CN111976494A - 一种便携式受电弓辅助调节装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于列车受电弓调节技术领域，特别涉及一种便携式受电弓辅助调节装置；其包括工字型交叉支架、设置在工字型支架上的压力传感器、与压力传感器电连接的手提电气箱以及与手提电气箱电连接的列车信号端子；所述工字型交叉支架包括相互垂直的上支架与下支架，所述上支架与下支架之间通过调节杆滑动可调连接，所述下支架与车体外壳上部可拆连接；所述压力传感器设置在下支架底部，能够与受电弓滑条电性接触；本发明提供了一种便携式受电弓辅助调节装置，能够模拟受电弓正常工作过程，简化操作步骤，提高作业效率与检测精度，并能够将检测过程与检测结果可视化，使用更方便快捷。

Description

一种便携式受电弓辅助调节装置

技术领域

本发明属于列车受电弓调节技术领域，特别涉及一种便携式受电弓辅助调节装置。

背景技术

地铁及有轨电车车辆受电弓均需要进行定期的维护，对受电弓与接触网的接触压力、升弓高度、升弓速度、降弓速度等数据进行检查。当测量的数据超出标准范围时，就要进行相应的调节。；

以某有轨电车为例：由于受电弓升降频率较高，列车每运营3个月或20000KM，需要对受电弓各项参数的检查及调整；现有技术通常为使用简易检测设备（秒表、弹簧拉力计），需要多人配合，通过对讲机互相沟通来确定调整步骤，效率很低，简易检测设备精度差，不能满足受电弓检修工艺要求。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种便携式受电弓辅助调节装置，能够模拟受电弓正常工作过程，简化操作步骤，提高作业效率与检测精度，并能够将检测过程与检测结果可视化，使用更方便快捷。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种便携式受电弓辅助调节装置，设置于已经安装了受电弓的车体外壳上方，其包括工字型交叉支架、设置在工字型支架上的压力传感器、与压力传感器电连接的手提电气箱以及与手提电气箱电连接的列车信号端子；所述工字型交叉支架包括相互垂直的上支架与下支架，所述上支架与下支架之间通过调节杆滑动可调连接，所述下支架与车体外壳上部可拆连接；

所述压力传感器设置在下支架底部，能够与受电弓滑条电性接触；

所述手提电气箱包括控制器、嵌入式工控机以及显示器，所述控制器与压力传感器电连接，所述控制器与列车信号端子电连接，所述控制器与嵌入式工控机以及显示器电连接，所述嵌入式工控机与显示器电连接；

所述控制器与受电弓电连接并且能够控制受电弓的升降，并能够将压力传感器信号转化为模拟信号和数字信号并输入嵌入式工控机；

所述嵌入式工控机能够记录受电弓的升弓到位时间、降弓到位时间以及处理并记录信号变化；

所述显示器能够显示受电弓的升弓到位时间、降弓到位时间、压力值大小以及信号波形图。

进一步地，所述调节杆包括下支撑杆以及上支撑杆，所述上支撑杆能够在下支撑杆内滑动，所述上支撑杆外周螺纹套设有调节螺母，所述上支撑杆外周上沿着轴向设有刻度，所述上支撑杆与上支架连接，所述下支撑杆与下支架连接。

进一步地，所述下支架为横向的伸缩杆且两端为可伸缩端，所述下支架两端分别通过铆螺母转动连接有C型夹，所述C型夹能够与车体外壳顶部可拆连接。

进一步地，所述压力传感器量程不低于300N，灵敏度不低于2.0mV/V，精度不低于0.02-0.05%F·S。

进一步地，所述控制器上设有自复位升弓按钮以及自复位降弓按钮，所述自复位升弓按钮与受电弓电连接且能够控制受电弓升起，所述自复位降弓按钮与受电弓电连接且能够控制受电弓降下。

进一步地，所述控制器内设有电源转换器，所述电源转换器与输出电源电连接，所述电源转换器与压力传感器、嵌入式工控机以及显示器电连接。

进一步地，所述嵌入式工控机的信号采样周期不低于100ms。

进一步地，所述嵌入式工控机能够将信号数据以表格形式存储，并能够传输给显示器显示。

进一步地，所述嵌入式工控机设有数据接口，能够导出数据；所述嵌入式工控机设有视频接口，能够输出视频信号。

进一步地，所述升弓到位时间为启动自复位升弓按钮与压力传感器触发时间差值；所述降弓到位时间为启动自复位降弓按钮与受电弓降到位信号触发时间差值。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果：

本技术方案设有调节杆能够方便地调节上支架与下支架之间的距离，能够适用于不同高度的受电弓的辅助调节，适应性和通用性好；

本技术方案的调节杆上设有刻度，方便快速获知上支架的竖向高度位置，使用更加方便，信息获取更加简便；

本技术方案能够测量受电弓上升至最高处时的静态压力值以及受电弓自由运动的升降时间，适用范围更广；

本技术方案简化了操作步骤，减少了操作人员作业量，提高了作业效率与精度；

本技术方案设有电控装置能够在显示器上直接显示出多种信号参数，使用更加方便快捷；

本技术方案采用多种电控装置，减小了作业偶然性或人工操作不当带来的误差，提高了作业精度。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种便携式受电弓辅助调节装置的结构图；

图2是本发明实施例提供的一种便携式受电弓辅助调节装置的电路连接结构示意图；

图3是本发明实施例提供的一种便携式受电弓辅助调节装置的调节杆的结构示意图一；

图4是本发明实施例提供的一种便携式受电弓辅助调节装置的调节杆的结构示意图二；

图5是本发明实施例提供的一种便携式受电弓辅助调节装置的电路控制流程框图。

标号说明：1-工字型交叉支架、2-压力传感器、3-手提电气箱、4-列车信号端子、5-上支架、6-下支架、7-调节杆、8-控制器、9-嵌入式工控机、10-显示器、11-下支撑杆、12-上支撑杆、13-调节螺母、14-刻度、15-铆螺母、16-C型夹、17-自复位升弓按钮、18-自复位降弓按钮、19-电源转换器、20-数据接口、21-视频接口、22-受电弓。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如附图所述的一种便携式受电弓辅助调节装置，设置于已经安装了受电弓22的车体外壳上方，其包括工字型交叉支架1、设置在工字型支架上的压力传感器2、与压力传感器电连接的手提电气箱3以及与手提电气箱电连接的列车信号端子4；工字型交叉支架包括相互垂直的上支架5与下支架6，上支架与下支架之间通过调节杆7滑动可调连接，下支架与车体外壳上部可拆连接；

调节杆包括下支撑杆11以及上支撑杆12，上支撑杆能够在下支撑杆内滑动，上支撑杆外周螺纹套设有调节螺母13，上支撑杆外周上沿着轴向设有刻度14，上支撑杆与上支架连接，下支撑杆与下支架连接；

下支架为横向的伸缩杆且两端为可伸缩端，下支架两端分别通过铆螺母15转动连接有C型夹16，C型夹能够与车体外壳顶部可拆连接；

以上是本技术方案的机械结构部分，C型夹为机械领域常用的连接紧固件，使用调节方便，成本低，下支架与C型夹配合能够方便整个工字型交叉支架的拆卸和安装固定，使用更加方便，上支撑杆与下支撑杆滑动可调，方便根据不同的使用场景、受电弓尺寸参数、调节测试需求等来调节整个调节杆的长度，暨上支架的竖向高度，使用范围更广；刻度能够方便操作人员时时获知上支架暨压力传感器的竖向高度，使用更加快捷，方便，获取信息更快，效率更高；当调节到上支撑杆到所需高度后，旋转调节螺母，使调节螺母紧靠在下支撑杆的上端部，即可固定上支撑杆的竖向高度；受电弓上一般设置有滑条，受电弓升起时，滑条能够与压力传感器接触，从而获知受电弓在升降过程中以及升至最高点后的压力值等参数，方便将整个测试流程可视化，便于对测试流程的监控，使用更加方便，效率更高；

压力传感器设置在下支架底部，能够与受电弓滑条电性接触；

为了确保使用时的精度，以及能够满足受电弓调节过程中的各项需求，压力传感器量程不低于300N，灵敏度不低于2.0mV/V，精度不低于0.02-0.05%F· S；

手提电气箱包括控制器8、嵌入式工控机9以及显示器10，控制器与压力传感器电连接，控制器与列车信号端子电连接，控制器与嵌入式工控机以及显示器电连接，嵌入式工控机与显示器电连接；

为了便于使用，显示器可为带有触屏功能的显示器，能够显示的同时，还内置有触屏按钮，便于操作人员直接观察并操作，压力传感器通过测试电缆与控制器连接，控制器上设有自复位升弓按钮17以及自复位降弓按钮18，自复位升弓按钮与受电弓电连接且能够控制受电弓升起，自复位降弓按钮与受电弓电连接且能够控制受电弓降下；

控制器连接有两束测试电缆，一束与列车信号端子连接，另一端与压力传感器连接，控制器内置有A/D转换模块与压力变送器模块，能够将压力传感器信号转化为模拟信号和数字信号并输入嵌入式工控机；

嵌入式工控机能够记录受电弓的升弓到位时间、降弓到位时间以及处理并记录信号变化；

升弓到位时间为启动自复位升弓按钮与压力传感器触发时间差值；降弓到位时间为启动自复位降弓按钮与受电弓降到位信号触发时间差值。

显示器能够显示受电弓的升弓到位时间、降弓到位时间、压力值大小以及信号波形图；

控制器内设有电源转换器19，电源转换器与输出电源电连接，电源转换器与压力传感器、嵌入式工控机以及显示器电连接。

为了确保使用精度，嵌入式工控机的信号采样周期不低于100ms。

为了方便使用，嵌入式工控机能够将信号数据以表格形式存储，信号数据变化一般可以excel表格形式存储，并能够传输给显示器显示；嵌入式工控机设有数据接口20，能够导出数据；嵌入式工控机设有视频接口21，能够输出视频信号；

数据接口一般为USB接口，便于与外部设备连接，进行数据导出，便于数据的分析；本设备为了便携性考虑，尺寸较小，视频接口可与外部的显示器连接，不受本设备显示器参数限制，使用更加方便。

本技术方案的使用操作流程如下：使用C型夹将交叉工字型支架的下支架固定在车体外壳顶部的合适位置，根据上支撑杆的刻度将上支架调整至合适位置，将控制器线缆与列车信号端子、压力传感器连接好后，接通控制器电源；

在触摸式显示器上点击“开始”按钮，设备开始记录信号；按下控制器上的自复位升弓按钮，受电弓升起，滑条与压力传感器接触后，在显示器上显示升弓到位时间、受电弓压力值；按下控制器上的降弓按钮，受电弓落下，落至最低位后，显示器上显示降弓到位时间；

通过显示器可以看到整个过程中升弓命令、降弓命令、受电弓升到位信号、受电弓降到位信号、受电弓最高位的压力信号变化图形；根据记录的各项数值和图形来对受电弓进行相应的调节；调节后重复以上步骤，直至数值达到标准范围。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种便携式受电弓辅助调节装置，设置于已经安装了受电弓（22）的车体外壳上方，其特征在于：包括工字型交叉支架（1）、设置在工字型支架上的压力传感器（2）、与压力传感器电连接的手提电气箱（3）以及与手提电气箱电连接的列车信号端子（4）；所述工字型交叉支架包括相互垂直的上支架（5）与下支架（6），所述上支架与下支架之间通过调节杆（7）滑动可调连接，所述下支架与车体外壳上部可拆连接；

所述压力传感器设置在下支架底部，能够与受电弓滑条电性接触；

所述手提电气箱包括控制器（8）、嵌入式工控机（9）以及显示器（10），所述控制器与压力传感器电连接，所述控制器与列车信号端子电连接，所述控制器与嵌入式工控机以及显示器电连接，所述嵌入式工控机与显示器电连接；

所述控制器与受电弓电连接并且能够控制受电弓的升降，并能够将压力传感器信号转化为模拟信号和数字信号并输入嵌入式工控机；

所述嵌入式工控机能够记录受电弓的升弓到位时间、降弓到位时间以及处理并记录信号变化；

所述显示器能够显示受电弓的升弓到位时间、降弓到位时间、压力值大小以及信号波形图。

2.根据权利要求1所述的一种便携式受电弓辅助调节装置，其特征在于：所述调节杆包括下支撑杆（11）以及上支撑杆（12），所述上支撑杆能够在下支撑杆内滑动，所述上支撑杆外周螺纹套设有调节螺母（13），所述上支撑杆外周上沿着轴向设有刻度（14），所述上支撑杆与上支架连接，所述下支撑杆与下支架连接。

3.根据权利要求1所述的一种便携式受电弓辅助调节装置，其特征在于：所述下支架为横向的伸缩杆且两端为可伸缩端，所述下支架两端分别通过铆螺母（15）转动连接有C型夹（16），所述C型夹能够与车体外壳顶部可拆连接。

4.根据权利要求1所述的一种便携式受电弓辅助调节装置，其特征在于：所述压力传感器量程不低于300N，灵敏度不低于2.0mV/V，精度不低于0.02-0.05%F·S。

5.根据权利要求1所述的一种便携式受电弓辅助调节装置，其特征在于：所述控制器上设有自复位升弓按钮（17）以及自复位降弓按钮（18），所述自复位升弓按钮与受电弓电连接且能够控制受电弓升起，所述自复位降弓按钮与受电弓电连接且能够控制受电弓降下。

6.根据权利要求1所述的一种便携式受电弓辅助调节装置，其特征在于：所述控制器内设有电源转换器（19），所述电源转换器与输出电源电连接，所述电源 转换器与压力传感器、嵌入式工控机以及显示器电连接。

7.根据权利要求1所述的一种便携式受电弓辅助调节装置，其特征在于：所述嵌入式工控机的信号采样周期不低于100ms。

8.根据权利要求1所述的一种便携式受电弓辅助调节装置，其特征在于：所述嵌入式工控机能够将信号数据以表格形式存储，并能够传输给显示器显示。

9.根据权利要求1所述的一种便携式受电弓辅助调节装置，其特征在于：所述嵌入式工控机设有数据接口（20），能够导出数据；所述嵌入式工控机设有视频接口（21），能够输出视频信号。

10.根据权利要求1所述的一种便携式受电弓辅助调节装置，其特征在于：所述升弓到位时间为启动自复位升弓按钮与压力传感器触发时间差值；所述降弓到位时间为启动自复位降弓按钮与受电弓降到位信号触发时间差值。

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