CN105480118A - 具有力指示功能的弹簧补偿装置及其力指示***和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有力指示功能的弹簧补偿装置，用于连接在接触网上，包括具有输出力的输出端的弹性部件和力指示部件；力指示部件直接或间接地连接于该输出端，能输出其测量的力的信息，该信息包括该测量的力的大小和/或该测量的力与预先设定的力的阈值的比较结果。本发明还公开了弹簧补偿装置的力指示***和方法，包括至少一个包括无线传输模块的弹簧补偿装置和信息终端，无线传输模块将力指示部件输出的力的信息发送至外部。本发明通过力指示部件指示弹性部件的输出力、接触网的电缆承力索或接触线所受的拉力和/或连接在弹性部件与接触网之间的线索的张力，实现了精确、规范地判断弹簧补偿装置是否失效，并能实时地指示失效的弹簧补偿装置。

Description

具有力指示功能的弹簧补偿装置及其力指示***和方法

技术领域

本发明涉及一种弹簧补偿装置，尤其涉及一种具有力指示功能的弹簧补偿装置及其力指示***和方法。

背景技术

电气化轨道交通是利用电能作为牵引原动力的轨道运输的总称，一般地包括地铁、轻轨、电气化铁路以及磁悬浮交通等。由于电气化轨道交通应用电能驱动，其具有效率高、功率大、加速快等特点，是当今轨道交通的发展重点。供电方式是其至关重要的方面。目前，电气化铁路、轻轨以及部分地铁皆是通过接触网向电动机车进行供电的。

在任何气候条件下，接触网中架空的电缆承力索(或吊索)、接触线(或线缆)都要始终处于张紧的状态，以保障供电接触网的正常工作。但由于热胀冷缩，电缆承力索(或吊索)、接触线(或线缆)在不同的气候条件下会有长度的变化，这必然导致其处于时张时紧的状态。因此现有技术的供电接触网中广泛地使用了电缆承力索或接触线的补偿器来解决这一问题。

该类补偿器按照行业规范规定的距离固定在供电接触网的线杆或墙上或隧道顶部等处，其中有一类是以弹簧为储能元件的补偿器，其一般地包括弹性部件1和线索2(如图1所示)，其中弹性部件1可以是圆柱弹簧、涡卷弹簧、碟形弹簧等或其构成的弹簧组，线索2用于与接触网的电缆承力索或接触线3相连接，通过弹性部件1的张力使与线索2相连的接触网的电缆承力索或接触线3始终处于张紧状态。另外，有的补偿器中弹性部件也可直接与接触网的电缆承力索或接触线相连接。这类补偿器往往被称作张力补偿器、弹簧补偿器、弹簧补偿装置等等。

但是一旦接触网***中的补偿器完全失效或部分失效，例如补偿器的弹性部件1失去全部或部分的弹力时，接触网对电动机车的正常供电将不能保证。更经常会发生的情况是，由于接触网***中，电缆承力索或接触线3两端分别连接着一个补偿器，因此当两个补偿器中的一个或两个发生失效或部分失效时，这两个补偿器对电缆承力索或接触线3的拉力将是不稳定的，这会导致中心锚结的偏移而发生的受电弓损坏的事故。因此，及早发现接触网***中完全失效或部分失效的补偿器是非常重要的。

目前，检查接触网***中完全失效及部分失效的补偿器主要是依靠检查人员的巡视，并且，由于补偿器是安装在接触网支柱上或隧道顶部，检查人员只能依靠肉眼或借助望远镜观察中心锚结的位置、中锚处电缆承力索或接触线3的张弛度以及中锚两侧吊铉的偏移度进行判断确定是否有失效的补偿器以及是哪一个补偿器失效。因此可见，现有技术的这种检查方式在很大程度上依赖于检查人员的工作经验，并且很不方便，需要大量人力，且在精确度和及时性上都不能得到保证。

因此，本领域的技术人员致力于开发一种具有力指示功能的弹簧补偿装置及其力指示***和方法，以精确、及时地指示失效(包括部分失效)的弹簧补偿装置。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种具有力指示功能的弹簧补偿装置及其力指示***和方法，通过在弹簧补偿装置内设置力指示部件来获取及输出弹性部件的输出力和/或接触网的电缆承力索或接触线所受的拉力和/或连接在弹性部件与接触网的电缆承力索或接触线之间的线索的张力的信息，来指示失效的弹簧补偿装置。

为实现上述目的，本发明提供了一种具有力指示功能的弹簧补偿装置，用于连接在接触网上，包括弹性部件，所述弹性部件具有输出力的输出端，其特征在于，还包括力指示部件；所述力指示部件直接或间接地连接于所述输出端，所述力指示部件能输出其测量的力的信息，所述力的信息包括所述力指示部件测量的力的大小和/或所述力指示部件测量的力与预先设定的力的阈值的比较结果。

进一步地，所述力指示部件测量的力为所述弹性部件输出的力。

进一步地，所述输出端被直接或间接地连接到所述接触网的电缆承力索或接触线，以使所述电缆承力索或接触线受到拉力。

进一步地所述指示部件测量的力为所述弹性部件输出的力或所述拉力。

进一步地，还包括线索；所述输出端通过所述线索连接到所述接触网的电缆承力索或接触线；所述力指示部件测量的力为所述弹性部件输出的力或所述拉力或所述线索的张力。

可选地，所述线索的一端与所述输出端相连，所述线索的另一端与所述接触网的电缆承力索或接触线相连；所述力指示部件包括第一端部和第二端部，所述力指示部件被布置在所述弹性部件和所述线索之间；所述第一端部与所述弹性部件相连且所述第二端部与所述线索相连，或者所述第一端部与所述线索相连且所述第二端部与所述弹性部件相连。

可选地，所述线索的一端与所述输出端相连，所述线索的另一端与所述接触网的电缆承力索或接触线相连；所述力指示部件包括第一端部和第二端部，所述力指示部件被布置在所述线索和所述电缆承力索或接触线之间；所述第一端部与所述线索相连且所述第二端部与所述电缆承力索或接触线相连，或者所述第一端部与所述电缆承力索或接触线相连且所述第二端部与所述线索相连。

可选地，所述线索的一端与所述输出端相连，所述线索的另一端与所述接触网的电缆承力索或接触线相连；所述力指示部件包括第一端部和第二端部，所述线索包括第一线索部分和第二线索部分，所述力指示部件连接在所述第一线索部分和所述第二线索部分之间；所述第一端部与所述第一线索部分相连且所述第二端部与所述第二线索部分相连，或者所述第一端部与所述第二线索部分相连且所述第二端部与所述第一线索部分相连。

可选地，所述线索的一端与所述输出端相连，所述线索的另一端与所述接触网的电缆承力索或接触线相连；所述力指示部件是夹持式张力测量仪，所述力指示部件被设置在所述线索上。

进一步地，所述力指示部件包括用于输出所述力的信息的输出部分。

进一步地，所述输出部分为显示所述力的信息的刻度盘或面板。

进一步地，所述力指示部件包括指示标记；所述指示标记被布置在所述输出部分上，用于标示所述预先设定的力的阈值。

可选地，还包括连接部件，所述力指示部件通过所述连接部件与所述电缆承力索或接触线相连。

可选地，还包括连接部件，所述力指示部件通过所述连接部件与所述弹性部件的所述输出端相连。

可选地，还包括连接部件，所述力指示部件通过所述连接部件与所述线索相连。

可选地，还包括连接部件，所述力指示部件通过所述连接部件与所述第一线索部分相连和/或所述力指示部件通过所述连接部件与所述第二线索部分相连。

进一步地，还包括至少一个滑轮，所述线索被布置为跨过所述滑轮；所述滑轮直接或间接地连接到所述电缆承力索或接触线。

进一步地，所述滑轮为动滑轮，所述线索从所述弹性部件延伸至所述滑轮并跨过所述滑轮后连接到固定位置。

进一步地，所述力指示部件被布置在所述弹性部件和所述滑轮之间的所述线索的部分上；或所述力指示部件被布置在所述滑轮和所述固定位置之间的所述线索的部分上；或所述力指示部件被布置在所述滑轮和所述外部的电缆承力索或接触线之间。

进一步地，还包括无线传输模块，所述无线传输模块用于将所述力的信息发送至外部。

进一步地，所述无线传输模块将所述力的信息发送至信息终端，所述信息终端为手机、掌上电脑、移动监控设备或监控室。

进一步地，本发明还提供了一种弹簧补偿装置的力指示***，用于连接到接触网，其特征在于，包括至少一个弹簧补偿装置和信息终端，所述弹簧补偿装置包括弹性部件、力指示部件和无线传输模块，所述力指示部件直接或间接地连接于所述弹性部件的用于输出力的输出端，所述力指示部件能输出其测量的力的信息，所述力的信息包括所述力指示部件测量的力的大小和/或所述力指示部件测量的力与预先设定的力的阈值的比较结果；所述无线传输模块用于将所述力的信息发送至所述信息终端；所述信息终端为手机、掌上电脑、移动监控设备或监控室。

进一步地，所述弹簧补偿装置还包括线索，所述线索的一端与所述输出端相连，所述线索的另一端与所述接触网的电缆承力索或接触线相连；所述力指示部件测量的力为所述弹性部件输出的力，或所述电缆承力索或接触线所受的拉力，或所述线索的张力。

进一步地，本发明还提供了一种弹簧补偿装置的力指示方法，所述弹簧补偿装置包括弹性部件，其特征在于，所述力指示方法包括

在所述弹簧补偿装置内设置力指示部件和无线传输模块，所述力指示部件直接或间接地连接于所述弹性部件的用于输出力的输出端，所述力指示部件能输出其测量的力的信息，所述力的信息包括所述力指示部件测量的力的大小和/或所述力指示部件测量的力与预先设定的力的阈值的比较结果；所述无线传输模块用于将所述力的信息发送至外部；

将所述弹簧补偿装置的所述无线传输模块通过无线网络连接到信息终端；所述信息终端为手机、掌上电脑、移动监控设备或监控室；

所述无线传输模块将所述力的信息发送至所述信息终端。

进一步地，所述弹簧补偿装置还包括线索，所述线索的一端与所述输出端相连，所述线索的另一端与所述接触网的电缆承力索或接触线相连；所述力指示部件测量的力为所述弹性部件输出的力，或所述电缆承力索或接触线所受的拉力，或所述线索的张力。

进一步地，所述信息终端根据接收的所述力的信息判断是否存在失效的所述弹簧补偿装置，并在判断存在失效的所述弹簧补偿装置的情况下发出指令以通知工作人员对所述失效的弹簧补偿装置进行处理。

在本发明的较佳实施方式中，提供了一种具有力指示功能的弹簧补偿装置，其包括弹性部件、线索和用于指示线索的张力的力指示部件，力指示部件连接于线索。其中，力指示部件可以是拉力计，其直接连接在弹性部件和线索之间或者连接在线索和外部的电缆承力索或接触线之间或者连接在线索的两部分之间；力指示部件还可以是夹持式张力测量仪，其被设置为夹在线索上。

在本发明的另一个较佳实施方式中，具有力指示功能的弹簧补偿装置还包括连接部件，弹性部件和线索之间、线索和外部的电缆承力索或接触线之间、弹簧补偿装置与弹性部件之间、弹簧补偿装置与线索之间、弹簧补偿装置与外部的电缆承力索或接触线之间、和/或弹簧补偿装置与线索的第一线索部分和/或第二线索部分之间皆可以通过连接部件相连。

在本发明的另一个较佳实施方式中，具有力指示功能的弹簧补偿装置还包括一个动滑轮(或者滑轮组)，线索从弹性部件延伸至该动滑轮并跨过该动滑轮后连接到固定位置，力指示部件可以布置在弹性部件和该动滑轮之间的线索的部分上、在该动滑轮和固定位置之间的线索的部分上、和/或在该动滑轮和外部的电缆承力索或接触线之间；另外，其中各部分的连接处也可以设置连接部件。

在本发明的另一个较佳实施方式中，具有力指示功能的弹簧补偿装置还包括无线传输模块，无线传输模块可以被设置在力指示部件内，其用于将力指示部件获取的张力的信息(包括张力的大小或张力与预先设定的张力的阈值的比较结果)发送至外部，例如信息终端。

在本发明的另一个较佳实施方式中，提供了一种弹簧补偿装置的力指示***，包括至少一个弹簧补偿装置和信息终端，弹簧补偿装置包括弹性部件、线索、用于指示线索的张力的力指示部件和无线传输模块；力指示部件可以是前面描述的任何一个力指示部件，其连接于线索；无线传输模块通过无线网络连接到信息终端，其用于将力指示部件获取的张力的信息发送至信息终端。同时，提供了一种弹簧补偿装置的力指示方法，包括在弹簧补偿装置内设置用于指示线索的张力的力指示部件和无线传输模块，力指示部件连接于线索；无线传输模块用于将张力的信息发送至外部；将弹簧补偿装置的无线传输模块通过无线网络连接到信息终端；无线传输模块将力指示部件获取的张力的信息发送至信息终端；信息终端根据接收的张力的信息判断是否存在失效的弹簧补偿装置，并在判断存在失效的弹簧补偿装置的情况下发出指令以通知巡检人员对失效的弹簧补偿装置进行处理。

由此可见，本发明通过使用力指示部件，将其直接或间接地连接于弹簧补偿装置的弹性部件的用于输出力的输出端,以获取及输出弹性部件的输出力和/或接触网的电缆承力索或接触线所受的拉力和/或连接在弹性部件与接触网的电缆承力索或接触线之间的线索的张力的信息，其中力的信息包括该力的大小和/或该力与预先设定的力的阈值的比较结果，由此可以实时获知弹簧补偿装置的弹性部件是否发生失效(包括部分失效)，进而判断该弹簧补偿装置是否发生失效。当弹簧补偿装置的弹性部件发生失效时，力指示部件能够立刻指示，帮助轨道巡检人员及时发现并采取应急措施，以确保轨道运行的安全。并且，该基于力的信息的判断并不依赖于工作人员的自身经验，因此是更为精确且可以被标准化和规范化的。另外，本发明的具有力指示功能的弹簧补偿装置还通过使用无线传输模块，将包括上述力的大小或该力与预先设定的力的阈值的比较结果的力的信息发送至信息终端，轨道巡检人员通过信息终端即可查知是否有弹簧补偿装置发生失效以及失效的弹簧补偿装置的信息，以及时处理；或者监控室的工作人员通过信息终端查知是否有弹簧补偿装置发生失效以及失效的弹簧补偿装置的信息，以及时通知巡检人员进行处理。

以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。

附图说明

图1是现有技术的弹簧补偿器及其与接触网的电缆承力索或接触线的连接示意图。

图2是在一个实施例中，本发明的具有力指示功能的弹簧补偿装置及其与接触网的电缆承力索或接触线的一种连接方式的示意图。

图3显示了图2所示的具有力指示功能的弹簧补偿装置中的力指示部件的一种结构。

图4显示了图2所示的具有力指示功能的弹簧补偿装置中的力指示部件的另一种结构。

图5是在一个实施例中，本发明的具有力指示功能的弹簧补偿装置及其与接触网的电缆承力索或接触线的另一种连接方式的示意图。

图6显示了图5所示的具有力指示功能的弹簧补偿装置中的力指示部件的一种结构。

图7是在一个实施例中，本发明的具有力指示功能的弹簧补偿装置及其与接触网的电缆承力索或接触线的一种连接方式的示意图。

图8是在另一个实施例中，本发明的具有力指示功能的弹簧补偿装置及其与接触网的电缆承力索或接触线的另一种连接方式的示意图，其中使用了连接部件。

图9是在另一个实施例中，本发明的具有力指示功能的弹簧补偿装置及其与接触网的电缆承力索或接触线的一种连接方式的示意图，其中使用了滑轮。

图10是图9所示的具有力指示功能的弹簧补偿装置的结构图示，其中使用了连接部件。

图11是在另一个实施例中，本发明的具有力指示功能的弹簧补偿装置及其与接触网的电缆承力索或接触线的另一种连接方式的示意图，其中使用了滑轮。

图12是在另一个实施例中，本发明的具有力指示功能的弹簧补偿装置及其与接触网的电缆承力索或接触线的另一种连接方式的示意图，其中使用了滑轮。

图13是在另一个实施例中，本发明的具有力指示功能的弹簧补偿装置的示意图。

图14是在另一个实施例中，本发明的弹簧补偿装置的力指示***的示意图。

具体实施方式

如图2所示，在本发明的一个较佳实施方式中，具有力指示功能的弹簧补偿装置100包括弹性部件110、线索和力指示部件130。其中，线索的一端连接到弹性部件110的输出力的输出端，另一端连接到外部的电缆承力索或接触线3，其包括第一线索部分121和第二线索部分122；力指示部件130连接在第一线索部分121和第二线索部分122之间，用于指示线索的张力，即获取及输出线索的张力的信息(包括该张力的大小和/或该张力与预先设定的张力的阈值的比较结果)。

力指示部件130包括第一端部和第二端部，第一端部连接到第一线索部分121的一端(第一线索部分121的另一端与弹性部件110相连)，第二端部连接到第二线索部分122的一端(第二线索部分122的另一端与电缆承力索或接触线3相连)。由此可知，弹簧补偿装置100的线索的张力等于力指示部件130的第一端部和/或第二端部所受的拉力，即本实施例中，力指示部件130获取线索的张力的信息。力指示部件130可以是如图3和4所示的拉力计式的，可以直接使用具有适合于测量线索张力的量程的市售测力计，也可以自制或定制。力指示部件130还具有输出部分以输出该张力的信息。

一般地，市售测力计都具有刻度盘或面板(即输出部分)以显示其受到的拉力的数值；但自制或定制的力指示部件并不需要显示具体的力的大小的刻度盘或面板，而可以在其输出部分上设置一个指示标记，用于标示一个预先设定的线索的张力的阈值，由此可以显示其受到的拉力是否超过预先设定的线索的张力的阈值。例如图3所示的力指示部件131，其具有第一端部11和第二端部12，其中第一端部11在外壳上，第二端部12在拉杆上，拉杆上设置有指示标记13。本实施例中，指示标记13在拉杆上的位置被设置为：当线索的张力在正常工作范围内(即与线索相连的电缆承力索或接触线3的张力在正常工作范围内)时，指示标记13暴露于外壳之外，可以被看见；当线索的张力不在正常工作范围内(即与线索相连的电缆承力索或接触线3的张力不在正常工作范围内)时，指示标记13处于外壳之内，不可被看见。具体的做法是：1、预先设定线索的张力的阈值，即将确保电缆承力索或接触线3的张力在正常工作范围内的线索的最小张力值作为线索的张力的阈值；2、在拉杆上设置指示标记13，使得当线索的张力大于阈值时，指示标记13暴露于外壳之外，当线索的张力小于阈值时，指示标记13处于外壳之内。另外，对于具有刻度盘或面板以显示其受到的拉力的数值的力指示部件131，还可以将对应于预先设定的线索的张力的阈值在刻度盘或面板上标示出来，作为指示标记13，以显示力指示部件131受到的拉力是否超过该阈值。

图4所示的力指示部件132是指针显示式的，其具有第一端部21、第二端部22、指针和刻度盘，通过指针指示刻度盘上的读数显示第一端部21和/或第二端部22受到的拉力。这种力指示部件通过内部的放大机构将弹性元件的变形量的变化转化为指针指示，易于观测和数据收集。同样地，其上可以设置指示标记以显示力指示部件132受到的拉力是否超过预先设定的线索的张力的阈值；并且，在设置了指示标记的情况下，刻度盘上可以不标示具体力的数值。

除了图3、4示出的力指示部件的形式，还可以采用机械数字显示式、称重传感器式、电阻应变片式、液压式、气压式及电磁式等形式的测力工具作为力指示部件，获得其端部受到的拉力。上述这些测力工具皆为现有技术，在此不赘述。

另外，还可以使用夹持式张力测量仪作为力指示部件，如图5、6所示的具有力指示功能的弹簧补偿装置200，其包括弹性部件210、线索220和力指示部件230。其中，线索220连接在弹性部件210和外部的电缆承力索或接触线3之间；力指示部件230被设置为夹在线索220上，用于指示线索220的张力。可以看到，这类夹持式张力测量仪在测量线索的张力时，并不需要如前所述的将线索分为两部分而将其连接在线索的两部分之间，而只需要夹住被测量的线索即可。图6示出了这类夹持式张力测量仪的一种结构的示意图，其为基于“三点弯曲法”的测量原理。同样，可以直接使用具有适合于测量线索张力的量程的市售的夹持式张力测量仪，也可以自制或定制。

前述的拉力计式的力指示部件还可以被连接在弹性部件和线索之间，如图7所示，弹簧补偿装置300包括弹性部件310、线索320和力指示部件330。其中，线索320连接在弹性部件310和外部的电缆承力索或接触线3之间；力指示部件330连接在弹性部件310和线索320之间，具体地，力指示部件330具有两个端部，其中一端连接于弹性部件310，另一端连接于线索320。类似地，前述的拉力计式的力指示部件还可以被连接在线索和之间外部的电缆承力索或接触线之间，在此不赘述。

在本发明的另一个较佳实施方式中，具有力指示功能的弹簧补偿装置还包括连接部件。如图8所示的弹簧补偿装置400，其包括弹性部件410、线索420、力指示部件430和连接部件440。其中，连接部件440、力指示部件430和线索320依次连接在弹性部件310和外部的电缆承力索或接触线3之间。具体地，连接部件440具有两个端部，一端连接于弹性部件410，另一端连接于力指示部件430的一端，力指示部件430的另一端连接于线索420。需要说明的是，这里采用的力指示部件430是拉力计式的，但也可以采用夹持式的。采用夹持式张力测量仪作为力指示部件时，只需要将连接部件440的另一端连接于线索420，并将夹持式张力测量仪夹在线索420即可。

事实上，弹性部件和线索之间、线索和外部的电缆承力索或接触线之间、弹簧补偿装置与弹性部件之间、弹簧补偿装置与线索之间、弹簧补偿装置与外部的电缆承力索或接触线之间、和/或弹簧补偿装置与线索的第一线索部分和/或第二线索部分之间皆可以通过连接部件相连，具体连接方式与上述的相似，在此不赘述。在弹簧补偿装置的各部分的连接处设置连接部件实现各部分的连接，能便于对弹簧补偿装置的各部分进行安装和拆卸。

在本发明的另一个较佳实施方式中，具有力指示功能的弹簧补偿装置还包括滑轮，可以是用于改变力的方向的定滑轮，也可以是用于改变力的大小的动滑轮，还可以是既改变力的方向又改变力的大小的滑轮组。如图9-12示出的弹簧补偿装置皆包含一个动滑轮，由此与其中的弹性部件相连的线索部分上的张力仅为与外部的电缆承力索或接触线3相连的线索部分上的张力的一半，即通过使用一个动滑轮，弹簧补偿装置的弹性部件输出的力可以为不使用动滑轮时输出的力的一半，由此能减小弹性部件的结构尺寸及重量，这对于需要保持较大张力的电缆承力索或接触线的情况是尤为适用的。

如图9、10所示，弹簧补偿装置500包括弹性部件510、线索、力指示部件530和动滑轮550。其中，线索从弹性部件510延伸至动滑轮550并跨过动滑轮550后连接到固定位置(即线索的一端被固定在该位置)上，力指示部件530连接在弹性部件510和动滑轮550之间的线索部分上。具体地，本实施例中的力指示部件530是拉力计式的，线索包括第一线索段570、第二线索段560和第三线索段520，第一线索段570连接在弹性部件510和力指示部件530的一端之间，第二线索段560从力指示部件530的另一端延伸至动滑轮550并跨过动滑轮550后连接到固定位置上，第三线索段520连接在动滑轮550和外部的电缆承力索或接触线3之间。由此可知，力指示部件530测量的张力仅为电缆承力索或接触线3或第三线索段520上张力的一半，因此，在需要对力指示部件530设置指示标记时，确定预先设定的张力的阈值的时候需要考虑这一点。另外，这里也可以使用夹持式张力测量仪，直接夹在弹性部件510和动滑轮550之间的线索部分上即可，即此时第一线索段570和第二线索段560是连为一体的。

另外，本实施例中的弹簧补偿装置的各部分之间的连接处也可以使用如前所述的连接部件，以利于安装和拆卸。如图10所示，力指示部件530通过连接部件541连接到第一线索段570，并通过连接部件542连接到第二线索段560。这里的弹性部件510被布置在图示的圆筒状壳体内。

另外，本实施例中的第三线索段520不是必须的，可以用一个连接部件替代。

图11示出了在具有一个动滑轮的弹簧补偿装置内设置力指示部件的另一种布置方式，力指示部件531被设置在弹簧补偿装置501内的动滑轮551和外部的电缆承力索或接触线3之间的第三线索段521上，第一线索段561从弹性部件511延伸至动滑轮551并跨过动滑轮551后连接到固定位置上。此时，力指示部件531测量的张力与电缆承力索或接触线3上的张力的大小相等。

图12示出了在具有一个动滑轮的弹簧补偿装置内设置力指示部件的又一种布置方式，力指示部件532被设置在弹簧补偿装置502内的动滑轮552和固定位置之间的线索部分上。具体地，第一线索段572从弹性部件512延伸至动滑轮552并跨过动滑轮552后连接到力指示部件532的一端，第二线索段562连接在力指示部件532的另一端和固定位置之间，第三线索段522连接在动滑轮552和外部的电缆承力索或接触线3之间。此时，力指示部件531测量的张力的大小是电缆承力索或接触线3上的张力的大小的一半。

在本发明的另一个较佳实施方式中，具有力指示功能的弹簧补偿装置还包括无线传输模块，用于将力指示部件获取的线索的张力的信息(包括测量的张力的大小或该张力与预先设定的张力的阈值的比较结果)发送至外部，例如至信息终端。如图13所示，具有力指示功能的弹簧补偿装置600包括弹性部件610、线索620、力指示部件630和无线传输模块。其中，线索620连接在弹性部件610和外部的电缆承力索或接触线之间，力指示部件630连接于线索620。本实施例中采用的是拉力计式的力指示部件，其被布置在线索620的两部分之间，用于指示线索620上的张力。无线传输模块可以被设置在力指示部件630内，也可以通过有线或无线的方式连接于力指示部件630，将力指示部件630获取的线索620的张力的信息发送至外部；这里张力的信息可以是张力的具体大小，也可以是张力与前述的预先设定的张力的阈值的比较结果，或者既包括张力的大小又包括其与预设阈值的比较结果。例如，张力的信息可以是“线索张力不小于预设阈值”/“线索张力小于预设阈值”；或者“线索张力正常”/“线索张力非正常”；或者其他。无线传输模块通过无线网络将张力的信息发送出来，一般地发送到一个或多个信息终端。信息终端可以是任何能接受、显示和/或处理信息的装置，例如手机、掌上电脑、移动监控设备、监控室等。如图13中采用的信息终端为监控室670。因此，使用本实施例中的具有力指示功能的弹簧补偿装置时，工作人员由此可以不必携带望远镜定时定点地进行巡检，只需使用信息终端便能实时获知该弹簧补偿装置的状况。例如，当接受的信息为“线索张力不小于预设阈值”或者“线索张力正常”时就知道该弹簧补偿装置处于正常工作状态；当接受的信息为“线索张力非正常”或者“线索张力小于预设阈值”时就知道该弹簧补偿装置失效了，需要立即处理，如更换新的弹簧补偿装置。

在本发明的另一个较佳实施方式中，提供了一种弹簧补偿装置的力指示***，如图14所示，其包括n个弹簧补偿装置601、602、…、60n和信息终端，其中，与前面描述的弹簧补偿装置600一样地，弹簧补偿装置601包括弹性部件611、线索621、力指示部件631和无线传输模块；弹簧补偿装置602包括弹性部件612、线索622、力指示部件632和无线传输模块；…；弹簧补偿装置60n包括弹性部件61n、线索62n、力指示部件63n和无线传输模块；n个弹簧补偿装置内的各个无线传输模块皆通过无线网络连接到一个或多个信息终端以将力的信息发送至信息终端。信息终端可以是任何能接受、显示和/或处理信息的装置，例如手机、掌上电脑、移动监控设备、监控室等，本实施例中，采用一个信息终端，即监控室670。各个弹簧补偿装置的无线传输模块通过无线网络将该弹簧补偿装置的线索的张力的信息发送至监控室670。

因此，本实施例中还提供了一种弹簧补偿装置的力指示方法，包括如下步骤：

1、选用至少一个弹簧补偿装置，并在各个弹簧补偿装置内设置用于指示线索的张力的力指示部件和无线传输模块。其中，力指示部件连接于线索，用于获取线索的张力的信息；无线传输模块可以设置在力指示部件内或者通过有线或无线的方式连接到力指示部件以获取该张力的信息并将该信息传送到外部；

2、将各个弹簧补偿装置的无线传输模块通过无线网络连接到信息终端，以构成上述的弹簧补偿装置的力指示***；

3、各个弹簧补偿装置的无线传输模块将对应的力指示部件获取的张力的信息实时地或间隔一段时间地发送至信息终端；

4、工作人员根据其通过信息终端接收的力的信息判断对应的弹簧补偿装置是否失效，并自行或通知巡检人员对失效的弹簧补偿装置进行处理；或者，信息终端根据接收的力的信息判断是否存在失效的弹簧补偿装置，并在判断存在失效的弹簧补偿装置的情况下发出指令以通知巡检人员对失效的弹簧补偿装置进行处理。

因此，在实际使用中，工作人员可以携带一个诸如手机等的信息终端，即可实时地了解其巡检范围内的多个弹簧补偿装置的工作状态，并且在某一个弹簧补偿装置失效时，能立刻找到该弹簧补偿装置进行及时处理。或者，监控室内的工作人员可以实时地了解其整个管理范围内的多个弹簧补偿装置的工作状态，并且在某一个弹簧补偿装置失效时，能立刻找到该弹簧补偿装置并通知负责的巡检人员进行及时处理。另外，本发明的具有力指示功能的弹簧补偿装置及其力指示***和方法中还可以使用报警模块，以在根据张力的信息判断对应的弹簧补偿装置失效的时候及时发出警报，通知工作人员及时进行处理。

需要说明的是，以上是以具有连接接触网的电缆承力索或接触线的线索的弹簧补偿装置为例说明了本发明的具有力指示功能的弹簧补偿装置及其力指示***和方法。对于不具有线索而由弹性部件直接与接触网连接的弹簧补偿装置，可以将上述的力指示部件直接或间接地连接到弹性部件的输出力的输出端，获取该力的信息(包括力的大小和/或力与预先设定的力的阈值的比较结果)；另外还可以将上述的力指示部件直接或间接地连接到与弹性部件输出端相连的接触网，例如接触网的电缆承力索或接触线，获取电缆承力索或接触线所受拉力的信息(包括力的大小和/或力与预先设定的力的阈值的比较结果)。力指示部件的具体的连接方式、输出力的信息的方式、力指示***的架构以及力指示方法的步骤与上述各实施例中的情况一致，在此不赘述。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域的技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (26)

1.一种具有力指示功能的弹簧补偿装置，用于连接在接触网上，包括弹性部件，所述弹性部件具有输出力的输出端，其特征在于，还包括力指示部件；所述力指示部件直接或间接地连接于所述输出端，所述力指示部件能输出其测量的力的信息，所述力的信息包括所述力指示部件测量的力的大小和/或所述力指示部件测量的力与预先设定的力的阈值的比较结果。

2.如权利要求1所述的具有力指示功能的弹簧补偿装置，其中所述力指示部件测量的力为所述弹性部件输出的力。

3.如权利要求1所述的具有力指示功能的弹簧补偿装置，其中所述输出端被直接或间接地连接到所述接触网的电缆承力索或接触线，以使所述电缆承力索或接触线受到拉力。

4.如权利要求3所述的具有力指示功能的弹簧补偿装置，其中所述指示部件测量的力为所述弹性部件输出的力或所述拉力。

5.如权利要求3所述的具有力指示功能的弹簧补偿装置，其中还包括线索；所述输出端通过所述线索连接到所述接触网的电缆承力索或接触线；所述力指示部件测量的力为所述弹性部件输出的力或所述拉力或所述线索的张力。

6.如权利要求5所述的具有力指示功能的弹簧补偿装置，其中所述线索的一端与所述输出端相连，所述线索的另一端与所述接触网的电缆承力索或接触线相连；所述力指示部件包括第一端部和第二端部，所述力指示部件被布置在所述弹性部件和所述线索之间；所述第一端部与所述弹性部件相连且所述第二端部与所述线索相连，或者所述第一端部与所述线索相连且所述第二端部与所述弹性部件相连。

7.如权利要求5所述的具有力指示功能的弹簧补偿装置，其中所述线索的一端与所述输出端相连，所述线索的另一端与所述接触网的电缆承力索或接触线相连；所述力指示部件包括第一端部和第二端部，所述力指示部件被布置在所述线索和所述电缆承力索或接触线之间；所述第一端部与所述线索相连且所述第二端部与所述电缆承力索或接触线相连，或者所述第一端部与所述电缆承力索或接触线相连且所述第二端部与所述线索相连。

8.如权利要求5所述的具有力指示功能的弹簧补偿装置，其中所述线索的一端与所述输出端相连，所述线索的另一端与所述接触网的电缆承力索或接触线相连；所述力指示部件包括第一端部和第二端部，所述线索包括第一线索部分和第二线索部分，所述力指示部件连接在所述第一线索部分和所述第二线索部分之间；所述第一端部与所述第一线索部分相连且所述第二端部与所述第二线索部分相连，或者所述第一端部与所述第二线索部分相连且所述第二端部与所述第一线索部分相连。

9.如权利要求5所述的具有力指示功能的弹簧补偿装置，其中所述线索的一端与所述输出端相连，所述线索的另一端与所述接触网的电缆承力索或接触线相连；所述力指示部件是夹持式张力测量仪，所述力指示部件被设置在所述线索上。

10.如前面任何一个权利要求所述的具有力指示功能的弹簧补偿装置，其中所述力指示部件包括用于输出所述力的信息的输出部分。

11.如权利要求10所述的具有力指示功能的弹簧补偿装置，其中所述输出部分为显示所述力的信息的刻度盘或面板。

12.如权利要求10或11所述的具有力指示功能的弹簧补偿装置，其中所述力指示部件包括指示标记；所述指示标记被布置在所述输出部分上，用于标示所述预先设定的力的阈值。

13.如权利要求1或2所述的具有力指示功能的弹簧补偿装置，其中还包括连接部件，所述力指示部件通过所述连接部件与所述弹性部件的所述输出端相连。

14.如权利要求3或4所述的具有力指示功能的弹簧补偿装置，其中还包括连接部件，所述力指示部件通过所述连接部件与所述电缆承力索或接触线相连。

15.如权利要求6、7或8所述的具有力指示功能的弹簧补偿装置，其中还包括连接部件，所述力指示部件通过所述连接部件与所述线索相连。

16.如权利要求8所述的具有力指示功能的弹簧补偿装置，其中还包括连接部件，所述力指示部件通过所述连接部件与所述第一线索部分相连和/或所述力指示部件通过所述连接部件与所述第二线索部分相连。

17.如权利要求5所述的具有力指示功能的弹簧补偿装置，其中还包括至少一个滑轮，所述线索被布置为跨过所述滑轮；所述滑轮直接或间接地连接到所述电缆承力索或接触线。

18.如权利要求17所述的具有力指示功能的弹簧补偿装置，其中所述滑轮为动滑轮，所述线索从所述弹性部件延伸至所述滑轮并跨过所述滑轮后连接到固定位置。

19.如权利要求18所述的具有力指示功能的弹簧补偿装置，其中所述力指示部件被布置在所述弹性部件和所述滑轮之间的所述线索的部分上；或所述力指示部件被布置在所述滑轮和所述固定位置之间的所述线索的部分上；或所述力指示部件被布置在所述滑轮和所述外部的电缆承力索或接触线之间。

20.如前面任何一个权利要求所述的具有力指示功能的弹簧补偿装置，其中还包括无线传输模块，所述无线传输模块用于将所述力的信息发送至外部。

21.如权利要求20所述的具有力指示功能的弹簧补偿装置，其中所述无线传输模块将所述力的信息发送至信息终端，所述信息终端为手机、掌上电脑、移动监控设备或监控室。

22.一种弹簧补偿装置的力指示***，用于连接到接触网，其特征在于，包括至少一个弹簧补偿装置和信息终端，所述弹簧补偿装置包括弹性部件、力指示部件和无线传输模块，所述力指示部件直接或间接地连接于所述弹性部件的用于输出力的输出端，所述力指示部件能输出其测量的力的信息，所述力的信息包括所述力指示部件测量的力的大小和/或所述力指示部件测量的力与预先设定的力的阈值的比较结果；所述无线传输模块用于将所述力的信息发送至所述信息终端；所述信息终端为手机、掌上电脑、移动监控设备或监控室。

23.如权利要求22所述的弹簧补偿装置的力指示***，其中所述弹簧补偿装置还包括线索，所述线索的一端与所述输出端相连，所述线索的另一端与所述接触网的电缆承力索或接触线相连；所述力指示部件测量的力为所述弹性部件输出的力，或所述电缆承力索或接触线所受的拉力，或所述线索的张力。

24.一种弹簧补偿装置的力指示方法，所述弹簧补偿装置包括弹性部件，其特征在于，所述力指示方法包括

在所述弹簧补偿装置内设置力指示部件和无线传输模块，所述力指示部件直接或间接地连接于所述弹性部件的用于输出力的输出端，所述力指示部件能输出其测量的力的信息，所述力的信息包括所述力指示部件测量的力的大小和/或所述力指示部件测量的力与预先设定的力的阈值的比较结果；所述无线传输模块用于将所述力的信息发送至外部；

将所述弹簧补偿装置的所述无线传输模块通过无线网络连接到信息终端；所述信息终端为手机、掌上电脑、移动监控设备或监控室；

所述无线传输模块将所述力的信息发送至所述信息终端。

25.如权利要求24所述的弹簧补偿装置的力指示方法，其中所述弹簧补偿装置还包括线索，所述线索的一端与所述输出端相连，所述线索的另一端与所述接触网的电缆承力索或接触线相连；所述力指示部件测量的力为所述弹性部件输出的力，或所述电缆承力索或接触线所受的拉力，或所述线索的张力。

26.如权利要求24或25所述的弹簧补偿装置的力指示方法，其中所述信息终端根据接收的所述力的信息判断是否存在失效的所述弹簧补偿装置，并在判断存在失效的所述弹簧补偿装置的情况下发出指令以通知工作人员对所述失效的弹簧补偿装置进行处理。