CN208291229U - 一种轨道车辆空调重心测量装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种轨道车辆空调重心测量装置，包括用于支撑空调机组的至少三个移轴架，各移轴架上安装有称重装置，各称重装置的上表面平齐，还包括可使空调机组倾斜放置的第一升降装置，第一升降装置上安装有称重传感器，还包括用于处理称重装置和称重传感器测量数据的数据处理系统。使用本装置，空调机组水平放置在三个称重装置上，三个称重装置测量空调机组水平状态时的受力，可计算出空调机组的重心在水平方向上的坐标，然后第一升降装置向上提升使空调机组倾斜，测量空调机组倾斜状态时的受力，可计算出空调机组的重心在竖直方向上的坐标，从而得到空调机组的重心在水平方向上和竖直方向上的坐标，此实用新型用于轨道车辆用空调领域。
Description
技术领域
本实用新型涉及轨道车辆用空调领域，特别是涉及一种轨道车辆空调重心测量装置。
背景技术
轨道车辆空调与普通商用及民用空调存在很大的不同，轨道车辆空调机组是专门用于轨道客运列车的一种特殊空调系统，有如下特点：1)、空调机组在厂内运输等过程需用天车、叉车等起吊设备进行运输；2)、空调机组安装于运动的轨道车辆上，处于高速运动和振动冲击状态。
空调机组较重，在运输过程，采用的起重设备为天车或叉车，如果空调重心设计合理，应处于空调机组的中心位置，此时起重设备可正常的完成起吊，机组处于平稳移动状态，而如果空调机组偏心，则机组某一端会过重，如当使用天车吊钩机组的吊装脚或安装脚时，由于机组某端过重，会导致机组起吊和落下过程呈倾斜状态，不利于平稳地升起和落下，对机组内装配的部件可能造成局部承力过载，造成机组损坏；当使用叉车运输机组时，需要找到重心位置，便于叉套叉入，由于空调机组偏心，叉车设备未能调整至合适位置就叉起，会导致机组侧翻，造成空调机组损坏，对现场运输造成安全隐患。
此外，空调机组在装车过程，由于机组重心偏离中心位置，还会导致以下问题：1)、偏心空调机组装车顶后会出现倾斜，有可能超过列车设置的安全线界，不满足列车对车顶设备的要求，可能造成行车的安全隐患；2)、偏重的空调机组装车后会出现倾斜，影响空调机组与车辆的密封，会导致漏风，漏水的现象，且可能会损坏车体内的设备；3)、偏重的空调机组会导致减震器受力不均衡，影响减震效果，缩短减振器的使用寿命；4)、偏重空调机组会对整车车辆的重心产生影响，可能连带整个车体偏心，造成列车行车安全隐患。
因此，空调重心测量显得尤为重要，只有把控准确空调的重心，才能更好地对上述问题进行防范。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种轨道车辆空调重心测量装置，可测量轨道车辆空调重心的位置，以便对空调机组的运输和安装作出调整。
本实用新型所采取的技术方案是：
一种轨道车辆空调重心测量装置，包括用于支撑空调机组的至少三个移轴架，各移轴架上安装有称重装置，各称重装置的上表面平齐，还包括可使空调机组倾斜放置的第一升降装置，第一升降装置上安装有称重传感器，还包括用于处理称重装置和称重传感器测量数据的数据处理系统。
进一步作为本实用新型技术方案的改进，称重装置包括从下到上依次设置的底板、称重传感器、上板。
进一步作为本实用新型技术方案的改进，移轴架呈长条形，移轴架与称重装置滑动连接。
进一步作为本实用新型技术方案的改进，移轴架的顶部设有托板，底板的两侧设有与托板两侧滑动连接的滑槽，托板上设有若干沿长度方向的第一固定孔，底板上设有与第一固定孔相对的第一长开槽。
进一步作为本实用新型技术方案的改进，还设有连接上板和底板的若干弹性元件。
进一步作为本实用新型技术方案的改进，移轴架有三个，其中两个移轴架并列形成长移轴架，另一移轴架为短移轴架，长移轴架与短移轴架相对设置且平行，第一升降装置安装于短移轴架的前方。
进一步作为本实用新型技术方案的改进，还包括辅助支撑系统，辅助支撑系统包括若干第二升降装置和用于支撑空调机组侧面的托架。
进一步作为本实用新型技术方案的改进，长移轴架和短移轴架的前侧均设有两个用于固定第二升降装置的固定架。
进一步作为本实用新型技术方案的改进，托架包括安装于长移轴架后侧的两个横梁、搭接在两横梁上的纵梁、与纵梁固定连接的立柱以及与立柱转动连接的侧板，两横梁上均设有若干第二固定孔，纵梁的两端设有与第二固定孔相对的第二长开槽。
进一步作为本实用新型技术方案的改进，数据处理系统包括信号变送器、显示仪和处理中心，信号变送器与称重装置和称重传感器电连接，显示仪与信号变送器电连接，处理中心与显示仪电连接。
本实用新型的有益效果：此轨道车辆空调重心测量装置，空调机组水平放置在三个称重装置上，三个称重装置测量空调机组水平状态时的受力，再通过数据处理系统计算出空调机组的重心在水平方向上的坐标，然后第一升降装置向上提升使空调机组倾斜，通过称重装置和空调机组上的称重传感器测量空调机组倾斜状态时的受力，最后数据处理系统计算出空调机组的重心在竖直方向上的坐标，从而得到空调机组的重心在水平方向上和竖直方向上的坐标。
附图说明
下面结合附图对本实用新型作进一步说明：
图1是本实用新型实施例的整体结构示意图；
图2是本实用新型实施例的俯视图；
图3是本实用新型实施例图2中A-A部分的剖视图；
图4是本实用新型实施例空调机组水平状态时的结构示意图；
图5是本实用新型实施例空调机组倾斜状态时的结构示意图；
图6是本实用新型实施例的计算模型简图；
图7是本实用新型实施例空调机组在XOZ平面的受力简图；
图8是本实用新型实施例空调机组在YOZ平面的受力简图；
图9是本实用新型实施例空调机组在倾斜状态时的受力简图。
具体实施方式
参照图1～图9，本实用新型为一种轨道车辆空调重心测量装置，包括用于支撑空调机组的至少三个移轴架1，各移轴架1上安装有称重装置2，各称重装置2的上表面平齐，还包括可使空调机组倾斜放置的第一升降装置3，第一升降装置3上安装有称重传感器4，还包括用于处理称重装置2和称重传感器4测量数据的数据处理系统，具体的，第一升降装置3采用卧式液压千斤顶。
此轨道车辆空调重心测量装置，空调机组水平放置在三个称重装置2上，三个称重装置2测量空调机组水平状态时的受力，再通过数据处理系统计算出空调机组的重心在水平方向上的坐标，然后第一升降装置3向上提升使空调机组倾斜，通过称重装置2和空调机组上的称重传感器4测量空调机组倾斜状态时的受力，最后数据处理系统计算出空调机组的重心在竖直方向上的坐标，从而得到空调机组的重心在水平方向上和竖直方向上的坐标。本装置还可适用于其他中大型的具有可接触支撑底面的物体的重心测量。
作为本实用新型优选的实施方式，称重装置2包括从下到上依次设置的底板21、称重传感器4、上板22。
作为本实用新型优选的实施方式，移轴架1呈长条形，移轴架1与称重装置2滑动连接。进一步的，移轴架1的顶部设有托板11，称重装置2的底板21的两侧设有与托板11两侧滑动连接的滑槽211，托板11上设有若干沿长度方向的第一固定孔111，底板21上设有与第一固定孔111相对的第一长开槽212。本装置可测量不同规格尺寸的空调机组。称重装置2通过滑槽211结构实现在移轴架1上的移动，便于适应不同宽度的空调机组。测量时，调节称重装置2在移轴架1上的位置，使用螺丝穿过第一长开槽212和第一固定孔111以固定称重装置2
作为本实用新型优选的实施方式，还设有连接上板22和底板21的若干弹性元件23，具体的，弹性元件23采用弹簧。称重装置2的上板22和底板21采用柔性连接的方式，当空调机组呈倾斜状态时，上板22随空调机组的倾斜而倾斜，使得上板22与空调机组完全接触，保证空调机组支撑的可靠性，在空调机组的重力作用下，上板22紧压中间的称重传感器4，当测量完成后拿开空调机组，上板22恢复到水平状态。
称重装置2的底板21、称重传感器4、上板22分别实现了位置调整、测量空调机组受力、支承空调机组的作用。
作为本实用新型优选的实施方式，本装置采用三点支撑的方法测量空调机组的重心位置，移轴架1有三个，其中两个移轴架1并列形成一个长移轴架，另一移轴架1为短移轴架，长移轴架与短移轴架相对设置且平行，第一升降装置3安装于短移轴架的前方。
作为本实用新型优选的实施方式，还包括辅助支撑系统，辅助支撑系统包括若干第二升降装置5和用于支撑空调机组侧面的托架6，具体的，第二升降装置5采用螺旋式机械千斤顶。为了避免空调机组直接落于称重装置2上，对称重装置2上的称重传感器4造成冲击，影响测量的准确性甚至损坏称重传感器4，故先用若干个第二升降装置5支撑平放状态的空调机组。托架6用于支撑空调机组的侧面，避免空调机组由水平状态变为倾斜状态时滑落导致测量失败。
作为本实用新型优选的实施方式，长移轴架和短移轴架的前侧均设有两个用于固定第二升降装置5的固定架12。
作为本实用新型优选的实施方式，托架6包括安装于长移轴架后侧的两个横梁61、搭接在两横梁61上的纵梁62、与纵梁62固定连接的立柱63以及与立柱63转动连接的侧板64，两横梁61上均设有若干第二固定孔611，纵梁62的两端设有与第二固定孔611相对的第二长开槽。可根据实际需要调整纵梁62在两横梁61上的位置，使用螺丝穿过第二长开槽和第二固定孔611以固定纵梁62的位置。
辅助支撑系统通过固定架12和横梁61安装于移轴架1上，以保证空调机组的支撑可靠性和重心测量的准确性。
作为本实用新型优选的实施方式，数据处理系统包括信号变送器7、显示仪8和处理中心9，信号变送器7与称重装置2和称重传感器4电连接，显示仪8与信号变送器7电连接，处理中心9与显示仪8电连接，具体的，处理中心9为笔记本电脑。通过信号变送器7的信号转换和放大，将多个测量信息输送到显示仪8上，显示仪8显示数据并把数据输送到笔记本电脑上进行处理，笔记本电脑上编制有特定的重心计算软件，经过笔记本电脑的自动处理可得到空调机组的重心位置。
如图6所示，点O为空调机组重心测量的坐标原点，以下说明本装置的使用步骤：
A.根据空调机组尺寸，选择合适的距离，放置长移轴架、短移轴架、称重装置2，安装放置四个第二升降装置5，第二升降装置5需高于称重装置2；
B.空调机组先下落至四个第二升降装置5上，至平放状态，以保护称重装置2上的称重传感器4，避免称重传感器4受到瞬间冲击；
C.下降第二升降装置5使空调机组与称重装置2接触，如图4所示；
D.标定坐标系，测量各称重装置2至坐标原点的距离；
E.开启数据处理系统，获取空调机组投影至XOZ平面的称重传感器4的测力数据，以及获取空调机组投影至YOZ平面的称重传感器4的测力数据。
F.提升位于空调机组前端的两个第二升降装置5，抬高空调机组一定高度，该角度需控制在较小范围内，以保持空调机组平稳不滑移为准，倾斜时，空调机组后端的托架6作为辅助支撑，保障机组倾斜过程平稳进行，如图5所示，当倾斜完成后，空调机组处于稳定状态时，撤离托架6。
G.提升第一升降装置3，至称重传感器4接触空调机组；
H.降低两个第二升降装置5，使第一升降装置3上的传感器受力支撑空调机组，此时空调机组由后端两个称重装置2、前端一个称重传感器4支撑；
I.测量第一升降装置3上称重传感器4至原点的垂直距离，并获取测力数据；
J.计算重心坐标，并在机组重心位置做标记。
本装置运用静力平衡及力矩平衡力学原理，设计相应的支撑结构，运用称重传感器4获取机组不同位置点的测力数据，通过推导的重心计算公式，获取重心坐标，计算过程如下：
1)、如图7所示，把空调机组投影到XOZ平面，重心横坐标设为x，根据静力平衡学原理和力矩平衡原理，对O点求矩求坐标x，得公式(1-1)。
2)、如图8所示，把空调机组投影到YOZ平面，重心纵坐标设为y，根据静力平衡学原理和力矩平衡原理，对O点求矩求坐标y，得公式(1-2)。
3)、如图9所示，空调机组处于倾斜状态，倾斜角度为α，根据静力平衡原理和力矩平衡原理，对O点求矩，求坐标z，得公式(1-3)。
FA1·L＝G·x (1-1)
FB·L3-FC·L4＝G·y (1-2)
FA2·L1＝G·L2(1-3)
L1＝Lcosα
L2＝(x-ztanα)cosα
其中，FA1、FB、FC、FA2为称重传感器4的测量数据，L、L1、L2、L3为各点到原点O的距离，α为空调机组的倾斜角度，G为空调机组的重力。采用矩阵形式表达为：
当然，本发明创造并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可作出等同变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
Claims (10)
1.一种轨道车辆空调重心测量装置，其特征在于：包括用于支撑空调机组的至少三个移轴架(1)，各所述移轴架(1)上安装有称重装置(2)，各所述称重装置(2)的上表面平齐，还包括可使空调机组倾斜放置的第一升降装置(3)，所述第一升降装置(3)上安装有称重传感器(4)，还包括用于处理所述称重装置(2)和称重传感器(4)测量数据的数据处理系统。
2.根据权利要求1所述的轨道车辆空调重心测量装置，其特征在于：所述称重装置(2)包括从下到上依次设置的底板(21)、称重传感器(4)、上板(22)。
3.根据权利要求2所述的轨道车辆空调重心测量装置，其特征在于：所述移轴架(1)呈长条形，所述移轴架(1)与所述称重装置(2)滑动连接。
4.根据权利要求3所述的轨道车辆空调重心测量装置，其特征在于：所述移轴架(1)的顶部设有托板(11)，所述底板(21)的两侧设有与所述托板(11)两侧滑动连接的滑槽(211)，所述托板(11)上设有若干沿长度方向的第一固定孔(111)，所述底板(21)上设有与所述第一固定孔(111)相对的第一长开槽(212)。
5.根据权利要求2所述的轨道车辆空调重心测量装置，其特征在于：还设有连接所述上板(22)和底板(21)的若干弹性元件(23)。
6.根据权利要求1所述的轨道车辆空调重心测量装置，其特征在于：所述移轴架(1)有三个，其中两个所述移轴架(1)并列形成长移轴架，另一所述移轴架(1)为短移轴架，所述长移轴架与短移轴架相对设置且平行，所述第一升降装置(3)安装于短移轴架的前方。
7.根据权利要求6所述的轨道车辆空调重心测量装置，其特征在于：还包括辅助支撑系统，所述辅助支撑系统包括若干第二升降装置(5)和用于支撑空调机组侧面的托架(6)。
8.根据权利要求7所述的轨道车辆空调重心测量装置，其特征在于：所述长移轴架和短移轴架的前侧均设有两个用于固定所述第二升降装置(5)的固定架(12)。
9.根据权利要求7所述的轨道车辆空调重心测量装置，其特征在于：所述托架(6)包括安装于所述长移轴架后侧的两个横梁(61)、搭接在两所述横梁(61)上的纵梁(62)、与所述纵梁(62)固定连接的立柱(63)以及与所述立柱(63)转动连接的侧板(64)，两所述横梁(61)上均设有若干第二固定孔(611)，所述纵梁(62)的两端设有与所述第二固定孔(611)相对的第二长开槽。
10.根据权利要求1～9中任意一项所述的轨道车辆空调重心测量装置，其特征在于：所述数据处理系统包括信号变送器(7)、显示仪(8)和处理中心(9)，所述信号变送器(7)与所述称重装置(2)和称重传感器(4)电连接，所述显示仪(8)与所述信号变送器(7)电连接，所述处理中心(9)与所述显示仪(8)电连接。
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| CN201820642668.XU CN208291229U (zh) | 2018-05-02 | 2018-05-02 | 一种轨道车辆空调重心测量装置 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109870398A (zh) * | 2019-04-02 | 2019-06-11 | 中国有色金属工业第十四冶金建设公司 | 渗透试验系统 |
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2018
- 2018-05-02 CN CN201820642668.XU patent/CN208291229U/zh active Active
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| CN109870398A (zh) * | 2019-04-02 | 2019-06-11 | 中国有色金属工业第十四冶金建设公司 | 渗透试验系统 |
| CN109870398B (zh) * | 2019-04-02 | 2024-03-01 | 中国有色金属工业第十四冶金建设公司 | 渗透试验系统 |
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