CN87215101U

CN87215101U - 带测力传感器的车钩

Info

Publication number: CN87215101U
Application number: CN 87215101
Authority: CN
Inventors: 刘光武; 潘丽莎
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1987-11-25
Filing date: 1987-11-25
Publication date: 1988-10-05

Abstract

带测力传感器的车钩，既能联接机车、车辆、同时又能测试车钩受力状况。其特征在于改进了的车钩在钩体内安装了一测力传感器，传感器的一端与钩体联接，另一端与钩尾框联接；在车钩上安装了一个接插座，将传感器的供桥电源引入，并把输出信号引出。它具有结构简单、测试精度高、安全系数大、适应范围广等特点。可作机车、车辆的阻力、车钩牵引力测试；本务机车车钩力监视用，有利于列车牵引的最佳操纵方式的研究。

Description

带测力传感器的车钩

本实用新型是既能联接机车、车辆，同时又能测试车钩受力状况的带测力传感器的车钩。

现有铁道机车、车辆用车钩一般只起联接作用，不能测力。但机车牵引力是评定机车性能的一项主要技术指标，在设计机车时必须首先计算和绘制机车的预期牵引性能曲线；在运用时也必须为运用部门提供实际准确测定的机车牵引性能曲线，以使运用部门按照任务（客、货、调）运量、线路纵段面等条件选用机型和合理制订线路牵引定数和运营计划。目前全国运输紧张，为缓和局面都在重载运输上挖潜。因此，准确测定机车牵引力值及其变化规律；确保机车高效、安全运行就显得更加重要。当要测试机车、车辆车钩受力时，通常采用两种方法：1.在车钩钩体上粘贴电阻应变片组成测试电桥，在专门的仪器设备上校准后使用。2.是在车钩的后面、在缓冲器的前面串联一个测力传感器元件进行测力。如国外铁道车辆期刊1987年第4期“印度铁路双机车牵引旅客列车的车钩牵引力问题”，铁道车辆期刊1982年第4期“机车车辆纵向动力检测装置”，均可作为实例。第1种方法由于车钩是复杂的铸钢件，并且多不进行机械加工，传力点的位置有时并不一定在钩体中央。实际运用时，应变片的贴片、贴片后的工艺处理、为消除弯矩影响的组桥方式、静态校准等工作都比较麻烦和困难，测力精度不高。第2种方法外购标准测力传感器具有很高精度，但往往车钩力要经过很多零件才能传递到测力传感器，传感器不能直接反映车钩受力情况，存在测力不稳定和不精确因素。而且整套装置零部件多、结构复杂，机车牵引梁或车辆底架还要作相应的改变，使得测试设备成本较高、装配调试复杂。

本实用新型目的在于提供一种改进的车钩，该车钩不但要保证正常联接，而且要求测力准确、结构简单。

本实用新型是：在任一机车、车辆联接车钩的钩体内安装一测力传感器（通常是拉压力传感器），由车钩头部的一些零件保证车钩正常联接，在钩体上安装一个接插座，在钩尾用一个销子与钩尾框相连，它们共同构成带测力传感器的车钩。当车钩所受纵向拉压力在额定载荷范围内时，纵向拉压力通过车钩头部的联接件传给测力传感器，再通过另一联接件传给钩尾框，直至传递给机车牵引梁或是车辆的底架。这里所说的联接件可以是销子，也可以是螺纹联接件，由使用者自行选择。此时测力传感器受力变形，在测力传感器弹性体上贴附的应变片也相应感受应变，由应变片组成的电桥失去平衡而输出电信号。这些信号经装在钩体上的接插座接出，并由车内仪器监测和显示。当机车或车辆在曲线或坡道上运行时，或者受到振动时，车钩所受弯矩大部份通过钩体传给尾部联接件，再通过钩尾框传给机车牵引梁或车辆底架。从而使得测力传感器只受比较纯正的纵向力作用，减少了弯矩所引起的测试误差。当本装置受到超过测力传感器额定载荷的冲击时，由于测力传感器等零件的弹性变形受到钩体的限制，使得测力传感器和钩体共同承受超载力，因此保护了测力传感器免遭破坏。本实用新型的钩体既是测力传感器的抗弯保护套，又是它的过载保护装置。

本实用新型所述的车钩外部及联接零件尺寸的大小被设计成为已知的商业上使用的车钩相当的尺寸，因此使得按照本实用新型制造的车钩能安装在现有机车、车辆中来替换原有的车钩。当额定载荷特别大时，也只要改变钩体和少数几个联接零件的设计尺寸，如钩尾框等，就可方便地按普通车钩那样使用本实用新型车钩。而测力传感器中弹性体的材质和各截面设计、电阻应变片的粘贴和工艺处理以及组桥方式，都可按常规的电阻应变片测试技术进行。

本实用新型车钩，不但保留了普通车钩所具有的联接等功能，增加了测力功能，而且结构简单、装配方便、测力传感器可很方便地拆卸下来单独校准、测试精度高、安全可靠适用范围广。可作机车、车辆阻力、车钩牵引力测试，本务机车车钩力监视用。有利于列车牵引的最佳操纵方式的控制和研究。因本实用新型车钩和普通车钩的使用方法和外形尺寸相当，故它可以替换目前在机车和车辆中所使用的车钩。

现结合附图对本实用新型作进一步详细描述。

图1是本实用新型一种具体结构示意图。

图2是图1的俯视图。

图3是图2的B－B剖面图。

图5是本实用新型中测力传感器的另一种联接形式的局部示意图。

图4是测力传感器的电路原理图。

实施例1：

参照图1、图2和图3，在钩体〔1〕上安装一个让车钩提杆提动的锁销〔6〕，锁销〔6〕通过铆钉〔7〕与锁销杆〔8〕连接。锁销杆〔8〕可带动钩锁〔9〕上移，使得钩舌推铁〔10〕推动打开钩舌〔11〕，当钩锁〔9〕下落时起锁闭钩舌〔11〕的作用，钩舌〔11〕与钩体〔1〕之间靠钩舌销〔12〕销接。为防止钩舌销〔12〕脱落，设置了一个开口销〔13〕。为改善钩舌销〔12〕受力情况，在运用中钩舌销〔12〕不受力或少受力，以保证车钩良好的作用性能，在钩体〔1〕上安装了一个上钩耳孔衬套〔14〕和一个下钩耳孔衬套〔15〕。通过这些零件的共同作用，可使车钩起到正常的联接作用。这里所述的零件可设计成为已知的商业上使用的车钩零件相当的尺寸。钩体〔1〕、锁销〔6〕、锁销杆〔8〕、钩锁〔9〕、钩舌推铁〔10〕、钩舌〔11〕通常用铸钢或低合金铸钢制造。为了方便，我们把上述除开钩体〔1〕的其它零件统称为钩头〔31〕。

测力传感器〔4〕的两端各有一销孔，前端通过前销〔2〕与钩体〔1〕联接。根据车钩受力的大小，前销〔2〕可设计成扁园销或园销。在前销〔2〕两端的前销孔〔29〕内安装了两个挡圈〔3〕以防止前销〔2〕滑落。也可在钩体〔1〕上安装两个盖板以防止前销〔2〕滑落。前销可用合金结构钢制造。测力传感器的后端通过一后销〔5〕与钩尾框〔16〕联接。后销〔5〕通常用锻钢制造。后销〔5〕靠一组联接在钩尾框〔16〕上的钩尾销螺栓〔17〕、螺母〔18〕、垫圈〔19〕、开口销〔20〕在下部托住。由于最好利用原车钩装配的钩尾框〔16〕，所以钩尾框〔16〕在这里用双点画线示意画出。

通过螺钉〔21〕将一个接插座〔22〕固定在钩体〔1〕上，方便地将拉压力传感器〔4〕的供桥电源引入，并把输出信号引出。

测力传感器〔4〕是在弹性体〔23〕上用应变胶粘贴电阻应变片〔24〕，并组成测试电桥而构成。弹性体〔23〕通常选用弹簧钢或优质合金结构钢制造。

参照图4，在测力传感器〔4〕的测试电桥中，R₁、R₂、R₃、R₄是测力用电阻应变片，R_T是温度零漂补偿电阻，R_E是温度灵敏度补偿电阻，R_Z是平衡电阻。U_i（＋）是输入正电位，U_i（－）是输入负电位。U_O（＋）是输出正讯号，U_O（－）是输出负讯号。

测力传感器〔4〕的前端与钩体〔1〕的内壁两侧面的间隙h应尽量设计小些，以改善前销的受力状态。

测力传感器〔4〕的后端外面与钩体尾部内腔〔30〕应设计成较紧密的间隙配合，以较好地承受车钩弯矩，减少弯矩对弹性体〔23〕贴片区段的影响。

根据车钩所受额定载荷时传感器弹性体〔23〕等变形的大小，在后销〔5〕与钩体〔1〕上尾部销孔〔25〕之间应设计一间隙e，使得车钩的额定载荷能全部通过传感器来传递，同理测力传感器〔4〕后端应伸出钩体〔1〕尾部一段距离L，L值可比e值稍大一点，一般在2毫米左右。

实施例2：

我们把实施例1中的测力传感器〔4〕替换成三件组成的测力传感器就得到了实施例2，参见图5。从现有商品中我们很容易选购一高精度的测力传感器〔26〕。它前端联接一螺纹联接件〔27〕，再通过前销〔2〕与钩体〔1〕联接；后端联接一螺纹联接件〔28〕，再通过后销〔5〕与钩尾框〔16〕联接。其余与实施例1相同。

Claims

1、既能联接机车、车辆，同时又能测试车钩受力状况的带测力传感器的车钩，是由钩头、钩体、联接件、测力传感器、接插座、后销、钩尾框等组成，其特征在于改进了的车钩在钩体[1]内安装了一测力传感器，测力传感器[4]或螺纹联接件[28]的后端伸出钩体[1]的尾部一段距离L；后销[5]与后销孔[25]之间有一间隙e；在测力传感器的弹性体[23]上粘贴有电阻应变片[24]，并组成了测试电桥；在钩体[1]上开的前销孔[29]内安装了两个挡圈[3]以防止前销[2]滑落；在钩体[1]上还安装了一接插座[22]，将传感器的供桥电源引入，并把输出信号引出。

2、根据权利要求1所述的带测力传感器的车钩，其特征在于测力传感器〔4〕的两端各有一销孔，前端通过前销〔2〕与钩体〔1〕联接；后端通过后销〔5〕与钩尾框〔16〕联接。

3、根据权利要求1所述的带测力传感器的车钩，其特征在于在测力传感器〔26〕的两端各有一段螺纹，前端联接一螺纹联接件〔27〕，再通过前销〔2〕与钩体〔1〕联接；后端联接一螺纹联接件〔28〕，再通过后销〔5〕与钩尾框〔16〕联接。