CN205748581U - 一种车辆动态轴重秤的秤体 - Google Patents

Abstract

一种车辆动态轴重秤的秤体，侧立面间隙配合上平面相互平行矩形秤台置于有平面边沿的凹型秤槽中，凹型秤槽底面上方与秤台下方之间有垂直方向传感器，在凹型秤槽及其延伸体与秤台及其延伸体之间设置有测量车轮动态通过秤台时对秤台产生水平方向前、后作用力的传感器，测出冲击力在水平方向的感应分量，用监测到的运动学和力学参数及原理模型，计算出冲击力在同一时刻在垂直方向的感应分量即误差量，从垂直方向的重量复合感应总量中剔除垂直方向误差量，即可获得更精确的单一车轮(轴)重量，当车辆完全通过秤台后对所有车轮(轴)的秤重结果累计相加即为车辆的总重量，本技术用于高速公路收费站动态自动秤重计缴费系统。

Description

一种车辆动态轴重秤的秤体

技术领域：

本实用新型涉及一种车辆动态轴重秤一体化的秤体单元，特别是用于高速公路收费站口嵌于道路基坑内的载重汽车动态轴重秤集成模块化的整体秤体单元及自动秤重计缴费系统的秤体单元。

背景技术：

载重车辆的超载超运严重超过路基和车辆载重的设计标准，不但降低了公路的使用寿命，同时给交通安全带来严重的隐患，按车辆类型计重收费是治理超载超运行之有效的政策和措施，现有动态车辆轴重秤体是将一长3600mm、宽850mm、厚200mm左右的长方体秤台设置到与其外形相适应的平行于路面带金属边框的基坑里，秤台的下方与边框基坑底之间垂直方向仅设置有垂直方向传感器，现有秤体是秤台与边框基坑及垂直方向传感器的组合，现有动态车辆轴重秤原理是逐一对车轮(轴)进行动态秤重，对采集到的数据波形电脑进行分析处理计算出较稳定的单轮(轴)秤重值，当车辆完全通过秤台后对所有车轮(轴)的秤重结果累计相加即为车辆的总重量，车轮对秤台振动颠簸造成的冲击力误差现有技术无法单独采集和秤量处理，为减小误差低速匀速，又造成拥堵，车速越高秤重误差越大，一般误差在10～30％以上，易发生矛盾及投诉，而且秤体各部分是在工厂加工成散件运达现场后进行二次对接加工，特别是传感器底座支架与秤体组合定位难度大配合精度低施工周期长，偏离垂直方向冲击误差无法剔除是现有测重技术精度低的根本原因。

依据运动学和力学原理分析车辆动态秤重过程可知，现有技术在垂直方向的传感器测出的重量数据是一个夹杂误差在内的复合感应量，动态车轮垂直对秤台冲击力是容易甄别和处理，偏离垂直方向对秤台冲击力的垂直分量是造成误差的最大因素且无法剔除，如能测出冲击力在水平方向的感应分量，用监测到的运动学和力学参数，通过运动学和力学原理模型计算出冲击力在同一时刻在垂直方向的感应分量即误差量，从垂直方向的重量复合感应总量 中剔除垂直方向误差量，即可获得更精确的单一车轮(轴)重量，当车辆完全通过秤台后对所有车轮(轴)的秤重结果累计相加即为车辆的总重量，运用现有技术将上述过程智能模块化可为本实用新型的秤体提供配套服务。

发明内容：

本实用新型的目的是提供一种在同一时间点能同时测量车轮(轴)动态通过轴重秤秤台时，分别在垂直方向的重力复合感应量，在水平方向车轮冲击力对秤台作用的水平感应分量为一体的汽车轴重秤秤体，包括垂直和水平方向传感器在内与轴重秤秤体在工厂一次性加工安装完成。

本实用新型的技术方案是：

一种动态汽车车辆轴重秤的秤体，侧立面间隙配合上平面相互平行矩形秤台置于有平面边沿的凹型秤槽中，凹型秤槽底面上方与秤台下方之间有垂直方向传感器。

其特征是在凹型秤槽及其延伸体与秤台及其延伸体之间设置有测量车轮动态通过秤台时对秤台产生水平方向前、后作用力的传感器。

其特征是所述的传感器是设置在安装体凹型秤槽左右侧立面外侧或其延伸体的底座支架上，由施力体秤台或其延伸体向安装体延伸出的施力臂作用于所述的传感器的测力端。

其特征是所述的传感器是设置在安装体秤台左右内侧或其机体上方左右边沿延伸体的底座支架上，由施力体凹型秤槽或其延伸体向安装体延伸出的施力臂作用于所述的传感器的测力端。

其特征是所述的传感器是设置在安装体秤台前、后两侧立面体内或机体上方左右两侧延伸体上的底座支架上，所述传感器的测力端露出侧立面于间隙处，并紧贴施力体凹型秤槽的前、后侧立面或其延伸体。

其特征是所述的传感器是设置在安装体凹型秤槽前、后两侧立面外侧或机体上方左右两侧延伸体上的底座支架上，所述传感器的测力端露出侧立面于间隙处，并紧贴施力体秤台的前、后侧立面或其延伸体。

其特征是所述的延伸体是指凹型秤槽或秤台自身机体向外延伸出用于设置安装所述传感器的底座支架、或延伸出作用于所述传感器测力端施力臂的结构部分，道路基坑体可以是凹型秤槽的替代体。

其特征是所述的传感器是依安装体前左右和后左右四角方向对称设置 的，每个方向的水平方向传感器可以是1支或1支以上的传感器组。

其特征是在施力体的施力臂与传感器的测力端之间，设置杠杆、滑轮、拉线力学中介传导机构，安装体的底座支架和施力体的施力臂的结构设置可交换，水平方向传感器随之可掉头换位安装。

其特征是所述的底座支架是设置于安装体或其延伸体的上平面下方或平行上平面或上平面上方，施力臂伸出的基点对应位于施力体或其延伸体上的上平面下方或平行上平面或上平面上方。

其特征是将秤台宽850mm及相对应的凹型秤槽沿道路方向加长设计为3M～48M，安装有测量水平方向作用力传感器的秤体可测量整体车辆对秤台的水平方向作用力。

本实用新型的秤体为秤台和凹型秤槽与垂直方向传感器及水平方向传感器的组合，方案中所述的秤台和凹型秤槽前、后两侧立面是相对车轮在秤台中央时而定，在车轮前方的称前侧立面，在车轮后方的称后侧立面，左右侧是相对车辆和道路而定，安装体是指安装传感器的凹型秤槽及其延伸体或秤台及其延伸体，施力体是指延伸出施力臂的凹型秤槽及其延伸体或秤台及其延伸体，施力点是施力臂或施力体作用于传感器测力端的接触点。

附图说明：

结合附图进一步说明：

图1是本实用新型的实施例一结构示意图，其中：(1)凹型秤槽，(2)矩形秤台，(3)垂直方向传感器，(4)水平方向作用力传感器，(5)水平作用力传感器底座支架，(6)水平传感器的测力端，(7)水平作用力施力臂。

图2是本实用新型的实施例二结构示意图，其中：(1)凹型秤槽，(2)矩形秤台，(3)垂直方向传感器，(4)水平方向作用力传感器，(5)水平作用力传感器底座支架，(6)水平传感器的测力端，(7)水平作用力施力臂。

图3是本实用新型的实施例三结构示意图，其中：(1)凹型秤槽，(2)矩形秤台，(3)垂直方向传感器，(4)水平方向作用力传感器，(5)水平作用力传感器底座支架，(6)水平传感器的测力端。

图4是本实用新型的实施例四结构示意图，其中：(1)凹型秤槽，(2)矩形秤台，(3)垂直方向传感器，(4)水平方向作用力传感器，(5)水平作用力传感器底座支架，(6)水平传感器的测力端。

图5是本实用新型的实施例五、六、七三个方案合用一腑视结构示意图， 其中：(1)凹型秤槽，(2)矩形秤台，(4)水平方向作用力传感器，(5)水平作用力传感器底座支架，(6)水平传感器的测力端，(7)水平作用力施力臂，(8)杠杆机构，(9)滑轮拉线机构，杠杆两力臂之间的夹角为∠β。

具体实施方式：

本实用新型设计的秤体有多种结构设计方案，下面结合附图说明具体的实施方式一：

(见附图1)由金属件焊接成矩形秤台(2)上平面长为3600mm左右、宽850mm左右、厚230mm左右，置于在垂直方向四侧立面间隔3mm～15mm的间隙配合相对应的由金属件焊接成有回字形上平面边沿的凹型秤槽(1)中，凹型秤槽(1)上平面边沿宽50mm～300mm，凹槽深260mm～600mm，凹型秤槽(1)底面四角之间设置有秤量垂直方向作用力的传感器组(3)，调整传感器组(3)的安装高度，使秤台(2)置于其传感器组(3)顶端并使秤台(2)上平面平行凹型秤槽(1)上平面，由秤台(2)两侧四角上平面边沿处为基点垂直道路方向向左右两外侧结构性延伸出四支施力臂(7)，施力臂(7)可用截面边长为30mm～80mm的槽钢对焊，施力臂(7)分别通过中间缝隙、穿过凹型秤槽(1)施力臂(7)的通道后，外露30mm～480mm，施力臂(7)的通道是凹型秤槽(1)为施力臂(7)的通过设置的结构通道，通道的腔体截面大于施力臂(7)截面，通道顶盖是可拆卸便于安装维修，左、右两侧的前后传感器(4)测力端(6)水平相向分别由前后方向垂直紧贴前、后施力臂(7)外露30mm～480mm侧立面上的任意施力点，由施力臂(7)上施力点的位置及传感器(4)的长度确定底座支架(5)沿道路方向在凹型秤槽(1)及其延伸体上的结构设置位置，安装传感器(4)的位置处设置有容纳传感器(4)的腔体与施力臂(7)通道连通，容纳传感器(4)的腔体下方壳体与底座支架(5)和凹型秤槽(1)设计连接为一整体，上方是开放的便于装卸秤台(2)和传感器组(3)、安装调整和维修传感器(4)，施力臂(7)通道和安装传感器(4)的腔体顶部设置有防雨防撞保护壳体，在施力臂(7)施力点的位置设置有调节螺栓，调节螺栓的一端头有施压盘紧贴传感器(4)的测力端(6)另一端有调节锁紧螺母，传感器(4)的底座和底座支架(5)之间有调节垫片，在秤台(2)下方的凹型秤槽(1)腔体左或右侧立面及外侧设置有传感器(3)和传感器(4)各路测量信号线缆的排线路径及配线盒，配线盒底座有穿透凹型秤槽(1)侧立面的配线管，传感器(3)和传感器(4)的测量信号线通过配线分别引至凹型秤槽(1)外侧立面的配线盒，信号线有颜色或编号区分，安装使用时分别接入不同的电脑信号采集器，凹型秤槽(1)底 部设置有排雨水的孔。至此设置有垂直方向传感器(3)和水平方向的传感器(4)的一体化秤体完成了工厂的整体产品加工。

实施方式二：是在实施方式一的基础上，将秤台(2)两侧四角上平面边沿延伸出的四支施力臂(7)的基点抬高设置到秤台(2)四角处的水平面上方秤台(2)的延伸体上，施力臂(7)长度由秤台(2)侧面向左右外伸30mm～480mm，左、右两侧的前、后传感器(4)测力端(6)水平相向分别由两外侧垂直紧贴施力臂(7)向外30mm～480mm侧立面上的任意施力点，由施力臂(7)上施力点的位置及传感器(4)的长度确定底座支架(5)沿道路方向在凹型秤槽(1)及其延伸体上的位置，将底座支架(5)和凹型秤槽(1)水平面上方的延伸体设计连接为一整体，四支施力臂(7)和四支传感器(4)及底座支架(5)设置有机体及顶部防雨防撞可拆卸的保护壳体，其它设置和加工步骤同实施方式一。

实施方式三：将秤台(2)的宽850mm及相对应的凹型秤槽(1)沿道路方向加长设计为3M～48M，用上述方式安装有测量水平方向作用力传感器的秤体可测量整体车辆对秤台的水平方向作用力。

在具体实施时附图的结构关系是：

附图1中，下图是秤体水平面的腑视图，上图是下图A-A方向的刨面图，侧立面间隙配合上平面相互平行矩形秤台(2)置于有回字形平面边沿的凹型秤槽(1)中，凹型秤槽(1)底面上方与秤台(2)下方之间有垂直方向传感器(3)，在凹型秤槽(1)左右两侧立面外侧及其延伸体上的前、后底座支架(5)上各安装有水平方向作用力传感器(4)，由秤台(2)上平面四角向左右两外侧延伸出的前、后四支水平方向作用力施力臂(7)分别通过中间缝隙穿过凹型秤槽(1)的施力臂(7)的结构通道后作用于前左右、后左右四支传感器(4)的测力端(6)。

附图2中，下图是秤体水平面的腑视图，上图是下图A-A方向的刨面图，侧立面间隙配合上平面相互平行矩形秤台(2)置于有回字形平面边沿的凹型秤槽(1)中，凹型秤槽(1)底面上方与秤台(2)下方之间有垂直方向传感器(3)，在秤台(2)前、后侧立面内侧靠近四角处的底座支架(5)上前、后测力端(6)间隔相对各安装有水平方向作用力传感器(4)，由凹型秤槽(1)左右两内侧立面向秤台(2)左右两内侧延伸出的前、后四支水平方向作用力施力臂(7)分别通过中间缝隙进入秤台(2)的施力臂(7)的结构通道后作用于前左右、后左右四支传感器(4)的测力端(6)。

附图3中，下图是秤体水平面的腑视图，上图是下图A-A方向的刨面图， 侧立面间隙配合上平面相互平行矩形秤台(2)置于有回字形平面边沿的凹型秤槽(1)中，凹型秤槽(1)底面上方与秤台(2)下方之间有垂直方向传感器(3)，秤台(2)的前、后两侧立面靠近左右四角的机体内的底座支架(5)上各安装有水平方向作用力传感器(4)，四支传感器(4)的测力端(6)无障碍露出秤台(2)的前、后两侧立面于中间缝隙处，四支测力端(6)分别垂直紧贴凹型秤槽(1)的前、后两侧立面。

附图4中，下图是秤体水平面的腑视图，上图是下图A-A方向的刨面图，侧立面间隙配合上平面相互平行矩形秤台(2)置于有回字形平面边沿的凹型秤槽(1)中，凹型秤槽(1)底面上方与秤台(2)下方之间有垂直方向传感器(3)，凹型秤槽(1)的前、后两侧立面外侧靠近左右四角的底座支架(5)上各安装有水平方向作用力传感器(4)，四支传感器(4)的测力端(6)无障碍露出凹型秤槽(1)的前、后两侧立面于中间缝隙处，四支测力端(6)分别垂直紧贴秤台(2)的前、后两侧立面。

附图5，是秤体水平面的腑视图，图的上下方是秤体沿道路方向的前后侧，图的左右侧是秤体垂直道路方向的左右侧，侧视图省略，侧立面间隙配合上平面相互平行矩形秤台置于有回字形平面边沿的凹型秤槽中，凹型秤槽底面上方与秤台下方之间有垂直方向传感器，附图5是三个方案合用一腑视图。

左侧是实施例五左侧部分，实施例五是左右对称右侧图示部分省略，右上侧是实施例六的四个对称方向单只示意部分，右下侧是实施例七的四个对称方向单只示意部分。

实施例五是左右对称右侧图示部分省略，传感器(4)水平垂直道路方向与两套中介机构杠杆结构(8)底座分别连接到道路左右两侧凹型秤槽(1)延伸体的底座支架(5)上，施力臂(7)分别由秤台(2)的左右两侧四角处前、后伸出通过中间缝隙及凹型秤槽(1)的施力臂(7)的结构通道后借助左右四套杠杆机构(8)相互交错彼此互不影响共同紧贴左右两侧传感器(4)的测力端(6)。

右上侧是实施例六的四个对称方向单只示意部分，杠杆机构(8)的基座和传感器(4)的底座支架(5)为一体是凹型秤槽(1)的延伸体，杠杆机构(8)两力臂之间的夹角为∠β，由秤台(2)四角处向左右两外侧延伸出的前、后水平方向作用力施力臂(7)分别通过中间缝隙及凹型秤槽(1)的施力臂(7)的结构通道后，平行作用于四个方向的杠杆机构(8)的主动力臂上，杠杆机构(8)的从动力臂作用于传感器(4)的测力端(6)，调整∠β可改变传感器(4)在水平面的安装朝向。

右下侧是实施例七的四个对称方向单只示意部分，实施例七是在实施例六的基础上，在施力臂(7)和杠杆机构(8)之间增加了中介机构滑轮拉线机构(9)，滑轮拉线机构(9)的基座和安装传感器(4)的底座支架(5)为一体是凹型秤槽(1)的延伸体，施力臂(7)与滑轮之间的拉线平行道路方向，由于滑轮拉线机构(9)的底座设置在朝向可转动调整，可使得传感器(4)和杠杆机构(8)的朝向、位置设置的范围比较大。

Claims (10)

1.一种动态汽车车辆轴重秤的秤体，侧立面间隙配合上平面相互平行矩形秤台置于有平面边沿的凹型秤槽中，凹型秤槽底面上方与秤台下方之间有垂直方向传感器，其特征是在凹型秤槽及其延伸体与秤台及其延伸体之间设置有测量车轮动态通过秤台时对秤台产生水平方向前、后作用力的传感器。

2.根据权利要求1所述的秤体，其特征是所述的传感器是设置在安装体凹型秤槽左右侧立面外侧或其延伸体的底座支架上，由施力体秤台或其延伸体向安装体延伸出的施力臂作用于所述的传感器的测力端。

3.根据权利要求1所述的秤体，其特征是所述的传感器是设置在安装体秤台左右内侧或其机体上方左右边沿延伸体的底座支架上，由施力体凹型秤槽或其延伸体向安装体延伸出的施力臂作用于所述的传感器的测力端。

4.根据权利要求1所述的秤体，其特征是所述的传感器是设置在安装体秤台前、后两侧立面体内或机体上方左右两侧延伸体上的底座支架上，所述传感器的测力端露出侧立面于间隙处，并紧贴施力体凹型秤槽的前、后侧立面或其延伸体。

5.根据权利要求1所述的秤体，其特征是所述的传感器是设置在安装体凹型秤槽前、后两侧立面外侧或机体上方左右两侧延伸体上的底座支架上，所述传感器的测力端露出侧立面于间隙处，并紧贴施力体秤台的前、后侧立面或其延伸体。

6.根据权利要求1所述的秤体，其特征是所述的延伸体是指凹型秤槽或秤台自身机体向外延伸出用于设置安装所述传感器的底座支架、或延伸出作用于所述传感器测力端施力臂的结构部分，道路基坑体可以是凹型秤槽的替代体。

7.根据权利要求1或2或3或4或5或6所述的秤体，其特征是所述的传感器是依安装体前左右和后左右四角方向对称设置的，每 个方向的水平方向传感器是1支或1支以上的传感器组。

8.根据权利要求1或2或3或4或5或6所述的秤体，其特征是在施力体的施力臂与传感器的测力端之间，设置杠杆、滑轮、拉线力学中介传导机构，安装体的底座支架和施力体的施力臂的结构设置可交换，水平方向传感器随之可掉头换位安装。

9.根据权利要求2或3或4或5或6所述的秤体，其特征是所述的底座支架是可以设置于安装体或其延伸体的上平面下方或平行上平面或上平面上方，施力臂伸出的基点对应位于施力体或其延伸体上的上平面下方或平行上平面或上平面上方。

10.根据权利要求1或2或3或4或5或6所述的秤体，其特征是将秤台宽850mm及相对应的凹型秤槽沿道路方向加长设计为3M～48M，安装有测量水平方向作用力传感器的秤体可测量整体车辆对秤台的水平方向作用力。