高速磁浮车辆称重试验方法及关键装备研究.pdf
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1、49工装设备文章编号:1 0 0 7-6 0 34(2 0 2 3)0 4-0 0 4 9-0 3D0I:10.14032/j.issn.1007-6034.2023.04.013高速磁浮车辆称重试验方法及关键装备研李丰,刘然,王强,董力群,常杰(中车青岛四方机车车辆股份有限公司,山东青岛2 6 6 1 1 1)摘要:根据高速磁浮车辆及轨道的结构特点,通过分析单车及编组列车的称重试验要求,形成了高速磁浮车辆称重试验方法,并研发了称重试验的关键工艺装备,在高速磁浮单车及编组列车的称重试验过程中得到了充分的技术验证。关键词:高速磁浮;称重试验;工艺装备中图分类号:U269.4*3文献标识码:B高速
2、磁浮列车采用“抱轨”运行的结构,安全等级高,空间宽,乘坐舒适。高速磁浮列车通过电磁力实现列车与轨道之间无接触的悬浮和导向,再利用直线电机产生的电磁力牵引列车运行,实现列车的悬浮导向、牵引、制动功能1-2为了验证车辆均衡计算的准确性,了解车辆设备布置的合理性及整车重量控制情况,车辆组装落成后通常通过称重试验的方式获得车辆均衡性的实际数据3。传统轨道车辆一般采用称量轮对的方式进行称重试验,称重时将车辆推至称重试验装置上,将轮缘顶起或者使车轮踏面完全落在称重传感器上,同时称量各车轮上的重量。目前各称重试验装置专为轮轨车辆结构特点设计,根据车轮的轴距及定距进行调节或预先设定,可分为固定式、通过式及便携
3、式,无论哪种称重试验方式,都需要将车辆移动至称重试验装置上进行称重试验4 。高速磁浮车辆没有轨道轮,非悬浮状态下在轨道上移动困难,设置固定式的称重试验装备需要设计专用的轨道梁,将称重传感器嵌入轨道梁中,不仅制造成本高,使用也不方便,通用性、灵活性不高。因此需要根据磁浮车辆及轨道的结构特点,研究一套适合高速磁浮车辆称重试验的方法和工艺装备。1称重试验方法分析目前,高速磁浮车辆没有统一的称重试验标准,本文比照轨道车辆的称重试验相关标准,制定了高速磁浮车辆称重试验方法。称重试验装备的关键参基金项目:山东省重点研发计划(重大科技创新工程)资助(2020CXGC010202)。收稿日期:2 0 2 2-
4、0 3-1 0作者简介:李丰(1 9 8 2 一),男,正高级工程师,本科。数比照TB/T27821997铁道机车车辆称重台技术条件制定,并参照JJG1172015静态机车车辆称重台检定规程要求进行称重试验装备的定期标定。TB/T2782标准规定:称重台应能同时测定机车车辆的各个轮重,称重台的误差在称重范围内应不大于0.5%。称重台在结构上应能在单体和组成状态下进行标定。根据此要求,高速磁浮车辆称重试验装备应能同时称量各个滑撬作用于轨道上的重量,故需在每个滑撬下方放置一个称重传感器,以测定磁浮车辆在静态时的总重和重量分配。高速磁浮车辆在非悬浮状态下,由1 6 个滑撬支撑在轨道面上,称量1 6
5、个滑撬面上的重量来分析高速磁浮车辆的载荷分布数据,从而了解车辆的均衡性。在高速磁浮车辆非悬浮状态下,为了在滑撬下方放人称重试验装备,需要通过外力将悬浮电磁铁模块顶起,使滑撬支撑面脱离轨道面一定的距离。难点在于,此距离不足2 0 mm,需要设计一种非常薄的称重试验装备,以便将其方便地放人滑撬下方对应的轨道面上。2称重试验关键装备研制2.1称重试验装备组成及功能根据高速磁浮车辆的结构特点及称重试验要求,设计开发了一种高速磁浮车辆称重试验装备。该试验装备主要由称重单元、集控台、称重管理软件、校准装置、辅助顶升装置组成。其中,称重单元设计为薄板结构,称重试验时,将其置于滑撬与轨道之间,用于称量车辆作用
6、于滑撬上的重量。(1)称重单元称重试验装备包含1 6 个称重单元,可同时测量50机车车辆工艺第4 期2 0 2 3年8 月工装设备整车1 6 个滑撬的重量。每个称重单元包含结构本体、应变式称重传感器、A/D转换器。称重单元结构如图1 所示。车辆进行称重试验时,整车重量通过滑撬将重力传递给称重单元的结构本体,在重力作用下,结构本体产生微小形变,使应变式称重传感器输出与重量数值成比例的电信号,经信号放大,A/D转换器将电信号转换成数字信号5,每个称重单元设有独立的地址编码,通过屏蔽电缆与集控台进行通讯,数字信号抗干扰能力强,传输距离远应变式称重传感器A/D转换器结构本体图1称重单元(2)集控台集控
7、台是称重试验装备的操控与数据处理平台,是与用户交互的窗口。集控台集成了工控主机、显示屏、集线器,同时还配备了不间断电源、打印机等。称重单元将重量信号通过集线器汇集到一起传输给工控主机,工控主机操作系统中安装的称重管理软件对数据进一步处理,显示在用户交互界面上(3)称重管理软件称重管理软件可实时接收、处理原始称重数据,并将处理后的称重数据显示于用户界面上,同时接收用户相关信息的输入和参数设定,称重试验完成后生成称重试验报告。称重管理软件具有用户权限管理、参数设置、试验数据实时显示、数据存储与统计、数据查询与回放、试验报告生成等功能。称重管理软件用户界面如图2 所示老工车砂标签图2称重管理软件用户
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