电气化铁道接触网几何参数测量装置制造方法及图纸

本装置由检测系统和辅助设备构成，检测系统由偏位（之字值、线岔、定位器坡度）、高度、杆号、车速和距离传感器及测量装置、专用测量电路、微机处理系统、监测显示仪表和通讯设备构成，检测系统的独创性在于还具有振动补偿装置，该补偿装置由两套电容位移传感器构成，分别固定在车轴箱的水平或垂直箱盖上，其偏位测量和高度测量传感器均采用电磁感应集成接近开关。（*该技术在2002年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种用于检测电气化铁道接触网主要数据的检测装置。接触网是电气化铁道的重要组成部分之一，是牵引供电系统中无备用的供电设备，其技术状态的良好与否，直接关系到电气化铁道的安全运行。其中，以之字值的影响最为突出。当之字值过大，超过电力机车受电弓的工作范围时，将会造成刮弓断线等严重事故，以致中断行车，除造成较大经济损失外，还将引起恶劣的社会影响。此外，接触网技术状态还影响到电力机车受流，牵引力的发挥及受电弓滑板磨损等多项技术、经济指标，因而必须定期对接触网有关技术参数进行检测，判定其是否符合技术标准的规定，以便及时发现问题并采取有效措施。目前，日本，西德，法国等研制出不同型号的接触网检测车，其中以日本开发的系列接触网检测车最具代表性。从检测项目可将其分为两大类，一类是常规参数(如之字值，线岔，定位器坡度、高度、网压、杆号位置)的测量，另一类是对大于等于200m／h的高度速电气化铁道接触网的参数(如磨损，冲击力、离线等)的测量，从测量手段看，主要采取接触式测量，例如，对之字值测量大多采用在模拟弓上排列缩动开关的方案，当导线压在开关上时，开关动作，给出接触导线的信息，该信息经处理后得到之字值，但机械磨损快，事故多，精度差，高度测量采用与模拟弓联动的电位器或偏码盘方式，国外检测车依据各传感器的分辨率或精度来确定其动态检测精度，且不提供动态测量与地面人工测量值的比较结果，这与我国铁路技规以静态值为标准评价接触网技术状态的规定存在看本质上的差异，致使很多国外检测车不适合我国需要。国内自六十年代初开始研究接触网技术，至今已三十余年，各测量装置采用的电路原理和器件基本上与国外接触式测量装置相比，较少独创，不能满足电气化铁道接触网的常规检测需要。鉴于国内外电气化铁道接触网技术存在的问题，本技术的任务旨在研制一种适合我国国情，检测手段先进，测量精度高，造价低廉的接触网几何参数测量装置。本技术采取的技术措施和结构特点使其完成了设计任务，它由检测系统和辅助设备构成，检测系统由偏位(之字值、线岔定位器坡度)、高度、杆号、车速和距离传感器及测量装置，专用测量电路，微机处理系统、监测显示仪表和通讯设备构成，之字值传感器对称等距分列于受电弓滑极两侧，线岔传感器位于受电弓弯曲末端，定位器坡度传感器对称分布于距受电弓滑板中心600mm处的两侧，上述三种数据的传感器均固定于受电弓金属滑板上，高度传感器固定在车顶上，杆号传感器两两成对，对称分布且固定于车顶上受电弓两则，车速和距离传感器安装于车轮的轴两端，其特征在于检测系统具有振动补偿装置，该振动补偿装置由水平和垂直两套电容位移传感器构成，两套传感器的一个极板分别固定在车体上，另一极板分别固定在车轴箱的水平或垂直箱盖上，或者以车轴箱盖为其另一电容极板。该两套补偿电容与专用测量电路之间有导线相连，将补偿电容引入计算电路中。所谓之字值，是指受电弓在和接触线滑动接触过程中，为了使受电弓的滑板磨损均匀，延长其使用寿命，在直线区段把接触线布置成之字形，即在各支柱的定位点处，接触线相对于受电弓中心拉出一个距离，其大小为±300mm，称之为之字值。在曲线区段，接触导线布置成折线形状，即在定位点处相对于受电弓中心向曲线外侧拉出一个距离，其大小随曲线半径而异，一般取值范围为150～450mm，这个值称为拉出值，为了测量接触线的之字值，采用在模拟受电弓上装设电磁感应集成接近开关，将受电弓的有效长度分为若干段，共60段，每段对应一个接近开关，加上中心位置对应的接近开关，共计61个。当受电弓与接触线相接触，且后者从接近开关端面掠过时，该接近开关就输出高电平，否则为低电平。因此，接触线在受电弓滑板上滑动的轨迹可由接近开关记录下来，这样也就测也了其所在的位置，即接触线距受电弓中心的距离。不同接近开关的记数码用二进制码输出给计算机并经译码电路将十进制码输出给显示器。为了能对线岔进行检测，以了解线岔处工作支和非工作支在空间的几何位置是否符合要求，采用在模似受电弓转弯处向下50mm开始，每间隔50mm装设一个接近开关，每边三个，共计六个，这六个开关就是被检测对象。非工作支从接近开关端面掠过时，该接近开关就输出高电平，否则为低电平。因此，非工作支如果不符合规定，低于受电弓滑板平面的数值可由接近开关记录下来，若用不同的记数码表示接近开关的号数，那么在非工作支接近到某一个接近开关端而时就能反映出该接近开关的数码，也就测出了其所在位置，即非工作支距受电弓滑板面的距离。接触线的定位是靠定位器来实现的。对接触悬挂的性能及机车受电弓的工作状态却有很大影响，因此，在接触网的施工运营管理中将定位器倾斜度规定为1／10～1／5之间，以免引起刮弓等事故的发生，故把定位器的倾斜程度称为定位坡度。本技术是在距受电弓中心600mm处的两边各装设了一个双向接近开关，并使触角高于滑板50mm。在受电弓和接触线接触过程中，当定位器坡度小于1／10时，受电弓通过该处就会碰到触角，使接近开关动作，测量装置便给出一个信号到计算机，并打印出该定位器不合格的标记。上述参数测量采用的电磁感应集成接近开关是由磁芯，线圈，TCA205(SC205)专用集成块及其外围电路封装在金属壳体中而成，线圈上并联一只电容器，集成电路内部的振荡器与外部的并联谐振电路相连，当被测金属导体接近并联谐振电路线圈时，开关输出由高电平变为低电平，当导体离开谐振电路线圈时，开关输出又由低电平变为高电平。此输出电平输入计算机进行处理后得到相应的偏位值。高度测量装置由电磁感应角度传感器、转轴、连杆、绝缘子、轴承座及绕轴转动的金属板构成，连杆连接成可使轴和轴承座转动的开口平行四边形，当接触线的高度发生变化时，变电弓随之升高或降低，驱使金属板作相应转动，从传感器输出的电压值经过测量电路、计算机处理后与原来存储在计算机内的值相比较得出相应的高度值。高度测量和之字值测量传感器还可以采用在车顶上安装摄像机来实现。要求摄像机与车顶之间的夹角在30～60°之间调节。杆号测量的传感器改传统的被动式传感器为主动式，信号变换装置采用微波器件作为传感器。由于本技术采用了电容振动补偿装置、感应集成接近型开关和感应式角度传感器，使接触网之字值，线岔、定位器坡度以及高度检测的精度提高，解决了开关可靠性和寿命问题，将本检测装置安装在专用的测试车上，或安装于轨道车或梯车上，即可根据用户需要任意组合成高、中、低档或简易的电气化铁道接触网几何参数的测量工具。以下结合附图详细说明本技术附图说明图1电容式振动补偿装置安装示意图图2电容式振动补偿处理电路硬件框图图3感应式集成接近开关内部框图和外部接线图图4感应式集成接近开关结构示意图图5安装了集成接近开关的受电弓主视图图6安装了集成接近开关的受电弓俯视图图7安装了集成接近开关的受电弓装配结构示意图图8之字值、线岔、定位器坡度测量原理框图图9感应式角度传感器与受电弓总体安装示意图图10感应式角度传感器内部电路框图图11缩微传感器与车顶受电弓相对安装位置图图12摄像机在车顶安装示意图当把一块极板固定在车体上，另一块固定在轴箱1上，然后把该电容器接到一个振荡器中，就构成一套位移测量传感器。图1中，CH为测X方向位移的电容，CT为测y方向位移的电容。这本文档来自技高网...

【技术保护点】
电气化铁道接触网几何参数测量装置，由检测系统和辅助设备构成，检测系统由偏位（之字值、线岔、定位器坡度）、高度、杆号及车速和距离传感器及测量装置、专用测量电路、微机处理系统、监测显示仪表和通讯设备构成，之字值传感器对称等距分列于受电弓横向中心两侧，线岔传感器位于受电弓弯曲末端，定位器坡度传感器对称分布于受电弓两外侧，测量上述三种数据的传感器均固定于受电弓金属板上，高度传感器固定在车顶上，杆号传感器两个以上成对，对称分布且固定在车顶受电弓两侧，车速和距离传感器安装于一对车轮的轴的两端部，其特征在于检测系统具有振动补偿装置，该振动补偿装置由水平和垂直两套电容位移传感器构成，两套传感器的一个极板分别固定在车体上，另一极板分别固定在车轴箱的水平或垂直箱盖上，或者就以车轴箱盖为其另一电容极板，该两套补偿电容与专用测量电路之间有导线相连。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：肖国祥，诸昌钤，邓昌延，袁则富，何其光，
申请(专利权)人：铁道部成都铁路局，
类型：实用新型
国别省市：51[中国|四川]