢开始上磅时，重新定义上磅零位，重新对车厢的移动距离进行检测，进而实现对每一节车厢的精准定位，以防止现有技术中误差累积的情况，能够保证装车时车厢位置定位精准。

附图说明

图1为本发明实施例中火车装车车厢精准定位装置的整体示意图；

图2-3分别为图1中A、B的局部放大图；

图4为本发明实施例中火车称重过磅检测器的爆炸图；

图5为本发明实施例中火车称重过磅检测器的立体图；

图6为本发明实施例中火车称重过磅检测器部分构件的示意图；

图7为本发明实施例中火车装车车辆位置检测器的示意图；

图8-10为本发明实施例中火车装车车辆位置检测器的主视图、俯视图、左视图；

图11为本发明实施例中火车装车车辆位置检测器安装防尘罩壳的示意图；其中，

防爬轨-1；

轨道衡-2；

车厢-3；

火车称重过磅检测器-4、安装底板-41、摆臂-42、限位块-43、弹性体-44、检测传感器-45、固定轴-46、转套-47、轨道焊接联板-48、保护罩-49、加长压杆-421、有螺母-461、摆块-471；

绞车-5；

钢缆绳-6；

火车装车车辆位置检测器-7、支架-71、托轮-72、计长轮-74、编码器-75、第一摆架-76、第二摆架-77、联轴器-78、防尘罩壳-79、底座-711、立板-712、底座长孔-713、L形板-761、连接件-762、编码器安装架-763、摆架长孔-764、螺柱-771。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明中的火车装车车厢精准定位装置及定位方法主要用于散装物料的装车场景，如煤炭、黄沙、粮食等，以下实施例以装煤举例，应当理解，以下实施例仅是其中一种具体实施的方式，并不能理解为对本发明应用场景的限制，本发明应用在除煤炭以外的其他散装物料的装车情景也应当在本发明的保护范围内。

实施例一：

如图1-3所示，一种火车装车车厢精准定位装置，包括防爬轨1、轨道衡2、车厢3、火车称重过磅检测器4、绞车5、钢缆绳6、火车装车车辆位置检测器7、控制单元。

本实施例中的控制单元采用PLC，PLC为现有技术，本领域技术人员根据实际需求对其进行编程，即可实现本实施例中所述的控制功能。

如图1所示，所述轨道衡2为静态轨道衡，其设置在两段防爬轨1之间，以车厢3的移动方向为前(装煤时移动的方向)，所述轨道衡2后端与防爬轨1的连接处内侧边设置火车称重过磅检测器4，轨道衡2与防爬轨1的连接处外侧设置过轨器，所述防爬轨1、轨道衡2、过轨器均为现有技术，过轨器是轨道衡2的附属配件，过轨器用以确保车厢3能够顺利在防爬轨1、轨道衡2之间顺利运行，实际应用中，防爬轨1主要设置在轨道衡2两端附近，防爬轨1长度根据实际需求设置，防爬轨1远离轨道衡2的端部连接至配套的轨道上，以方便车厢3运行，另外，根据实际需求，也可将火车称重过磅检测器4设置在轨道衡2后端，或者在轨道衡2前、后端均设置火车称重过磅检测器4，以对不同移动方向的车厢3进行上磅检测。

如图4-6所示，所述火车称重过磅检测器4包括安装底板41、轨道焊接联板48，所述轨道焊接联板48为长方形板材，实际安装时，轨道焊接联板48焊接在防爬轨1或者轨道衡2的内侧，用以为安装底板41提供安装位置，所述轨道焊接联板48四角设置螺纹孔，所述安装底板41也为长方形板材，其四角设置与轨道焊接联板48螺纹孔配合的长孔，所述安装底板41通过螺栓安装在轨道焊接联板48侧边。

如图4-6所示，所述安装底板41上转动设置有摆臂42，摆臂42的摆动轴线沿水平方向且垂直于防爬轨1，所述安装底板41上还设置有限位块43，所述摆臂42与安装底板41之间设置弹性体44，所述弹性体44能使摆臂42的活动端具有向上摆动的趋势，且摆臂42被限位块43阻挡，以防止其活动端进一步向上摆动，车厢3的车轮内侧凸缘在行至轨道衡2上时能够压在摆臂42的活动端使其摆动，所述安装底板41上还设置检测传感器45，以检测摆臂42摆动信号。

具体的，如图4所示，所述安装底板41上设置固定轴46，固定轴46通过螺纹连接或者焊接的方式设置在安装底板41侧边，固定轴46上转动套设有转套47，所述弹性体44包括套设在固定轴46上的扭簧，扭簧两端分别连接至固定轴46以及转套47；所述摆臂42连接至转套47且与转套47联动。

具体的，如图4所示，所述转套47靠近安装底板41的一端设置摆块471，所述转套47远离安装底板41的一端截面形状为多边形，本实施例为正六边形，所述摆臂42上设置与转套47配合的多边形孔，摆臂42呈L形。

如图4-6所示，所述固定轴46端部拧有螺母461，以将摆臂42限定在转套47上，所述螺母461与摆臂42之间还设置弹簧垫片及平垫片；所述检测传感器45安装在限位块43上，所述检测传感器45可采用光电开关或者接近开关，本实施例中，所述检测传感器45采用槽型光电开关，所述摆块471在扭簧作用下复位限位块43处，摆块471伸入槽型光电开关的凹槽中，检测传感器45能够检测到摆块471，检测传感器45连接至控制单元，以将检测信号传送至控制单元。

如图4所示，所述摆臂42的活动端设置有平行于摆臂42摆动轴线的加长压杆421。所述加长压杆421上转动设置滚轮(图中未示出)，车厢3的车轮内侧凸缘在行至轨道衡2上时能够压在滚轮上，使摆臂42的活动端摆动。

如图4、5所示，所述摆臂42、限位块43、弹性体44、检测传感器45前后对称设置两组。

进一步的，如图4、5所示，所述摆臂42与安装底板41之间设置保护罩49，以将限位块43、弹性体44、检测传感器45等位于摆臂42与安装底板41之间的部件罩住，起到保护作用。

如图1所示，所述车厢3通过绞车5以及钢缆绳6拉动，具体的，以车厢3的移动方向为前(装煤时移动的方向)，每列车厢3的前端连接铁牛，钢缆绳6绕在绞车5上，钢缆绳6的两端分别连接至铁牛的前、后端，即钢缆绳6与铁牛之间连接成一封闭的环形，拐弯处可通过设置滑轮实现换向，绞车5转动，即可拉动列车移动。

如图1所示，还包括火车装车车辆位置检测器7，所述钢缆绳6穿过火车装车车辆位置检测器7，火车装车车辆位置检测器7能够检测钢缆绳6移动长度。

具体的，如图7-11所示，所述火车装车车辆位置检测器7包括支架71、托轮72、钢缆绳6、计长轮74、编码器75、第一摆架76、第二摆架77、联轴器78、防尘罩壳79。

如图7所示，支架71上转动设置有至少两个托轮72，用以托起牵引列车的钢缆绳6，所有托轮72沿钢缆绳6长度方向分布，本实施例中，所述托轮72设置两个，托轮72边缘中间开设与钢缆绳6配合的凹槽，钢缆绳6置于凹槽中。

如图7所示，所述支架71包括底座711，底座711上竖直设置立板712，立板712位于托轮72两侧，托轮72转动安装在立板712之间，所述底座711为矩形，底座711四个拐角处各开设一个底座长孔713，用以与螺栓配合，将底座711安装在地面或者其他基座。

如图7所示，钢缆绳6上方转动安装计长轮74，计长轮74压在钢缆绳6上，且计长轮74位于其中两个托轮72之间，计长轮74边缘中间也开设与钢缆绳6配合的凹槽，凹槽压在钢缆绳6上，进一步的，为了确保计长轮74准确随钢缆绳6的移动而转动，可在计长轮74上与钢缆绳6接触的位置设置增加摩擦力的材料，如在计长轮74的凹槽中粘接一层橡胶等。

如图7所示，还包括编码器75，计长轮74连接至编码器75。所述支架71上铰接设置第一摆架76，铰接轴沿水平方向且垂直于钢缆绳6，所述计长轮74、编码器75均设置在第一摆架76上，第一摆架76的摆动端可拆卸连接至支架71。实际应用中，所述编码器75与外设的控制单元连接，如PLC等，编码器75的输出信号传送至控制单元，进而得知钢缆绳6的移动距离，以推算车厢的位置。

如图7所示，所述支架71上铰接设置第二摆架77，第二摆架77铰接轴平行于第一摆架76铰接轴，所述第二摆架77包括两个平行的摆板，两摆板的下端铰接在支架71，两摆板的上端之间通过长方体形状的金属块连接，两摆板的上端与金属块之间通过螺栓连接或者焊接的方式连接，第二摆架77上设置有螺柱771，螺柱771垂直于第二摆架77铰接轴，螺柱771焊接在金属块上，第一摆架76摆动至计长轮74压在钢缆绳6上，螺柱771插入第一摆架76的摆动端并通过螺母将第一摆架76固定，图中未示出螺母。

如图7所示，所述第一摆架76的摆动端设置摆架长孔764，摆架长孔764的长度方向垂直于第一摆架76的铰接轴，第一摆架76摆动至计长轮74压在钢缆绳6上，螺柱771插入摆架长孔764并通过螺母将第一摆架76固定，第一摆架76、第二摆架77分别铰接设置在两个托轮72轴心。

如图7所示，所述第一摆架76包括两个平行设置的L形板761，两L形板761的第一端铰接在支架71上，两L形板761的第二端可拆卸连接至支架71。两L形板761之间通过连接件762连接，连接件762为长方体的金属块，具体的，两L形板761通过三个连接件762连接，所述L形板761两个相互垂直的边靠近拐角的一端分别通过一个连接件762，两L形板761的第二端通过第三个连接件762连接，且连接件762通过焊接或者螺栓连接的方式安装在两L形板761之间。

如图7所示，所述计长轮74转动安装在两L形板761之间，其中一个L形板761的外侧设置有编码器安装架763，编码器安装架763呈几字形，编码器安装架763通过焊接或者螺栓连接的方式安装在L形板761的外侧。编码器75安装在编码器安装架763上，且计长轮74与编码器75之间通过联轴器78连接。

如图11所示，所述支架71上设置防尘罩壳79，防尘罩壳79通过螺钉安装在底座711上，所述托轮72、计长轮74、编码器75均位于防尘罩壳79内，钢缆绳6穿过防尘罩壳79。

如图1、7所示，所述火车装车车辆位置检测器7在实际应用时，整体安装在装车时轨道的侧边，与牵引列车的钢缆绳6配套应用，当钢缆绳6牵引列车移动时，钢缆绳6会发生移动，托轮72能够撑起钢缆绳6，以确保计长轮74能够稳定压在钢缆绳6上，钢缆绳6移动时带动计长轮74转动，从而带动编码器75转动，进而输出信号，通过计算系统可知道车厢的位置，该火车装车车辆位置检测器结构、原理较为简单，且检测可靠，精度较高，能够准确、方便的获取列车位置信息。通过调整螺母的位置，能够方便的调节计长轮74压在钢缆绳6上的压紧程度，以防止压紧力不够而导致检测出现误差或者检测错误。摆架长孔764的设置方便与螺柱771配合安装。

所述轨道衡2、火车称重过磅检测器4、绞车5、火车装车车辆位置检测器7均连接至控制单元。

进一步的，在轨道衡2侧边设置光电开关(图中未示出)，当车厢3开始行至轨道衡2上时，光电开关能够检测到车厢3开始行至轨道衡2上，并将此信号输送至控制单元，进而起到与火车称重过磅检测器4相同的作用，光电开关的布置位置位于轨道衡2侧边上方，其能够检测每节车厢3开始行至轨道衡2上的信号，具体根据实际情况设置即可，本实施例中，所述光电开关的发射器及接收器分别设置在车厢3两侧。

工作原理：

如图1所示，本发明中的火车装车车厢精准定位装置在实际应用中，控制单元控制绞车5运转，绞车5拉动钢缆绳6移动，钢缆绳6拉动整列车厢3移动；当车厢3行至轨道衡2上时，车厢3的车轮内侧凸缘压在摆臂42的活动端使其摆动，检测传感器45检测摆臂42摆动信号，并将此信号输送至控制单元，代表车厢3开始行至轨道衡2上(或者通过车厢3两侧的光电开关检测反馈)；车厢3开始行至轨道衡2上时，将火车装车车辆位置检测器7的检测数值定义为上磅零位，火车装车车辆位置检测器7从上磅零位开始检测的钢缆绳6移动长度即为整列车厢3的移动距离；控制单元控制绞车5运转，绞车5拉动钢缆绳6移动，钢缆绳6拉动整列车厢3移动，火车装车车辆位置检测器7向控制单元反馈车厢3的移动距离，直至带动车厢3移动特定距离后，控制单元控制绞车5停止运转，如此往复重复该过程，直至下一车厢3开始行至轨道衡2上；当后一车厢3开始行至轨道衡2上时，重复上述过程，直至对整列所有车厢3定位完成。相对于现有技术，利用火车称重过磅检测器4对控制单元的精准反馈，能够精准检测车厢3开始上磅的时机，并在每节车厢3开始上磅时，将火车装车车辆位置检测器7的检测数值定义为上磅零位，由此，火车装车车辆位置检测器7从上磅零位开始检测的钢缆绳6移动长度即为整列车厢3的移动距离，而在每节车厢3定位完成后，下一车厢3开始上磅时，重新定义上磅零位，重新对车厢3的移动距离进行检测，进而实现对每一节车厢3的精准定位，以防止现有技术中误差累积的情况，能够保证装煤时车厢位置定位精准。

实施例二：

本实施例公开一种采用上述火车装车车厢精准定位装置的定位方法，包括如下步骤：

s1、控制单元控制绞车5运转，绞车5拉动钢缆绳6移动，钢缆绳6拉动整列车厢3移动；

s2、当车厢3行至轨道衡2上时，车厢3的车轮内侧凸缘压在摆臂42的活动端使其摆动，检测传感器45检测摆臂42摆动信号，并将此信号输送至控制单元，代表车厢3开始行至轨道衡2上，或者通过车厢3两侧的光电开关检测反馈此信号；

s3、车厢3开始行至轨道衡2上时，将火车装车车辆位置检测器7的检测数值定义为上磅零位，火车装车车辆位置检测器7从上磅零位开始检测的钢缆绳6移动长度即为整列车厢3的移动距离；

s4、控制单元控制绞车5运转，绞车5拉动钢缆绳6移动，钢缆绳6拉动整列车厢3移动，火车装车车辆位置检测器7向控制单元反馈车厢3的移动距离，直至带动车厢3移动特定距离后，控制单元控制绞车5停止运转，如此往复重复步骤s4，以实现将车厢3移动至不同的特定位置，进而利用配套的装煤装置向车厢3中装煤，并通过轨道衡2对其上的车厢3进行称量，直至下一车厢3开始行至轨道衡2上；

s5、当后一车厢3开始行至轨道衡2上时，重复步骤s3、s4，直至对整列所有车厢3定位完成。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种火车装车车厢精准定位装置，其特征在于：包括设置在两段防爬轨(1)之间的轨道衡(2)，以车厢(3)的移动方向为前，所述轨道衡(2)后端与防爬轨(1)的连接处内侧边设置火车称重过磅检测器(4)，轨道衡(2)与防爬轨(1)的连接处外侧设置过轨器；

所述火车称重过磅检测器(4)包括安装底板(41)，所述安装底板(41)上转动设置有摆臂(42)，摆臂(42)的摆动轴线沿水平方向且垂直于防爬轨(1)，所述安装底板(41)上还设置有限位块(43)，所述摆臂(42)与安装底板(41)之间设置弹性体(44)，所述弹性体(44)能使摆臂(42)的活动端具有向上摆动的趋势，且摆臂(42)被限位块(43)阻挡，以防止其活动端进一步向上摆动，车厢(3)的车轮内侧凸缘在行至轨道衡(2)上时能够压在摆臂(42)的活动端使其摆动，所述安装底板(41)上还设置检测传感器(45)，以检测摆臂(42)摆动信号；

所述车厢(3)通过绞车(5)以及钢缆绳(6)拉动，还包括火车装车车辆位置检测器(7)，所述钢缆绳(6)穿过火车装车车辆位置检测器(7)，火车装车车辆位置检测器(7)能够检测钢缆绳(6)移动长度；

还包括控制单元，所述轨道衡(2)、火车称重过磅检测器(4)、绞车(5)、火车装车车辆位置检测器(7)均连接至控制单元。

2.根据权利要求1所述的火车装车车厢精准定位装置，其特征在于：所述安装底板(41)上设置固定轴(46)，固定轴(46)上转动套设有转套(47)，所述弹性体(44)包括套设在固定轴(46)上的扭簧，扭簧两端分别连接至固定轴(46)以及转套(47)；

所述摆臂(42)连接至转套(47)且与转套(47)联动。

3.根据权利要求2所述的火车装车车厢精准定位装置，其特征在于：所述转套(47)靠近安装底板(41)的一端设置摆块(471)，所述转套(47)远离安装底板(41)的一端截面形状为多边形，所述摆臂(42)上设置与转套(47)配合的多边形孔，所述固定轴(46)端部拧有螺母(461)，以将摆臂(42)限定在转套(47)上；

所述检测传感器(45)安装在限位块(43)上，所述摆块(471)在扭簧作用下复位限位块(43)处，检测传感器(45)能够检测到摆块(471)。

4.根据权利要求1所述的火车装车车厢精准定位装置，其特征在于：所述摆臂(42)的活动端设置有平行于摆臂(42)摆动轴线的加长压杆(421)。

5.根据权利要求4所述的火车装车车厢精准定位装置，其特征在于：所述加长压杆(421)上转动设置滚轮，车厢(3)的车轮内侧凸缘在行至轨道衡(2)上时能够压在滚轮上，使摆臂(42)的活动端摆动。

6.根据权利要求1-5任一项所述的火车装车车厢精准定位装置，其特征在于：所述摆臂(42)、限位块(43)、弹性体(44)、检测传感器(45)前后对称设置两组。

7.根据权利要求1所述的火车装车车厢精准定位装置，其特征在于：所述火车装车车辆位置检测器(7)包括支架(71)，支架(71)上转动设置有至少两个托轮(72)，用以托起牵引列车的钢缆绳(6)，所有托轮(72)沿钢缆绳(6)长度方向分布；

钢缆绳(6)上方转动安装计长轮(74)，计长轮(74)压在钢缆绳(6)上，且计长轮(74)位于其中两个托轮(72)之间；

还包括编码器(75)，计长轮(74)连接至编码器(75)。

8.根据权利要求7所述的火车装车车厢精准定位装置，其特征在于：所述支架(71)上铰接设置第一摆架(76)，铰接轴沿水平方向且垂直于钢缆绳(6)，所述计长轮(74)、编码器(75)均设置在第一摆架(76)上，第一摆架(76)的摆动端可拆卸连接至支架(71)。

9.根据权利要求8所述的火车装车车厢精准定位装置，其特征在于：所述支架(71)上铰接设置第二摆架(77)，第二摆架(77)铰接轴平行于第一摆架(76)铰接轴，第二摆架(77)上设置有螺柱(771)，螺柱(771)垂直于第二摆架(77)铰接轴；

第一摆架(76)摆动至计长轮(74)压在钢缆绳(6)上，螺柱(771)插入第一摆架(76)的摆动端并通过螺母将第一摆架(76)固定。

10.一种采用如权利要求1-9任一项所述的火车装车车厢精准定位装置的定位方法，其特征在于：包括如下步骤：

s1、控制单元控制绞车(5)运转，绞车(5)拉动钢缆绳(6)移动，钢缆绳(6)拉动整列车厢(3)移动；

s2、当车厢(3)行至轨道衡(2)上时，车厢(3)的车轮内侧凸缘压在摆臂(42)的活动端使其摆动，检测传感器(45)检测摆臂(42)摆动信号，并将此信号输送至控制单元，代表车厢(3)开始行至轨道衡(2)上；

s3、车厢(3)开始行至轨道衡(2)上时，将火车装车车辆位置检测器(7)的检测数值定义为上磅零位，火车装车车辆位置检测器(7)从上磅零位开始检测的钢缆绳(6)移动长度即为整列车厢(3)的移动距离；

s4、控制单元控制绞车(5)运转，绞车(5)拉动钢缆绳(6)移动，钢缆绳(6)拉动整列车厢(3)移动，火车装车车辆位置检测器(7)向控制单元反馈车厢(3)的移动距离，直至带动车厢(3)移动特定距离后，控制单元控制绞车(5)停止运转，如此往复重复步骤s4，直至下一车厢(3)开始行至轨道衡(2)上；

s5、当后一车厢(3)开始行至轨道衡(2)上时，重复步骤s3、s4，直至对整列所有车厢(3)定位完成。

Images