一种工矿机车非轨道称重装置的制作方法

1.本发明属于工矿机车质量测量领域，尤其涉及一种工矿机车非轨道称重装置。


背景技术：

2.在工矿机车质量测量领域，机车的轮重、轴重、整备质量等参数测量，大都采用国家标准gb/t 10762《工矿电机车质量测量方法》进行测量，然而gb/t 10762《工矿电机车质量测量方法》要求配备测量轨道、导入用直线轨道、测量仪器等。使得测量系统制造成本高，导致很多工矿机车生产的中小企业无法投入符合gb/t 10762的测量系统，只能在少数符合gb/t 10762的测量系统的大型企业或机构进行机车质量测量，严重制约了中小企业在机车设计配重验证的效率，并且传统轨道称重装置成本高，中小企业难以承担。同时，由于机车车轮和走行轨道间存在间隙a，车轮踏面带锥度，如图10所示。因此在测量时，轨道与车轮踏面支撑接触点的位置都是随机的，数据可复性差。在gb/t10762中要求“同一轮重连续测量结果的最大值与最小值的差值除以6次测量结果的算术平均值不超过1.2%，测量结果方可认为有效”，也间接说明测量数据的离散性和随机性。


技术实现要素：

3.本发明目的在于提供一种工矿机车非轨道称重装置，以解决机车质量测量数据的离散性和随机性的技术问题。
4.为解决上述技术问题，本发明的具体技术方案如下：一种工矿机车非轨道称重装置，该称重装置包括多个与车轮对应的轮重支承装置，所述轮重支承装置的顶部安装有轮荷仪，所述轮荷仪上用于放置轮重支承可调装置；所述轮重支承装置包括上支承盘和下支承盘，所述上支承盘和下支承盘之间通过高度调节机构连接，所述下支承盘的下端面设有多个水平调整螺栓，所述上支承盘上端面安装所述轮荷仪；所述轮重支承可调装置包括底座，所述底座的上表面设有支撑台和定位板，所述支撑台上开设有一个与车轮相匹配的凹槽，所述定位板设置在支撑台的一侧，且与所述底座滑动连接，所述定位板上设有用于将轮重支承可调装置固定在车轮内侧面的固定装置。
5.由此，本发明的工矿机车非轨道称重装置由轮重支承装置、轮荷仪和轮重支承可调装置三个部分构成，其中轮重支承装置通过对车轮支承点的自身水平调节和相邻车轮支承点的水平调节，使生产工矿机车的中小企业可以在车间硬质地面上实施工矿机车质量测量；轮重支承可调装置通过对车轮踏面支撑点的可调定位、支撑及该装置的重力自居中，解决了轮轨间隙，车轮踏面支撑接触点随机不确定问题，避免了机车质量测量数据的离散性和随机性。同时本技术的称重装置没有称重轨道架设，节省场地，成本大为降低。
6.进一步，所述高度调节机构连接所述上支承盘和下支承盘的中心，所述上支承盘和下支承盘之间还设有数根导向柱，所述导向柱的下端固定在下支承盘的上表面，所述导向柱的上端贯穿上支承盘。
7.进一步，所述高度调节机构包括调节芯轴，设置在调节芯轴上的上螺纹段和下螺纹段，且所述上螺纹段与下螺纹段的旋向相反，所述上支承盘和下支承盘均与调节芯轴螺纹连接。
8.进一步，所述调节芯轴在上螺纹段和下螺纹段之间还设有带动调节芯轴旋转的调节件。
9.再进一步，所述凹槽的两侧壁上设有支撑螺钉，所述支撑螺钉的端部呈球形。
10.再进一步，所述支撑螺钉对称设置在所述凹槽的两侧壁上。
11.再进一步，所述定位板包括横板和竖板，所述横板设置在竖板的底部，所述横板上开设有腰型孔，所述腰型孔的延伸方向垂直于所述竖板，调节螺栓穿过所述腰型孔将定位板与底座连接。
12.更进一步，所述轮重支承可调装置的重心g位于轮重支承可调装置的中心线上，且低于轮重支承可调装置总高度h的1/2。
13.更进一步，所述固定装置为开关磁力座，所述开关磁力座设置在背离所述支撑台的一侧。
14.更进一步，所述底座的下表面与轮荷仪的上表面形状相匹配。
15.为了解决机车质量测量数据的离散性和随机性的技术问题，基于同一个发明构思，本发明还提供了一种工矿机车非轨道称重方法，其包括如下步骤：步骤一、根据机车车轮数量及车轮位置距离，将对应数量的轮重支承装置按车轮分布位置置于地面上。
16.步骤二、分别调整各轮重支承装置的水平调整螺栓，使各轮重支承装置上的轮荷仪处于水平状态。
17.步骤三、以其中一个轮荷仪的工作平面当基准，分别调整相邻轮重支承装置的高度调节机构，使各相邻轮荷仪工作平面之间的高度差达到指定值。
18.步骤四、对轮荷仪进行清零操作，准备称重试验。
19.步骤五、调整轮重支承可调装置的定位板，根据试验要求，确定好车轮踏面称重支撑点位置。优选地，通过关闭开关磁力座，调整好车轮内侧到支撑螺钉中心的位置，并将定位板滑动至与车轮内侧接触后通过调节螺栓将定位板固定在底座上，即确定了车轮踏面支撑点位置。
20.步骤六、依次按步骤五要求，将轮重支承可调装置装至机车各车轮上，开启开关磁力座，使轮重支承可调装置与车轮进行磁力吸附。
21.步骤七、将装好轮重支承可调装置的机车吊装至步骤四准备好的轮荷仪上。
22.步骤八、开始称重，并记录各车轮的轮重，作为一次测量数据。
23.步骤九、重复步骤七，直至设定次数的测量数据完成。
24.步骤十、计算同一轮重连续测量结果的最大值与最小值的差值除以设定次数测量结果的算术平均值不超过额定误差值，测量结果方可认为有效，否则跳回至步骤七。
25.步骤十一、根据测量结果，计算出各轮(轴)重平均值数据按设定次数测量的算术平均值取整，单位为千克。
26.步骤十二、按gb/t 10762计算出轮重、轴重、整备质量、空车质量、轮重偏差率、轴重偏差率等需要的参数。
27.步骤十三、完成工矿机车非轨道称重试验。
28.上述设定次数优选为6次。额定误差值优选为1.2%。
29.本发明的一种工矿机车非轨道称重装置具有以下优点：本发明通过车轮支承点的自身水平调节和相邻车轮支承点的水平调节，使生产工矿机车的中小企业可以在其车间硬质地面上实施工矿机车质量测量；同时，通过车轮踏面支撑点的可调定位、支撑及该装置的重力自居中，解决了轮轨间隙，车轮踏面支撑接触点随机不确定问题。本发明由于车轮支撑点固定，因此测量数据重现性良好，为中小企业在机车设计配重验证提供了快捷、经济的方法。
附图说明
30.图1为本发明的工矿机车非轨道称重装置结构示意图；图2为本发明的轮荷仪结构示意图；图3为本发明的轮重支承装置结构示意图；图4为本发明的轮重支承装置正视图；图5为本发明的轮重支承装置爆炸图；图6为本发明的轮重支承可调装置使用状态图；图7为本发明的轮重支承可调装置结构示意图；图8为本发明的轮重支承可调装置重心位置示意图；图9为本发明的踏面称重支撑点位置示意图；图10为车轮与走行轨道示意图。
31.图中标记说明：1、轮重支承装置；11、上支承盘；12、下支承盘；13、调节芯轴；131、上螺纹段；132、下螺纹段；14、水平调整螺栓；15、导向柱；16、调节件；2、轮荷仪；3、轮重支承可调装置；31、底座；32、支撑台；33、定位板；331、横板；332、竖板；333、腰型孔；334、调节螺栓；34、凹槽；341、支撑螺钉；35、固定装置；4、车轮。
具体实施方式
32.为了更好地了解本发明的目的、结构及功能，下面结合附图，对本发明做进一步详细的描述。
33.如图1所示，本发明的一种工矿机车非轨道称重装置包括多个与车轮对应的轮重支承装置1，所述轮重支承装置1的顶部安装有轮荷仪2，所述轮荷仪2上用于放置轮重支承可调装置3。
34.如图2至图5所示，所述轮重支承装置1包括上支承盘11和下支承盘12，所述上支承盘11和下支承盘12之间通过高度调节机构连接。具体地，所述高度调节机构连接所述上支承盘11和下支承盘12的中心，所述上支承盘11和下支承盘12之间还设有数根导向柱15，所述导向柱15的下端固定在下支承盘12的上表面，所述导向柱15的上端贯穿上支承盘11。所述高度调节机构包括调节芯轴13，设置在调节芯轴13上的上螺纹段段131和下螺纹段段132，且所述上螺纹段段131与下螺纹段段132的旋向相反，所述上支承盘11和下支承盘12均与调节芯轴13螺纹连接。所述调节芯轴13在上螺纹段131和下螺纹段132之间还设有带动调节芯轴13旋转的调节件16。所述下支承盘12的下端面设有多个水平调整螺栓14，所述上支
承盘11上端面安装所述轮荷仪2。
35.如图6和图7所示，所述轮重支承可调装置3包括底座31，所述底座31的上表面设有支撑台32和定位板33，所述底座31的下表面与轮荷仪2的上表面形状相匹配。所述支撑台32上开设有一个与车轮相匹配的凹槽34，所述凹槽34的两侧壁上设有支撑螺钉341，所述支撑螺钉341的端部呈球形。优选地，所述支撑螺钉341对称设置在所述凹槽34的两侧壁上。所述定位板33设置在支撑台32的一侧，且与所述底座31滑动连接。具体地，所述定位板33包括横板331和竖板332，所述横板331设置在竖板332的底部，所述横板331上开设有腰型孔333，所述腰型孔333的延伸方向垂直于所述竖板332，调节螺栓334穿过所述腰型孔333将定位板33与底座31连接。所述定位板33上设有用于将轮重支承可调装置3固定在车轮4内侧面的固定装置35。优选地，所述固定装置35为开关磁力座，所述开关磁力座设置在背离所述支撑台32的一侧。如图8所示，优选地，所述轮重支承可调装置3的重心g位于轮重支承可调装置3的中心线上，且低于轮重支承可调装置3总高度h的1/2。
36.本实施例还提供了一种采用如上所述的工矿机车非轨道称重装置进行工矿机车非轨道称重方法，包括如下步骤：步骤一、根据机车车轮数量及车轮位置距离，将对应数量的轮重支承装置1按车轮4分布位置置于地面上，如图2所示。
37.步骤二、分别调整各轮重支承装置1的水平调整螺栓14，借助水平仪，使各轮重支承装置1上的轮荷仪2处于水平状态。
38.步骤三、以其中一个轮荷仪2的工作平面当基准，分别调整相邻轮重支承装置1的高度调节机构，使各相邻轮荷仪工作平面之间的高度差达到指定值，如小于1.0mm。
39.步骤四、对轮荷仪2进行清零操作，准备称重试验。
40.步骤五、调整轮重支承可调装置3的定位板33，根据试验要求，确定好车轮4踏面称重支撑点位置w，如图7和图9所示，关闭开关磁力座，调整好车轮4内侧到支撑螺钉341中心的位置w，并将定位板33滑动至与车轮内侧接触后通过调节螺栓334将定位板33固定在底座31上，即确定了车轮踏面支撑点位置。
41.步骤六、依次按步骤五要求，将轮重支承可调装置3装至机车各车轮4上，开启开关磁力座，使轮重支承可调装置3与车轮4进行磁力吸附，如图6所示。
42.步骤七、将装好轮重支承可调装置3的机车吊装至步骤四准备好的轮荷仪2上，注意轻吊轻放。
43.步骤八、开始称重，并记录各车轮4的轮重，作为一次测量数据。
44.步骤九、重复步骤七，直至六次测量数据完成。
45.步骤十、计算同一轮重连续测量结果的最大值与最小值的差值除以6次测量结果的算术平均值不超过1.2%，测量结果方可认为有效，否则跳回至步骤七。
46.步骤十一、根据测量结果，计算出各轮(轴)重平均值数据按6次测量的算术平均值取整，单位为千克。
47.步骤十二、按gb/t10762计算出轮重、轴重、整备质量、空车质量、轮重偏差率、轴重偏差率等需要的参数。
48.步骤十三、完成工矿机车非轨道称重试验。
49.可以理解，本发明是通过一些实施例进行描述的，本领域技术人员知悉的，在不脱
离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。另外，在本发明的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本发明的精神和范围。因此，本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本技术的权利要求范围内的实施例都属于本发明所保护的范围内。

技术特征：
1.一种工矿机车非轨道称重装置，其特征在于，包括多个与车轮对应的轮重支承装置（1），所述轮重支承装置（1）的顶部安装有轮荷仪（2），所述轮荷仪（2）上用于放置轮重支承可调装置（3）；所述轮重支承装置（1）包括上支承盘（11）和下支承盘（12），所述上支承盘（11）和下支承盘（12）之间通过高度调节机构连接，所述下支承盘（12）的下端面设有多个水平调整螺栓（14），所述上支承盘（11）上端面安装所述轮荷仪（2）；所述轮重支承可调装置（3）包括底座（31），所述底座（31）的上表面设有支撑台（32）和定位板（33），所述支撑台（32）上开设有一个与车轮相匹配的凹槽（34），所述定位板（33）设置在支撑台（32）的一侧，且与所述底座（31）滑动连接，所述定位板（33）上设有用于将轮重支承可调装置（3）固定在车轮内侧面的固定装置（35）。2.根据权利要求1所述的工矿机车非轨道称重装置，其特征在于，所述高度调节机构连接所述上支承盘（11）和下支承盘（12）的中心，所述上支承盘（11）和下支承盘（12）之间还设有数根导向柱（15），所述导向柱（15）的下端固定在下支承盘（12）的上表面，所述导向柱（15）的上端贯穿上支承盘（11）。3.根据权利要求2所述的工矿机车非轨道称重装置，其特征在于，所述高度调节机构包括调节芯轴（13），设置在调节芯轴（13）上的上螺纹段（131）和下螺纹段（132），且所述上螺纹段（131）与下螺纹段（132）的旋向相反，所述上支承盘（11）和下支承盘（12）均与调节芯轴（13）螺纹连接。4.根据权利要求3所述的工矿机车非轨道称重装置，其特征在于，所述调节芯轴（13）在上螺纹段（131）和下螺纹段（132）之间还设有带动调节芯轴（13）旋转的调节件（16）。5.根据权利要求1所述的工矿机车非轨道称重装置，其特征在于，所述凹槽（34）的两侧壁上设有支撑螺钉（341），所述支撑螺钉（341）的端部呈球形。6.根据权利要求5所述的工矿机车非轨道称重装置，其特征在于，所述支撑螺钉（341）对称设置在所述凹槽（34）的两侧壁上。7.根据权利要求1-6中任一项所述的工矿机车非轨道称重装置，其特征在于，所述定位板（33）包括横板（331）和竖板（332），所述横板（331）设置在竖板（332）的底部，所述横板（331）上开设有腰型孔（333），所述腰型孔（333）的延伸方向垂直于所述竖板（332），调节螺栓（334）穿过所述腰型孔（333）将定位板（33）与底座（31）连接。8.根据权利要求1-6中任一项所述的工矿机车非轨道称重装置，其特征在于，所述轮重支承可调装置（3）的重心g位于轮重支承可调装置（3）的中心线上，且低于轮重支承可调装置（3）总高度h的1/2。9.根据权利要求1-6中任一项所述的工矿机车非轨道称重装置，其特征在于，所述固定装置（35）为开关磁力座，所述开关磁力座设置在背离所述支撑台（32）的一侧。10.根据权利要求1-6中任一项所述的工矿机车非轨道称重装置，其特征在于，所述底座（31）的下表面与轮荷仪（2）的上表面形状相匹配。

技术总结
本发明提供了一种工矿机车非轨道称重装置，该称重装置包括多个与车轮对应的轮重支承装置，所述轮重支承装置的顶部安装有轮荷仪，所述轮荷仪上用于放置轮重支承可调装置；所述轮重支承装置包括上支承盘和下支承盘，所述上支承盘和下支承盘之间通过高度调节机构连接，所述上支承盘上端面安装所述轮荷仪；所述轮重支承可调装置包括底座，所述底座的上表面设有支撑台和定位板，所述支撑台上开设有一个与车轮相匹配的凹槽，所述定位板上设有用于将轮重支承可调装置固定在车轮内侧面的固定装置。本发明实现了车轮踏面支撑点的可调定位、支撑及该装置的重力自居中，解决了轮轨间隙，车轮踏面支撑接触点随机不确定问题。面支撑接触点随机不确定问题。面支撑接触点随机不确定问题。


技术研发人员：汪永明 曾广金 苏邦伟 邱增华 曾立英 甘浩 唐晗翔 郑玲 张功
受保护的技术使用者：湘电重型装备有限公司
技术研发日：2023.07.05
技术公布日：2023/10/15