CN112880783B - 一种阵列式高速动态轴重秤 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种阵列式高速动态轴重秤，包括：框体，设置在路面基坑内部用于增加混凝土基础抗压强度的架体；承重梁，布设在框体上且与框体连接为一体，用于实现高速动态称重的连接承重体；若干称重台，沿车辆前进方向呈阵列式布置在承重梁上实现高速动态称重的称重主体，呈阵列式布置的若干称重台相互之间设置有间隔；若干称重台通过间隔形成等效的长台面协同称量主体。该阵列式高速动态轴重秤，将称重台呈阵列式布设在承重梁上，称重台相互之间又通过设置间隔形成等效的长台面协同称量，保证了车辆的轴组在同一个平面上，有效克服了车辆因路面不平引起的轴重受力变化，称量准确度有了显著提升。结构设计合理，运行可靠，维修率低，使用寿命长。

Description

一种阵列式高速动态轴重秤

技术领域

本发明涉及动态公路车辆自动衡器技术领域，特别涉及一种阵列式高速动态轴重秤。

背景技术

近年来，为了治理车辆超载、保护公路桥梁安全以及减少交通事故，需要对高速行驶的车辆载荷进行称重检测。

中国专利文献（公告日：2020年4月10日，公告号：CN210293410U）公开了一种高速动态轴重秤，将应变梁与承载器一体化安装，无需限位装置，可以很好地适应车辆高速行驶的要求。

但是这类轴重秤对路面平整度有很高要求，当因各种因素造成路面不平整时，会造成高速行驶的车辆剧烈跳动，从而造成误差超差。另外这类轴重秤由于缺乏冗余度，对可疑称量数据难以深入研判其置信度，給执法带来一定困惑。

发明内容

本发明的目的是提供一种阵列式高速动态轴重秤，能够有效降低由于路面不平整带来的称重误差，大幅度提高高速称重的稳定性，同时有利于用户对动态称重结果的置信度研判。

本发明实现其发明目的所采用的技术方案是：一种阵列式高速动态轴重秤，包括：

框体，设置在路面基坑内部用于增加混凝土基础抗压强度的架体；

承重梁，布设在框体上且与框体连接为一体，用于实现高速动态称重的连接承重体；

若干称重台，沿车辆前进方向呈阵列式布置在承重梁上实现高速动态称重的称重主体，呈阵列式布置的若干称重台相互之间设置有间隔；若干称重台通过间隔形成等效的长台面协同称量主体。

该阵列式高速动态轴重秤，通过合理设置多个称重台，将称重台呈阵列式布设，并且在称重台的下方布设有承重梁，能够保证若干称重台处于同一平面度上，实现高速动态称重，若干称重台相互之间又通过设置间隔形成等效的长台面协同称量，也保证了车辆的轴组在同一个平面上，有效克服了车辆因路面不平引起的轴重受力变化，称量准确度获得了显著提升。既大大提高了系统工作的可靠性，也为称量结果的置信度判决提供了有效的基础数据。而且该阵列式高速动态轴重秤，将多个称重台、承重梁与一框体连接为一体，相互之间无活动间隙，大大简化了称重台的传力结构，无需另行设置轴重秤体的水平限位装置，也能够从根本上保证几个秤重台在一个平面上，可有效减小车辆高速通过时轴重秤体水平和垂直振动产生的分力，有利于提高计量精度。运行可靠，维修率低，使用寿命长。

作为优选，若干称重台分别独立输出信号；或者若干称重台输出合成信号。作为优选方案一：每个称重台都能够独立输出信号，若干称重台相互之间又通过设置间隔形成等效的长台面协同称量，也保证了车辆的轴组在同一个平面上，有效克服了车辆因路面不平引起的轴重受力变化，当独立输出信号后经过处理器进行比较筛选，获取精准数据，使称量准确度获得了显著提升。作为优选方案二：多组称量台输出信号输出一合成信号，使称量结构得到精确化，既大大提高了系统工作的可靠性，也为称量结果的置信度判决提供了有效的基础数据。

作为优选，若干称重台通过承重梁处于同一平面度上。

作为优选，所述的承重梁沿车辆前进方向布设在车轮及车辆重心所处的位置，所述的称重台跨设在承重梁上且与承重梁垂直交叉设置。称重台横跨在承重梁上，这样的设计结构，在高速车辆通过轴重秤体时，轴重秤体不会偏移，可有效减小轴重秤体偏移、振动产生的分力，有利于提高计量精度。

作为优选，所述的称重台包括框架、称重台面、应变梁和若干装配式称重传感器。作为第一种优先，每组称重台主要由框架、称重台面、应变梁以及功能上与应变计等效的若干装配式称重传感器组成。

作为优选，所述的应变梁设置在承重梁上，所述的框架设置在应变梁上，所述的称重台面设置在框架上，所述的装配式传感器布设在应变梁上，每个装配式传感器独立感应应变梁的形变，产生正比于所受重力的独立信号输出。上述设计结构形成组合式的称重台，将框架、称重台面以及应变梁和装配式称重传感器集成为一个整体，使得每组称重台都有稳定的承重性能，而装配式传感器设置在应变梁上，每个装配式传感器分别感应应变梁的形变，产生正比于所受重力的独立信号输出。

作为优选，所述的称重台包括框架、称重台面和双梁式称重传感器。

作为优选，所述的双梁式称重传感器的弹性体为长条形结构，两端受力称重梁产生形变进行两路独立信号输出。作为另一种优选，称重台主要由框架、称重台面和双梁式称重传感器组成，双梁式称重传感器包括传感器弹性体，传感器弹性体为长条形结构，两端受力称重梁产生形变进行两路独立信号输出，有利于秤体的角差校准，无需另行设置秤体的水平限位装置，高速车辆通过秤体时，可有效减小秤体偏移、振动产生的分力，有利于提高车辆的高速动态计量精度。

作为优选，所述的双梁式称重传感器设置在承重梁上，所述的框架设置在双梁式称重传感器上，所述的称重台面设置在框架上。上述设计结构形成组合式的称重台，双梁式称重传感器、承重梁、称重台面以及框架集成为一整体，使得每组称重台都有稳定的承重性能，双梁式称重传感器两端受力称重梁产生形变进行两路独立信号输出。

作为优选，还包括用于实现与道路混凝土埋设为一体的基体。基体可以是钢筋混凝土构成；通过基体将阵列式轴重秤的多个称重台、传感器、框架与道路固定连接为一体，实现了秤体与道路一体化设置，相互之间无活动间隙，大大简化了传感器的传力结构，无需另行设置轴重秤体的水平限位装置，也从根本上保证了几个秤体在一个平面上。

本发明的有益效果是：该阵列式高速动态轴重秤，通过合理设置多个称重台，将称重台呈阵列式布设，并且在称重台的下方布设有承重梁，能够保证若干称重台处于同一平面度上，实现高速动态称重，每个称重台能够独立输出信号，互为冗余；或者多组称量台最终输出一合成信号，同时，若干称重台相互之间又通过设置间隔形成等效的长台面协同称量保证了车辆的轴组在同一个平面上，有效克服了车辆因路面不平引起的轴重受力变化，称量准确度获得了显著提升。另外，由于既大大提高了系统工作的可靠性，也为称量结果的置信度判决提供了有效的基础数据。结构设计合理，运行可靠，维修率低，使用寿命长。

附图说明

图1是本发明阵列式高速动态轴重秤的一种结构示意图；

图2是本发明图1中阵列式高速动态轴重秤的一种俯视图;

图3是本发明阵列式高速动态轴重秤的第二种结构示意图；

图4是本发明图3中阵列式高速动态轴重秤的一种结构示意图；

图5是本发明阵列式高速动态轴重秤的第三种结构示意图；

图6是本发明中双梁式称重传感器的一种结构示意图；

图7是本发明阵列式高速动态轴重秤的第四种结构示意图；

图中：1、框体，2、承重梁，3、称重台，4、间隔，5、装配式称重传感器，6、应变梁，7、基体，8、原始路面，9、框架，10、称重台面，11、双梁式称重传感器，12、受力称重区，13、双受力称重梁应变区，14、双固定支承区，15、双信号出线，16、传感器称重梁。

具体实施方式

下面通过具体实施例并结合附图对本发明的技术方案作进一步详细说明。

实施例1：

在图1、图2所示的实施例中，一种阵列式高速动态轴重秤，包括：

框体1，设置在路面基坑内部用于增加混凝土基础抗压强度的架体；

承重梁2，布设在框体1上且与框体1连接为一体，用于实现高速动态称重的连接承重体；

若干独立输出信号的称重台3，沿车辆前进方向呈阵列式布置在承重梁上实现高速动态称重的称重主体，呈阵列式布置的若干称重台3相互之间设置有间隔4；若干称重台3通过间隔4形成等效的长台面协同称量主体；

若干称重台3通过承重梁2处于同一平面度上。

还包括用于实现与道路混凝土埋设为一体的基体7。

该实施例中，采用两列式结构，在沿车辆前进方向设置有两列称重台，两列称重台之间设置有大于称重台面轴向宽度的间隔4，间隔4采用钢筋混凝土浇注而成，其平面与称重台处于同一平面上。

所述的承重梁2沿车辆前进方向布设在车轮及车辆重心所处的位置，所述的称重台3跨设在承重梁2上且与承重梁垂直交叉设置。本实施例中，承重梁2分别在两侧车轮处设置各设置一组，在车的重心处设置有两组，承重梁2沿车辆前进方向设置，而两列称重台横跨在承重梁2上，在高速车辆通过轴重秤体时，轴重秤体不会偏移，可有效减小轴重秤体偏移、振动产生的分力，有利于提高计量精度。

本实施例中，所述的称重台3包括框架9、称重台面10、应变梁6和若干装配式称重传感器5。每列称重台主要由框架9、称重台面10、应变梁6以及功能上与应变计等效的若干装配式称重传感器5组成。所述的应变梁6设置在承重梁2上，所述的框架9设置在应变梁6上，所述的称重台面10设置在框架9上，所述的装配式传感器5布设在应变梁6上，每个装配式传感器5独立感应应变梁的形变，产生正比于所受重力的独立信号输出。将框架、称重台面以及应变梁和装配式称重传感器集成为一个整体，使得每组称重台都有稳定的承重性能，而装配式传感器设置在应变梁上，每个装配式传感器分别感应应变梁的形变，产生正比于所受重力的独立信号输出。

基体7可以是钢筋混凝土构成；通过基体将阵列式轴重秤的多个称重台、传感器、框架与原始路面8固定连接为一体，实现了秤体与原始路面8一体化设置，相互之间无活动间隙，大大简化了传感器的传力结构，无需另行设置轴重秤体的水平限位装置，也从根本上保证了几个秤体在一个平面上。

实施例2：

在图3、图4所示的实施例中，一种阵列式高速动态轴重秤，其技术方案与实施例1基本相同，不同之处在于：本实施例中，采用三列式结构，在沿车辆前进方向设置有三列称重台，三列称重台相互之间设置有不小于称重台面轴向宽度的间隔4，间隔4可以是非金属材料或金属材料承重构件，其平面与称重台处于同一平面上。三列称重台合成输出一精确的合成信号。

实施例3：

在图5所示的实施例中，一种阵列式高速动态轴重秤，包括：

框体1，设置在路面基坑内部用于增加混凝土基础抗压强度的架体；

承重梁2，布设在框体1上且与框体1连接为一体，用于实现高速动态称重的连接承重体；

若干称重台3，沿车辆前进方向呈阵列式布置在承重梁上实现高速动态称重的称重主体，呈阵列式布置的若干称重台3相互之间设置有间隔4；若干称重台3通过间隔4形成等效的长台面协同称量主体；

其中，所述的承重梁2动态调整并实现若干称重台3处于同一平面度上。

还包括用于实现与道路混凝土埋设为一体的基体7。

该实施例中，采用两列式结构，在沿车辆前进方向设置有两列称重台，两列称重台之间设置有大于称重台面轴向宽度的间隔4，间隔4采用钢筋混凝土浇注而成，其平面与称重台处于同一平面上。两列称重台合成输出一精确的合成信号。

所述的承重梁2沿车辆前进方向布设在车轮及车辆重心所处的位置，所述的称重台3跨设在承重梁2上且与承重梁垂直交叉设置。本实施例中，承重梁2分别在两侧车轮处设置各设置一组，在车得重心处设置有两组，承重梁2沿车辆前进方向设置，而两列称重台横跨在承重梁2上，在高速车辆通过轴重秤体时，轴重秤体不会偏移，可有效减小轴重秤体偏移、振动产生的分力，有利于提高计量精度。

本实施例中，所述的称重台3包括框架9、称重台面10和双梁式称重传感器11；所述的双梁式称重传感器11包括传感器弹性体，所述的传感器弹性体为长条形结构，两端受力称重梁产生形变进行两路独立信号输出。所述的双梁式称重传感器11在承重梁2上，所述的框架9设置在双梁式称重传感器11上，所述的称重台面10设置在框架9上。如图6所示，本实施例所示的传感器弹性体11上设置有受力称重区12、双受力称重梁应变区13和双固定支承区14，受力称重梁应变区13对称设置在受力称重区12两侧，固定支承区14设置在受力称重梁应变区13的外侧，受力称重区12所在的传感器弹性体11上设置有与双受力称重梁应变区13相匹配的双信号出线15，双信号出线15独立信号输出。受力称重梁应变区13所在的传感器弹性体11上设置有传感器称重梁16，传感器称重梁16与信号出线15一一对应设置。

称重台主要由框架、称重台面和双梁式称重传感器组成，双梁式称重传感器包括传感器弹性体，传感器弹性体为长条形结构，两端受力称重梁产生形变进行两路独立信号输出，有利于秤体的角差校准，无需另行设置秤体的水平限位装置，高速车辆通过秤体时，可有效减小秤体偏移、振动产生的分力，有利于提高车辆的高速动态计量精度。组合式的称重台，双梁式称重传感器、承重梁、称重台面以及框架集成为一整体，使得每组称重台都有稳定的承重性能，双梁式称重传感器两端受力称重梁产生形变进行两路独立信号输出。

实施例4：

在图7所示的实施例中，其技术方案与实施例3基本相同，不同之处在于：本实施例中，采用三列式结构，在沿车辆前进方向设置有三列称重台，三列称重台3分别独立输出信号，三列称重台相互之间设置有不小于称重台面轴向宽度的间隔4，间隔4可以是非金属材料或金属材料承重构件，其平面与称重台处于同一平面上。

上述实施例所述的阵列式高速动态轴重秤，通过合理设置多个称重台，将称重台呈阵列式布设，并且在称重台的下方布设有承重梁，能够保证若干称重台处于同一平面度上，实现高速动态称重，当采用每个称重台都能够独立输出信号时，同时，若干称重台相互之间又通过设置间隔形成等效的长台面协同称量，也保证了车辆的轴组在同一个平面上，有效克服了车辆因路面不平引起的轴重受力变化，称量准确度获得了显著提升。当采用多组称量台输出一合成信号时，由于，若干称重台相互之间又通过设置间隔形成等效的长台面协同称量，也保证了车辆的轴组在同一个平面上，同样能够有效克服了车辆因路面不平引起的轴重受力变化，称量准确度获得了显著提升。

该阵列式高速动态轴重秤，既大大提高了系统工作的可靠性，也为称量结果的置信度判决提供了有效的基础数据。高速车辆通过轴重秤体时，轴重秤体不会偏移，可有效减小轴重秤体偏移、振动产生的分力，有利于提高计量精度。而且该阵列式高速动态轴重秤，结构设计合理，将称重台、承重梁与一框体连接为一体，相互之间无活动间隙，大大简化了称重台的传力结构，无需另行设置轴重秤体的水平限位装置，也能够从根本上保证几个秤重台在一个平面上，有利于提高计量精度。运行可靠，维修率低，使用寿命长。

使用时，高速车辆通过该阵列式高速动态轴重秤，每列称重台分别对车辆进行称量并单独测量得到的数据或经合成测量得到的数据，每列称重台相互之间又通过设置间隔形成等效的长台面协同称量，保证了车辆的轴组在同一个平面上，有效克服了车辆因路面不平引起的轴重受力变化，称量准确度获得了显著提升。除了大大提高系统工作可靠性外，也为称量结果的置信度判决提供了基础数据。轴重秤体不会偏移，可有效减小轴重秤体偏移、振动产生的分力，有利于提高计量精度。设计合理，运行可靠，维修率低，使用寿命长。

以上所述之具体实施例仅为本发明较佳的实施方式，并非以此限定本发明的具体实施范围。凡依照本发明之形状、结构所作的等效变化理应均包含在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种阵列式高速动态轴重秤，其特征在于包括：

框体（1），设置在路面基坑内部用于增加混凝土基础抗压强度的架体；

承重梁（2），布设在框体（1）上且与框体（1）连接为一体，用于实现高速动态称重的连接承重体；

若干称重台（3），沿车辆前进方向呈阵列式布置在承重梁上实现高速动态称重的称重主体，呈阵列式布置的若干称重台（3）相互之间设置有间隔（4）；所述的称重台（3）包括称重台面（10），所述的间隔（4）不小于称重台面轴向宽度；若干称重台（3）通过间隔形成等效的长台面协同称量主体，保证车辆的轴组在同一个平面上；

若干称重台分别独立输出信号；或者若干称重台输出合成信号。

2.根据权利要求1所述的一种阵列式高速动态轴重秤，其特征在于：若干称重台（3）通过承重梁（2）处于同一平面度上。

3.根据权利要求1所述的一种阵列式高速动态轴重秤，其特征在于：所述的承重梁(2)沿车辆前进方向布设在车轮及车辆重心所处的位置，所述的称重台（3）跨设在承重梁（2）上且与承重梁垂直交叉设置。

4.根据权利要求1至3任意一项所述的一种阵列式高速动态轴重秤，其特征在于：所述的称重台（3）包括框架（9）、称重台面（10）、应变梁（6）和若干装配式称重传感器（5）。

5.根据权利要求4所述的一种阵列式高速动态轴重秤，其特征在于：所述的应变梁（6）设置在承重梁（2）上，所述的框架（9）设置在应变梁（6）上，所述的称重台面（10）设置在框架（9）上，所述的装配式称重传感器（5）布设在应变梁（6）上，每个装配式称重传感器（5）独立感应应变梁（6）的形变，产生正比于所受重力的独立信号输出。

6.根据权利要求1至3任意一项所述的一种阵列式高速动态轴重秤，其特征在于：所述的称重台（3）包括框架（9）、称重台面（10）和双梁式称重传感器（11）。

7.根据权利要求6所述的一种阵列式高速动态轴重秤，其特征在于：所述的双梁式称重传感器（11）包括传感器弹性体，所述的传感器弹性体为长条形结构，两端受力称重梁产生形变进行两路独立信号输出。

8.根据权利要求6所述的一种阵列式高速动态轴重秤，其特征在于：所述的双梁式称重传感器（11）设置在承重梁（2）上，所述的框架（9）设置在双梁式称重传感器（11）上，所述的称重台面（10）设置在框架（9）上。

9.根据权利要求1至3任意一项所述的一种阵列式高速动态轴重秤，其特征在于：还包括用于实现与道路混凝土埋设为一体的基体（7）。

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