一种用于接触网弹性吊索施工的电子张力计的制作方法

1.本实用新型涉及接触网弹性吊索安装技术领域，具体涉及一种用于接触网弹性吊索施工的电子张力计。


背景技术：

2.中国实用新型专利cn213812703u，公开了一种高铁接触网弹性吊索安装施工用自动电子张力计，该专利所公开的电子张力计为本行业中典型的第一代电子张力计。
3.近年来第一代电子张力计的研制并广泛应用于高速铁路接触网弹性吊索施工，深受一线技术人员和施工人员的欢迎。该设备利用电气化技术和电子控制技术来弥补现有手拉设备和人工操作的非精确性和不确定性，有效提高了接触网施工的自动化水平和安装精度，并可以一定程度提高施工效率。但随着第一代电子张力计的深入使用，根据现场施工人员的反馈，由于该设备操控部分和动力部分整合在一体，重量较大，对弹性吊索的张力测量影响较大，该设备存在重量过大、操作笨重、智能化弱的缺点，使用时间过长会导致施工人员不堪重负，严重影响施工的效率和积极性。


技术实现要素：

4.鉴于此，本实用新型提供一种用于接触网弹性吊索施工的电子张力计，利用集成化控制电路技术和模块化分离技术来解决上述第一代张力计重量过大、操作不便捷、智能化程度不高等问题。
5.为了达到在上述目的，本实用新型是通过以下技术方案实现的：本实用新型提供一种用于接触网弹性吊索施工的电子张力计，包括动力传动部分和操控部分，所述动力传动部分设置在接触网上，用于监测和调整所述弹性吊索的张力大小，所述操控部分设置于接触网下方的稳定位置处，所述动力传动部分与所述操控部分通过数据线电性连接，所述操控部分用于显示和控制所述动力传动部分监测数据和动作。
6.在上述的用于接触网弹性吊索施工的电子张力计中，作为优选方案，所述动力传动部分包括有压力传感器和电动拉杆，所述压力传感器和所述电动拉杆相互连接后，连接在弹性吊索上，所述压力传感器用于监测所述弹性吊索的张力大小，所述电动拉杆用于调整所述弹性吊索的张力大小。
7.在上述的用于接触网弹性吊索施工的电子张力计中，作为优选方案，所述压力传感器的信号输出端和所述电动拉杆的控制端均电性连接至所述操控部分。
8.在上述的用于接触网弹性吊索施工的电子张力计中，作为优选方案，所述操控部分为操作面板。
9.在上述的用于接触网弹性吊索施工的电子张力计中，作为优选方案，所述操控部分包括单片机，所述单片机型号为基于arm cortex-m3内核的stm32f401芯片。
10.在上述的用于接触网弹性吊索施工的电子张力计中，作为优选方案，所述操控部分还包括有内置的电源单元，所述电源单元输入为+24v直流电，输出为+5v和+3.3v直流电，
所述电源单元为所述单片机供电。
11.在上述的用于接触网弹性吊索施工的电子张力计中，作为优选方案，所述操控部分还包括有电性连接至所述单片机的显示屏单元，所述显示屏单元为驱动芯片为ssd1306的oled液晶显示屏。
12.在上述的用于接触网弹性吊索施工的电子张力计中，作为优选方案，所述操控部分还包括有电性连接至所述单片机的指示灯单元，所述指示灯单元包括有报警指示灯和电源指示灯。
13.在上述的用于接触网弹性吊索施工的电子张力计中，作为优选方案，所述操控部分还包括有电性连接至所述单片机的按键单元，所述按键单元包括有正转按键、停止按键和反转按键。
14.在上述的用于接触网弹性吊索施工的电子张力计中，作为优选方案，所述操控部分还包括有电性连接至所述单片机的预留rs485通讯接口，所述rs485通讯接口用于单片机数据传输和/或调试。
15.本实用新型提供一种用于接触网弹性吊索施工的电子张力计，具有如下有益效果：
16.本实用新型提供一种用于接触网弹性吊索施工的电子张力计，利用集成化控制电路技术、模块化分离技术和智能化保护技术，将张力计分为动力传动部分（接触网线上）和智能控制部分（地面操作）；动力传动部分遴选微型拉力传感器（即压力传感器）和合金材质传动机构，使得接触网线上设备减重至3kg左右，为原有设备重量的1/3左右，且满足施工标准的弹性吊索张力值3.5kn；智能控制部分采用操作面板设计，使设备操作更便捷高效。
附图说明
17.图1为本实用新型实施例所提供的用于接触网弹性吊索施工的电子张力计的正视结构示意图；
18.图2为本实用新型实施例所提供的用于接触网弹性吊索施工的电子张力计的电路连接原理示意图；
19.图3为本实用新型实施例所提供的用于接触网弹性吊索施工的电子张力计的单片机电路图；
20.图4为本实用新型实施例所提供的用于接触网弹性吊索施工的电子张力计的电源单元电路图；
21.图5为本实用新型实施例所提供的用于接触网弹性吊索施工的电子张力计的按键单元和扬声器单元电路图；
22.图6为本实用新型实施例所提供的用于接触网弹性吊索施工的电子张力计的显示屏单元和指示灯单元电路图；
23.图7为本实用新型实施例所提供的用于接触网弹性吊索施工的电子张力计的电动拉杆驱动接口电路图；
24.图8为本实用新型实施例所提供的用于接触网弹性吊索施工的电子张力计的压力传感器接口电路图；
25.图9为本实用新型实施例所提供的用于接触网弹性吊索施工的电子张力计的预留
rs485通讯接口电路图。
26.附图标记说明：
27.1、操作面板；2、压力传感器；3、电动拉杆；4、指示灯单元；5、按键单元；6、显示屏单元。
具体实施方式
28.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。
29.以下结合具体情况说明，请参考图1和图2，图1和图2为本实用新型实施例所提供的用于接触网弹性吊索施工的电子张力计的结构示意图和电路连接原理示意图；本实用新型的具体实施方式提供一种用于接触网弹性吊索施工的电子张力计，包括动力传动部分和操控部分，所述动力传动部分设置在接触网上，用于监测和调整所述弹性吊索的张力大小，所述操控部分设置于接触网下方的稳定位置处，所述动力传动部分与所述操控部分通过数据线电性连接，所述操控部分用于显示和控制所述动力传动部分监测数据和动作。上述的稳定位置指的是，接触网下方固定与地面的台座或箱中，或架杆上固定设置的挂钩等，当操控部分位于稳定位置处时，数据线不承受来自操控部分的重力。
30.在上述的用于接触网弹性吊索施工的电子张力计中，作为优选方案，所述动力传动部分包括有压力传感器2和电动拉杆3，所述压力传感器2的一侧受力点连接在接触网上，另一侧受力点连接至所述电动拉杆3的一端，所述电动拉杆3的另一端连接至所述弹性吊索。所述压力传感器和所述电动拉杆相互连接后，连接在弹性吊索上，所述压力传感器用于监测所述弹性吊索的张力大小，所述电动拉杆用于调整所述弹性吊索的张力大小。压力传感器2为利用高精度应变片制成的dymh-103微型拉力传感器，全为不锈钢材质，张力测量范围可达5000n，质量为0.1kg，综合误差0.5%f.s。电动拉杆3采用24v直流永磁同步电机驱动，推杆为铝合金材质，行程300mm，额定推力为6000n，额定功率55w，适用环境温度为-40℃-+102℃，重量为3kg左右，工作周期为10%。
31.在上述的用于接触网弹性吊索施工的电子张力计中，作为优选方案，所述压力传感器2的信号输出端和所述电动拉杆3的控制端均电性连接至所述操控部分。
32.在上述的用于接触网弹性吊索施工的电子张力计中，作为优选方案，所述操控部分为操作面板1。
33.优选地，操作面板1为手柄式的操作面板1。
34.请参考图3，在上述的用于接触网弹性吊索施工的电子张力计中，作为优选方案，所述操控部分包括单片机，所述单片机型号为基于arm cortex-m3内核的stm32f401芯片。单片机主频可达180mhz，多达20个通信接口，包括4个usart、2个速度达11.25mbit/s的uart、4个速度达45mbit/s的spi、3个具有新型可选数字滤波器功能的i2c、2个can、sdio、hdmi cec接口。
35.请参考图7和图8，单片机通过电机控制电路和压力传感信号变换电路分别连接电
动拉杆3和压力传感器2。单片机的jdq1和jdq2引脚接入电机控制电路，再通过outa和outb端子连接至位于操作面板1外壳的电动拉杆接口，电动拉杆3通过数据线电性连接至电动拉杆接口实现互连；压力传感器2，即微型拉力传感器输出端通过数据线电性连接至压力传感器接口，压力传感器接口另一端连接至压力传感信号变换电路，通过rxd2和txd2端子连接单片机的pa3和pa2引脚。
36.请参考图4，在上述的用于接触网弹性吊索施工的电子张力计中，作为优选方案，所述操控部分还包括有内置的电源单元，所述电源单元输入为+24v直流电，输出为+5v和+3.3v直流电，所述电源单元为所述单片机供电。内置电源模块的输入为+24v直流，输出提供+24v、+5v和+3.3v直流。
37.请参考图6，在上述的用于接触网弹性吊索施工的电子张力计中，作为优选方案，所述操控部分还包括有电性连接至所述单片机的显示屏单元6，所述显示屏单元6为驱动芯片为ssd1306的oled液晶显示屏。采用0.91寸oled液晶屏，驱动芯片为ssd1306，支持接口为i2c，显示颜色为白色，高分辨率为128
×
32，可视角度为大于160
°
，工作电压为3.3v / 5v。oled液晶显示屏连接至单片机的pc0-pc9引脚。
38.请参考图6，在上述的用于接触网弹性吊索施工的电子张力计中，作为优选方案，所述操控部分还包括有电性连接至所述单片机的指示灯单元4，所述指示灯单元4包括有报警指示灯和电源指示灯。led-3为报警指示灯，连接至单片机的led1引脚，led-1为电源指示灯，接+5v电源，通电即亮。
39.请参考图5，在上述的用于接触网弹性吊索施工的电子张力计中，作为优选方案，所述操控部分还包括有电性连接至所述单片机的按键单元5，所述按键单元5包括有正转按键、停止按键和反转按键。正转按键、停止按键和反转按键分别对应an1、an2和an3按键，连接至单片机的key1、key2和key3引脚，an4和an5为留置按键位，接key4和key5引脚；buzzer1为蜂鸣器或扬声器，接单片机的beep引脚。
40.请参考图9，在上述的用于接触网弹性吊索施工的电子张力计中，作为优选方案，所述操控部分还包括有电性连接至所述单片机的预留rs485通讯接口，所述rs485通讯接口用于单片机数据传输和/或调试。预留rs485通讯接口通过a_rs485和b_rs485端子连接rs485通讯电路，rs485通讯电路另一端通过端子连接至单片机的rxd6、txd6和rde引脚。
41.最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
42.以上对本实用新型所提供的具体实施方式进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

技术特征：
1.一种用于接触网弹性吊索施工的电子张力计，包括动力传动部分和操控部分，其特征在于，所述动力传动部分设置在接触网上，用于监测和调整所述弹性吊索的张力大小，所述操控部分设置于接触网下方的稳定位置处，所述动力传动部分与所述操控部分通过数据线电性连接，所述操控部分用于显示和控制所述动力传动部分监测数据和动作。2.根据权利要求1所述的用于接触网弹性吊索施工的电子张力计，其特征在于，所述动力传动部分包括有压力传感器和电动拉杆，所述压力传感器和所述电动拉杆相互连接后，连接在弹性吊索上，所述压力传感器用于监测所述弹性吊索的张力大小，所述电动拉杆用于调整所述弹性吊索的张力大小。3.根据权利要求2所述的用于接触网弹性吊索施工的电子张力计，其特征在于，所述压力传感器的信号输出端和所述电动拉杆的控制端均电性连接至所述操控部分。4.根据权利要求2所述的用于接触网弹性吊索施工的电子张力计，其特征在于，所述操控部分为操作面板。5.根据权利要求2所述的用于接触网弹性吊索施工的电子张力计，其特征在于，所述操控部分包括单片机，所述单片机型号为基于arm cortex-m3内核的stm32f401芯片。6.根据权利要求5所述的用于接触网弹性吊索施工的电子张力计，其特征在于，所述操控部分还包括有内置的电源单元，所述电源单元输入为+24v直流电，输出为+5v和+3.3v直流电，所述电源单元为所述单片机供电。7.根据权利要求5所述的用于接触网弹性吊索施工的电子张力计，其特征在于，所述操控部分还包括有电性连接至所述单片机的显示屏单元，所述显示屏单元为驱动芯片为ssd1306的oled液晶显示屏。8.根据权利要求5所述的用于接触网弹性吊索施工的电子张力计，其特征在于，所述操控部分还包括有电性连接至所述单片机的指示灯单元，所述指示灯单元包括有报警指示灯和电源指示灯。9.根据权利要求5所述的用于接触网弹性吊索施工的电子张力计，其特征在于，所述操控部分还包括有电性连接至所述单片机的按键单元，所述按键单元包括有正转按键、停止按键和反转按键。10.根据权利要求5所述的用于接触网弹性吊索施工的电子张力计，其特征在于，所述操控部分还包括有电性连接至所述单片机的预留rs485通讯接口，所述rs485通讯接口用于单片机数据传输和/或调试。

技术总结
本实用新型涉及接触网弹性吊索安装技术领域，具体涉及一种用于接触网弹性吊索施工的电子张力计,包括动力传动部分和操控部分，所述动力传动部分设置在接触网上，用于监测和调整所述弹性吊索的张力大小，所述操控部分设置于接触网下方的稳定位置处，所述动力传动部分与所述操控部分通过数据线电性连接，所述操控部分用于显示和控制所述动力传动部分监测数据和动作。本实用新型提供一种用于接触网弹性吊索施工的电子张力计，利用集成化控制电路技术和模块化分离技术来解决上述第一代张力计重量过大、操作不便捷、智能化程度不高等问题。智能化程度不高等问题。智能化程度不高等问题。


技术研发人员：李德堃 马凯 贾豪威 李炳南 许亚勇
受保护的技术使用者：中铁电气化局集团第三工程有限公司
技术研发日：2023.03.27
技术公布日：2023/7/14