详情

原文传递铁路道岔转换阻力监测系统研究

论文题名：	铁路道岔转换阻力监测系统研究
关键词：	铁路线路;道岔转换阻力;监测系统;虚拟测试;静力学仿真
摘要：	道岔是一种使列车从一股道转入另一股道的线路连接设备，是轨道较薄弱环节。铁路道岔转换转换系统结构特殊导致转换过程受力极其复杂。转换道岔过程中系统受拉压力和弯矩作用，同时道岔受海拔、温度等环境因素影响，长期作用下会引起道岔变形，造成转换阻力异常情况发生，严重危害到列车行车安全。监测转换阻力可以及时发现异常情况，因此对道岔转换阻力进行实时监测具有重要意义，但目前对道岔转换阻力监测方面的研究相对较少，本文设计了一套道岔转换阻力监测系统对道岔转换阻力进行实时监测。　　本文首先通过对道岔转换系统进行静力学仿真分析，获得转换系统在静力作用的应力分布，分析找出最佳测点位置，通过设置不同仿真力大小，提取出各零部件最佳测点在不同作用力作用下仿真应变结果，实现转换阻力的虚拟测试。结合弹性体在转辙机的极限输出力15KN作用下仍在弹性阶段的实际情况，选取细长拉杆为传感器主体。通过选用灵敏度最高的全桥电路，补偿道岔转换过程中由弯矩、温度引起的微应变，设计了一套由滤波电路、放大电路、模数转换电路、串口通讯电路等组成的电桥调理电路，实现了阻力测试，同时抵消了由弯矩带来的耦合效应。　　建了标定平台，按照国家现行标准《力传感器检定规程》JJG-3912009的要求制定试验方案，完成了传感器弹性体和系统的标定试验，对标定的数据运用最小二乘法拟合处理，获得了传感器相关的8个静态性性能指标，均符合国家标准，此传感器的测力精度优于0.5级。此道岔转换阻力监测系统可以实现对道岔转换过程中转换阻力的实时监测，避免测力销开孔导致应力集中的问题，在铁路系统监测领域有较大的应用价值和发展潜力。
作者：	吕阳
专业：	机械工程
导师：	黄晋英;唐天翼
授予学位：	硕士
授予学位单位：	中北大学
学位年度：	2023