CN210626011U - 一种用于智能测量动车组受电弓静态拉力的便携式设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于受电弓检测技术领域，尤其为一种用于智能测量动车组受电弓静态拉力的便携式设备，包括外壳体，外壳体内设有测量组件，且测量组件包括伺服电机、绕线轮、侧板、张力传感器、磁编码器、测力轮和导向轮；还包括快捷安装组件，所述快捷安装组件包括底板、固定片、以及两组凸座，凸座的表面悬伸固定有螺杆，螺杆上旋合安装有螺母；本实用新型张力传感器内置于外壳体内，可以长期保证传感器的性能和精度；受电弓拉力测试仪体积小、重量轻，通过快捷安装组件进行测试仪的安装，安装方便紧固，方便拆卸，提高了测量效率；缩短检测时间、减少用于检测人员数量，同样时间段内可以增加检测受电弓的数量，提高动车维护企业经济效益。

Description

一种用于智能测量动车组受电弓静态拉力的便携式设备

技术领域

本实用新型属于受电弓检测技术领域，具体涉及一种用于智能测量动车组受电弓静态拉力的便携式设备。

背景技术

电力牵引机车从接触网取得电能的电气设备，安装在机车或动车车顶上，受电弓可分单臂弓和双臂弓两种，均由滑板、上框架、下臂杆(双臂弓用下框架)、底架、升弓弹簧、传动气缸、支持绝缘子等部件组成，菱形受电弓，也称钻石受电弓，以前非常普遍，后由于维护成本较高以及容易在故障时拉断接触网而逐渐被淘汰，负荷电流通过接触线和受电弓滑板接触面的流畅程度，它与滑板与接触线间的接触压力、过渡电阻、接触面积有关，取决于受电弓和接触网之间的相互作用。

目前受电弓接触压力测试采用0-100N的弹簧秤连接在上顶管的中部人工方法进行测量，在升弓高度从0.5m-2.4m范围内慢慢向下移动中测量接触压力，它应该在85N和95N之间(90±5N)，下降速度最大不超过0.1m/s；升弓高度从0.5m-2.4m范围内慢慢向上移动测量接触压力，接触压力应该在65N和75N之间(70±5N)，上升速度最大不超过0.1m/s，然后手工记录测量数据，操作过程较为繁琐，且不易控制速度，存在速度控制不符合要求影响检测结果、测试方法落后。

原有受电弓检测仪功能相近、外形尺寸大、重量重，不便于携带，拉力测试用的传感器采用外挂拉压传感器，容易受到磕碰，影响传感器的使用性能和寿命。

实用新型内容

为解决现有技术中存在的上述问题，本实用新型提供了一种用于智能测量动车组受电弓静态拉力的便携式设备，采用速度闭环的伺服电机控制，降低了操作难度，具有体积小、重量轻、测量精度高以及使用寿命长的特点。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种用于智能测量动车组受电弓静态拉力的便携式设备，包括外壳体，所述外壳体内置可充电锂电池和MCU线路板，在所述外壳体正面分别嵌入安装有开关按钮、复位按钮和急停按钮，所述外壳体顶面嵌入设置有液晶显示屏，所述外壳体内设有测量组件，且所述测量组件包括伺服电机、绕线轮、侧板、张力传感器、磁编码器、测力轮和导向轮，所述绕线轮固定在该伺服电机输出轴上，张力传感器、磁编码器、测力轮和导向轮分别安装在侧板上，且所述测力轮与张力传感器相对应，所述导向轮与磁编码器相对应；还包括快捷安装组件，所述快捷安装组件包括底板、通过铰链安装在所述底板底部表面的两个固定片、以及固定在所述底板顶面的两组凸座，所述凸座的表面悬伸固定有螺杆，所述螺杆上旋合安装有螺母；在所述外壳体的底部四角分别固定有安装脚，且所述安装脚上带有供所述螺杆贯穿的中心孔。

作为本实用新型的一种优选技术方案，两组所述凸座相对分布，且每组所述凸座分别设有两个。

作为本实用新型的一种优选技术方案，两个所述固定片对称分布。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述固定片为“Z”字型结构。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述导向轮设有两个，并分别位于所述测力轮两侧。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述绕线轮、所述测力轮、以及所述导向轮均处于同一竖直平面内。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述凸座、所述底板以及所述螺杆分别通过焊接方式连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型的受电弓静态拉力测试设备采用张力传感器检测受电弓的静态压力，而且张力传感器内置于外壳体内，张力传感器不会受到磕碰，可以长期保证传感器的性能和精度；受电弓拉力测试仪体积小、重量轻；通过快捷安装组件进行测试仪的安装，安装方便紧固，方便拆卸，提高了测量效率；缩短检测时间、减少用于检测人员数量，同样时间段内可以增加检测受电弓的数量，提高动车维护企业经济效益。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型中的正面结构示意图；

图3为本实用新型中的俯视结构示意图；

图4为本实用新型中的测量组件正面结构示意图；

图5为本实用新型中的测量组件侧面结构示意图；

图6为本实用新型中的快捷安装组件正面结构示意图；

图7为本实用新型中的快捷安装组件侧面结构示意图；

图8为本实用新型的原理图；

图中：1、外壳体；2、开关按钮；3、复位按钮；4、急停按钮；5、安装脚；6、液晶显示屏；7、侧板；8、测力轮；9、导向轮；10、张力传感器；11、磁编码器；12、快捷安装组件；13、底板；14、固定片；15、凸座；16、螺杆；17、螺母。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例

请参阅图1-8，本实用新型提供以下技术方案：一种用于智能测量动车组受电弓静态拉力的便携式设备，设备为长198mm、宽84mm、高80mm的立方体结构，其包括外壳体1，外壳体1内置可充电锂电池和MCU线路板，可充电锂电池18650型锂电采用3串两并形成的电池组，持续工作电流≤9A，瞬时启动电流≤18A，在外壳体1正面分别嵌入安装有开关按钮2、复位按钮3和急停按钮4，外壳体1顶面嵌入设置有液晶显示屏6，外壳体1内设有测量组件，且测量组件包括伺服电机、绕线轮、侧板7、张力传感器10、磁编码器11、测力轮8和导向轮9，绕线轮固定在该伺服电机输出轴上，张力传感器10、磁编码器11、测力轮8和导向轮9分别安装在侧板7上，且测力轮8与张力传感器10相对应，导向轮9与磁编码器11相对应；还包括快捷安装组件12，快捷安装组件12包括底板13、通过铰链安装在底板13底部表面的两个固定片14、以及固定在底板13顶面的两组凸座15，凸座15的表面悬伸固定有螺杆16，螺杆16上旋合安装有螺母17；在外壳体1的底部四角分别固定有安装脚5，且安装脚5上带有供螺杆16贯穿的中心孔。

如图8所示，在设备MCU线路板上还集成了FLASH模块、蓝牙模块和LCD显示模块，FLASH模块芯片采用W25Q64，用于存储试验数据，并将试验数据上传至上位机；上位机和受电弓测试仪之间的通信拟采用无线蓝牙通信，选用深圳市博陆科电子的BLK-MD-BC04-B蓝牙模块，此蓝牙模块采用英国CSR公司BlueCore4-Ext芯片，连接上位机和受电弓测试仪，将FLASH模块存储的试验数据上传至上位机；遵循V2.1+EDR蓝牙规范，内置PCB射频天线，支持SPI编程接口，支持UART接口，支持SPP蓝牙串口协议，具有成本低、体积小、功耗低、收发灵敏性高等优点，3.3VDC供电，完成受电弓测试仪和上位机之间的短距离数据无线传输。

LCD显示模块采用128*64的点阵液晶模块，液晶模块型号为JLX12864G-1509-PN，外形尺寸71.3mm*57.2mm*8.5mm，显示模块用于显示检修时间、车体型号、实时速度、实时距离、实时拉力、最终显示的速度、距离、拉力、电池电量等内容显示在液晶显示屏上，使检修人员能直观的看到检修过程的数据。

张力传感器10采用JZHL-M2型微型传感器，量程为0～300N，激励电压为5～12VDC，灵敏度为1.5±0.2mv/V,输出信号经信号处理及放大后，通过AD采样，经MCU处理后，液晶显示屏6显示受电弓所受拉力值。

电流传感器采用Allegro公司的霍尔电流传感器ACS711，此传感器供电为3.3V，将通过电机的电流信号转换为电压信号，MCU采集以电机堵转时对应的电压信号作为零点触发信号，设置装置测试的基准点。

磁编码器11采用微型磁旋转编码器W15S3-102.4BM-GOSE，系统采用速度闭环控制，由于空间所限，速度反馈无法采用光电编码器，拟采用微型磁旋转编码器W15S3-102.4BM-GOSE,5VDC电源供电，A、B两相正交脉冲输出。在系统工作过程中，通过A、B两相脉冲相位确定无刷电机的正反向，脉冲个数计算电机的速度。

具体的，结合图5和图6所示，本实施例中，两组凸座15相对分布，且每组凸座15分别设有两个，为了使设备在使用时固定更加稳定。

具体的，如图6所示，本实施例中，两个固定片14对称分布，便于对底板13进行固定。

具体的，如图6所示，本实施例中，固定片14为“Z”字型结构，便于两个固定片14之间的配合，对底板13进行固定。

具体的，如图3所示，本实施例中，导向轮9设有两个，并分别位于测力轮8两侧，为了便于测量。

具体的，如图4所示，本实施例中，绕线轮、测力轮8、以及导向轮9均处于同一竖直平面内，以提高测量的精确度。

具体的，本实施例中，凸座15、底板13以及螺杆16分别通过焊接方式连接，提高凸座15、底板13以及螺杆16固定的稳定性。

本实用新型的工作原理及使用流程：装置通过快捷安装组件12安装在车顶合适位置，通过蓝牙连接上位机进行操作，上位机采用手持终端，并由常州路航轨道科技有限公司研制，设备连接手持终端后，通过手持终端控制设备的测量动作，设备的绕线轮缠绕拉索，并分别穿过导向轮9以及测力轮8，伺服电机驱动绕线轮转动，利用拉索拉紧受电弓，通过张力传感器10测量受电弓的拉力值，当受电弓移动后，通过磁编码器11检测受电弓移动的距离，然后通过蓝牙将检测数据自动发送给上位机；在安装设备时，通过铰链安装的两个固定片14，抱合车体上圆柱体或方形结构上，端部利用螺栓使两个固定片14连接牢固，之后安装设备，先将同一端的两个螺杆16穿过安装脚5的中心孔，向前拉动设备，之后将另一端的两个螺杆16穿过对应安装脚5的中心孔，适当调整设备位置，使设备处在底板13中心位置，在螺杆16旋合固定螺母17即可，后期拆卸时，旋掉螺母17，仅将测试仪拆卸即可，后续测试方便。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，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。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种用于智能测量动车组受电弓静态拉力的便携式设备，包括外壳体(1)，所述外壳体(1)内置可充电锂电池和MCU线路板，在所述外壳体(1)正面分别嵌入安装有开关按钮(2)、复位按钮(3)和急停按钮(4)，所述外壳体(1)顶面嵌入设置有液晶显示屏(6)，其特征在于：所述外壳体(1)内设有测量组件，且所述测量组件包括伺服电机、绕线轮、侧板(7)、张力传感器(10)、磁编码器(11)、测力轮(8)和导向轮(9)，所述绕线轮固定在该伺服电机输出轴上，张力传感器(10)、磁编码器(11)、测力轮(8)和导向轮(9)分别安装在侧板(7)上，且所述测力轮(8)与张力传感器(10)相对应，所述导向轮(9)与磁编码器(11)相对应；还包括快捷安装组件(12)，所述快捷安装组件(12)包括底板(13)、通过铰链安装在所述底板(13)底部表面的两个固定片(14)、以及固定在所述底板(13)顶面的两组凸座(15)，所述凸座(15)的表面悬伸固定有螺杆(16)，所述螺杆(16)上旋合安装有螺母(17)；在所述外壳体(1)的底部四角分别固定有安装脚(5)，且所述安装脚(5)上带有供所述螺杆(16)贯穿的中心孔。

2.根据权利要求1所述的一种用于智能测量动车组受电弓静态拉力的便携式设备，其特征在于：两组所述凸座(15)相对分布，且每组所述凸座(15)分别设有两个。

3.根据权利要求1所述的一种用于智能测量动车组受电弓静态拉力的便携式设备，其特征在于：两个所述固定片(14)对称分布。

4.根据权利要求1所述的一种用于智能测量动车组受电弓静态拉力的便携式设备，其特征在于：所述固定片(14)为“Z”字型结构。

5.根据权利要求1所述的一种用于智能测量动车组受电弓静态拉力的便携式设备，其特征在于：所述导向轮(9)设有两个，并分别位于所述测力轮(8)两侧。

6.根据权利要求1所述的一种用于智能测量动车组受电弓静态拉力的便携式设备，其特征在于：所述绕线轮、所述测力轮(8)、以及所述导向轮(9)均处于同一竖直平面内。

7.根据权利要求1所述的一种用于智能测量动车组受电弓静态拉力的便携式设备，其特征在于：所述凸座(15)、所述底板(13)以及所述螺杆(16)分别通过焊接方式连接。

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