TLX-1型铁路用拉力表校验装置的研制

　　1概述

　　铁路用拉力表是用于接触网张力测试、安全保护带拉力试验的专用计量器具，在各铁路供电段广泛使用，对确保接触网运行安全和人身安全发挥着重要作用，被列入铁路专用计量器具目录。长期以来，由于没有校验装置，无法对拉力表进行检定，为此，研制了铁路用拉力表校验装置 (以下简称校验装置)。

　　校验装置是针对铁路用拉力表进行计量检测的专用校验装置，能产生0～100 kN的标准稳定力源，通过系统控制对测量范围内的任意测量值进行检定，自动完成检测，根据JJG(铁道)160-1996《铁路用拉力表检定规程》 的要求自动完成误差计算并显示检定结论。

　　2设计思想

　　2.1研制方案的确定

　　经过调研和论证，校验装置采用液压传动作为校验装置产生力的方式。与机械传动、电气传动相比，液压传动具有以下主要优点：

　　①借助油管的连接，可以方便灵活地布置传动机构，比机械传动优越;②重量轻、结构紧凑、惯性小;③传递运动均匀平稳，负载变化时速度较稳定;④容易实现自动化。

　　2.2主要技术特性

　　(1)操作界面人性化设计，操作简单、快捷，整个操作均由计算机控制。测试数据自动存储，并具有查询功能，可提高检测效率。

　　(2)具有一定的自检功能，出现故障时通过声控报警，以便及时处理，提高测试的安全性。

　　(3)校验装置采用液压伺服阀、伺服控制单元，测试原理和方法与传统方式有较大区别，实现了自动化控制，加卸标准试验力平稳、可靠、准确。

　　3方案实施

　　3.1校验装置的基本工作原理

　　校验装置的基本工作原理如图1所示。

　　校验装置由高精度伺服控制单元与标准测力传感器构成相互反馈的闭环控制，液压系统产生的力通过伺服系统中比例积分微分控制 (PID) 算法结构，实时修正伺服系统的各种参数，从而不断调整液压系统的工作状态，使校验装置整体受力状态达到设定拉力值，且在该设定拉力值位置点上受力状态稳定，使其液压控制系统形成了稳定的拉力，从而实现与被测拉力表示值的比较。

　　3.2校验装置的各部分功能

　　铁路用拉力表校验装置主要由系统集成控制、液压伺服系统、传动系统和测量系统4部分组成。

　　3.2.1系统集成控制

　　系统集成控制部分由工控计算机对检验装置进行自动控制，按照技术规范的要求完成检定或校准。

　　采用嵌入式单片机控制系统、模糊数学结构，使伺服控制产生的拉力稳定在某一设定点上。