专利名称：用于集装箱的偏载测试仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及测量工具领域，尤其是一种用于集装箱的偏载测试仪。
背景技术：
集装箱运输由于具有能保证货物运输安全，简化货物包装，提高作业效率，便于多式联运，实现门到门运输，便于实现管理现代化等诸多优越性，因而在铁路运输中占有越来越大的比重。但是，集装箱的超偏载问题比较普遍，严重影响铁路运输的安全。有些货主为牟利而蓄意多装，有的货物形状不规则难以均衡装入集装箱，轻重集装箱装在同一货车上搭配不当，这些都将引起集装箱货车的超偏载。由于集装箱推行的是门到门的运输， 货主在站外装好重箱进站时都已自行施封，铁路运输部门不能随意打开检查。而在吊装吊卸时，集装箱吊具上一般也未使用电子吊钩称。因此，集装箱本身的超载，办理站就难以发现。集装箱本身的偏载情况，只有在个别码头上有可测四角重力的大型测力装置可测定，目前还没有普遍适用的检测 仪器。

实用新型内容本实用新型的目的是根据上述现有技术的不足之处，提供一种用于集装箱的偏载测试仪，该偏载测试仪设置有举升机构，根据所设的压力传感器采集得到的数值完成对集装箱偏载的测定。本实用新型的实现由以下技术方案完成一种用于集装箱的偏载测试仪，其特征在于所述偏载测试仪包括举升支架、举升脚、举升装置，以及压力传感器和数据采集系统，其中所述举升脚和所述举升装置的缸体固定于举升支架上，所述举升装置的活塞端部支撑于一支撑板，所述数据采集系统通过所述压力传感器与所述举升装置的压力系统连接。所述的举升装置包括举升活塞、举升油缸，所述举升活塞位于举升油缸内部，所述举升活塞支撑于所述支撑板上。所述的偏载测试仪设置有压油装置，所述压油装置包括手压杆、柱塞、柱塞泵油缸、液压油箱，所述柱塞位于所述柱塞泵油缸内部，所述手压杆连接柱塞，所述柱塞泵油缸与所述液压油箱连通，所述压油装置通过油管将液压油箱内部的液压油压入所述举升油缸内。所述的机架底部设置有一支撑板，所述支撑板通过一调高螺杆与所述举升活塞固定连接，所述调高螺杆与所述举升活塞固定连接。所述的偏载测试仪的一侧面上固接有一举升脚，所述举升脚与集装箱的底角件孔结构相匹配，能使其互相卡接。所述的举升油缸、液压油箱、柱塞泵油缸三者连通的油路上设置有控制连通状态的回油阀和进、出油阀。所述的偏载测试仪的一侧面上设置有调平螺栓，所述调平螺栓与所述举升支架螺纹连接。所述的数据采集系统由单片机、数字显示屏、操作面板组成，所述单片机控制连接所述数字显示屏和操作面板，所述单片机控制连接所述压力传感器。本实用新型的优点是由I到2人操作，能方便地搬动，可用于铁路的集装箱装卸货场，也可用于零散的集装箱装货场地。具有自测功能包括自动调零，自动故障与状态检验、自动校准、自动诊断及量程自动转换等功能。偏载测试仪在开机和使用时，微处理机能自动对主要部件进行测试，检测出故障的部位甚至故障的原因，并及时自动采取保护措施，极大地方便了仪器的维护。具有数据处理功能这是偏载测 试仪的主要优点之一。智能仪器由于采用了单片机或微处理器，具有计算集装箱各种受力条件下的重心、偏载、偏心、总重等功能。具有操作自动化功能仪器的整个测量过程中的键盘检测、量程选择、开关启动闭合、数据的采集、传输与处理以及显示等，都用微处理器来控制操作，实现测量过程的全部自动化。具有友好的人机对话功能智能仪器使用简单按键键盘及LCD中一文显示屏将仪器的运行情况、工作状态以及对测量数据的处理结果及时告知操作人员，使仪器的操作更加方便直观。

图I是本实用新型主视图；图2是本实用新型右视图；图3是本实用新型俯视图；图4是本实用新型电子线路图；图5是本实用新型数字显示屏示意图；图6是集装箱角号及X、Y坐标定义图。
具体实施方式
以下结合附图通过实施例对本实用新型特征及其它相关特征作进一步详细说明， 以便于同行业技术人员的理解如图1-6所不，图中标记1-26分别为举升支架I、液压油箱2、连杆3、回油阀4、 加油口螺塞5、液压油箱盖6、插销7、柱塞8、柱塞泵油缸9、手压杆10、电子箱11、油管12、 调平螺栓13、举升活塞14、调高螺杆15、支撑板16、螺塞孔17、远保存键18、近保存键19、查询键20、显示屏21、压力传感器22、举升脚下侧半圆柱面23、举升脚24、举升脚上半圆柱面 25、举升油缸26。实施例本实用新型结构如图1-3所示。举升支架I的内部设有举升油缸26，油缸内装有举升活塞14。调高螺杆15通过螺纹旋装在举升活塞14上，下端顶在支承板16上。 举升支架I的一侧有举升脚24，举升脚24插入集装箱端面的底角件孔中，举升脚24的上半圆柱面25顶住集装箱底角件端面孔的上半圆柱面，举升脚24的下侧半圆柱面23勾住集装箱底角件底面孔的外侧圆弧面形成卡接。当向举升油缸26内压油时，举升活塞14向下伸出，举升支架I向上抬起，通过上半圆柱面25的传力举起集装箱的一个角。下侧半圆柱面23的作用是防止举升脚24从集装箱的底角件孔中拔出。支承板16可扩大地面的承压面积，以免被调高螺杆15压坏。当举升脚24插入集装箱的底角件孔或从底角件孔中拔出时， 必须移去支承板16，否则无法进行。两个调平螺栓13用螺纹拧在举升支架I的螺纹孔中， 前端顶在集装箱下角件的外侧面上。拧转调平螺栓13可以改变油缸和活塞轴线的方向，使之垂直而不倾斜。轴线倾斜将影响测力精度。举升活塞14的最大伸出量28_，这就是举升一次的最大举高量。当需要举得更高时，可以在集装箱底角件下塞垫板，然后缩进活塞，旋出调高螺杆15或垫高支承板16，再压油举升。液压油箱2用四个长螺栓紧固在举升支架I的顶面上，油管12连接液压油箱2和举升支架I的油道，可将液压泵压出的油通到举升油缸26里。为减轻重量，本实施例采用超高压液压系统，最高压力达50MPa。因此，液压油泵只能选用柱塞泵，柱塞泵的油缸9通过螺纹旋紧在液压油箱2的上面。上下压动手压杆10可使柱塞8在油缸9内上下滑动，再通过进、出油阀的自动开闭作用，液压油箱2内的液压油就被压向举升油缸26。连杆3和插销 7是四杆机构实现压油运动所必需的，可以使得手压杆10的竖直运动传递到柱塞8上。液压油路上装有回油阀4，举升前必须拧紧回油阀4。拧松回油阀4将使举升油缸26内的液压油流回液压油箱2，此时被举起的集装箱一角将回落到地面。
本实施例的压力传感器22竖立安装在举升支架I的上表面，位于液压油箱2的凹槽内，既少占空间，又可避免碰撞。压力传感器22有油道通到举升油缸26，测量的直接值是举升油缸26内的油压。压力传感器22的信号传输线通到电子箱11内。电子箱11用四个螺钉紧固在液压油箱2的侧面，拆装方便。电子箱11内有电子线路板和蓄电池，顶面有显示屏21，右侧面有标定螺塞孔17。远保存键18、近保存键19和查询键20位于液压油箱盖 6的顶面，分别通过电线将操作信息传输到电子箱11内。举升支架I上表面还设置有加油口螺栓5，拧开加油口螺栓5可以往液压油箱2内部加油。本实施例的电子线路包括电子箱体、IXD液晶显示器、12V锂电池、CPU电路板、按键等部分组成。其中CPU电路板包括DC-DC电源模块、14位高精度双积分式AD器件、恒压源、EEPROM及电源检测、键盘接口等电路构成。其部件结构如图4所示，数子屏幕显示信息如图5所示。本实施例在具体实施时首先应按照如下步骤进行准备工作a)打开电源开关，显示屏上电压不应低于11V，空载测量值应不大于O. 05t。预热 5min,使显示状态达正常。b)检查液压油箱油量，应低于油箱盖下表面10_20mm，太高太低都可能影响举升功能。c)检查液压油管接头、举升油缸26、手压油泵、油箱盖、加油口螺塞5等有无漏油现象，如漏油必须排除。d)在现场测量之前，先按图6所示的测定次序确定集装箱4个角的序号，即大门左侧的底角为I号，大门右侧的底角为2号，逆时针方向转到3号、4号。测定过程必须从I 号角开始，按号进行，到4号结束。如顺序不对，仪器可能计算出错误结果。当如上准备工作均顺利完成后可开始对集装箱的偏载情况进行测定a)举测前，应拧转退出调平螺栓13，使之伸出部分不超出举升架。调节调高螺杆 15，使之完全缩进举升活塞。拧松回油阀，将伸出的活塞完全压入举升油缸26，然后再拧紧回油阀。b)将举升脚插入集装箱端面侧向孔中，并使举升脚钩住底孔，再将支承板插入调高螺杆下面。c)协调拧转两调平螺栓和调高螺杆，使两调平螺栓顶住集装箱底角件外侧面，调高螺杆顶住支承板，同时使举升油缸26和举升活塞14轴线位于垂直方向。油缸和活塞轴线的倾斜将影响测定值。d)上下压动手压杆10，使柱塞在柱塞泵油缸内上下滑动，油箱内的液压油就被压向举升油缸26，举升油缸26内的举升活塞14向下逐渐伸出。由于调高螺杆15顶在支承板上，举升油缸26受地面反作用力而上升，将集装箱的这个角慢慢举起。e)在举升时应注意观察集装箱的相邻两个底角(即非举升角的对角线上的角)是否有一个角已离开地面，可以用薄金属片横扫检验。如有一个相邻角已离开地面，停止举升。需要注意的是，在一次举升过程中应平稳连续的操作手压杆，可以随时读取LCD显示屏显示出当前测量的角重数据。f)停止举升后约8-lOs后，集装箱偏载测试仪的IXD显示屏会显示闪烁的测量数据，表示本次测量结束。此时，操作者必须根据具体情况进行操作。若是近端相邻角(约 2.5m远)离地，则按下集装箱偏载测试仪上的“近保存”键。若是远端相邻角(约6m远)离地，则按下集装箱偏载测试仪上的“远保存”键。保存后，IXD显示屏轮号自动增加I，表示可以测量集装箱的下一个角。g)拧松回油阀4，被举起的集装箱一角在自重作用下回落到地面，此时举升油缸 26内的液压油自动流回液压油箱。拧转两调平螺栓13和调高螺杆15，使它们缩回，抽出支承板16，然后从角件中拔出集装箱偏载测试仪。h)举升活塞14的最大伸出量不小于28mm，这就是举升一次的最大举高量。大多情况举高不到28mm就有某一个相邻角离地，但有时候举高28mm后也没有一个相邻角离地。 没有一个相邻角离地，就测不准角重的数据。遇到这种情况，可以先在集装箱已举起的角件下塞进垫板，然后拧松回油阀4，推进活塞，旋出调高螺杆或垫高支承板，再拧紧回油阀4， 继续压手压杆举升，直至有一个相邻角离地为止。i)按上述步骤，按逆时针方向为顺序依次测定下一个角重。j)集装箱偏载测试仪有自动计算功能，依次测量所有4个角重后，便可计算出集装箱的总重W、重心前后偏重Y、左右偏载X。应注意X、Y有时是负值，角重数字前面有号，表示重心在图6所示集装箱几何中心的下方和左方。角重数字前面无符号就是“ + ”，表示重心在图6所示集装箱几何中心的上方和右方。本实施例具有的查询功能的使用方法a)必须注意到，仪器只保存最后一个集装箱的测量数据以供查询。若用户未使用查询功能，下一个集装箱开始测量后，仪器会自动清除上一个集装箱的测量结果。仪器断电后，也不保存以前的测量结果。因此，用户每测完一个集装箱后，要马上查询并抄存所测数据，以免丢失。b)每4个角重测量结束后，方可以进行集装箱的总重W、重心前后偏重Y、左右偏载X等信息的查询。c)查询时，显示屏前面数字为集装箱的角号(目前显示文字“轮号”)，从I号开始，每按一次“查询”按键,仪器会自动增加一个角号。d)逐次按下查询按键，偏载测试仪将依次显示最近一次测量的4个角重、总重、 偏重、偏载等信息。按“查询”按键。本实施例具有自动找零功能，即先将偏载测试仪放置在平整的地面上，偏载测试仪上禁止加载任何重物，在打开电源开关前，先按下偏载测试仪的“查询”按键不松手，再打开电源开关。打开电源开关后，即可松开“查询”按键，则IXD显示屏会显示倒数的10、9、 8…2、1、0。倒数结束后，则系统完成自动零位处理，显示“0000”值，并进入正常使用状态。 为了防止检测过程中零点的飘移，要求先打开偏载测试仪电源，预热30分钟，让测量电路系统进入热稳定状态后再进行自找零点的操作。综上所述，经过试制、试用、改进、配套，成功制出了集装箱偏载测试仪。在集装箱货 运站试用过程中，按键输入、测定值自动储存、自动计算、液晶屏显示，所有功能正常。实测所得的总重W、重心偏离量X、Y误差小于2%。经反复举升可靠性试验，举升能力不下降， 举升油缸26、柱塞泵、油管接头等都不漏油。
权利要求1.一种用于集装箱的偏载测试仪，其特征在于所述偏载测试仪包括举升支架、举升脚、举升装置，以及压力传感器和数据采集系统，其中所述举升脚和所述举升装置的缸体固定于举升支架上，所述举升装置的活塞端部支撑于一支撑板，所述数据采集系统通过所述压力传感器与所述举升装置的压力系统连接。
2.根据权利要求I所述的一种用于集装箱的偏载测试仪，其特征在于所述的举升装置包括举升活塞、举升油缸，所述举升活塞位于举升油缸内部，所述举升活塞支撑于所述支撑板上。
3.根据权利要求2所述的一种用于集装箱的偏载测试仪，其特征在于所述的偏载测试仪设置有压油装置，所述压油装置包括手压杆、柱塞、柱塞泵油缸、液压油箱，所述柱塞位于所述柱塞泵油缸内部，所述手压杆连接柱塞，所述柱塞泵油缸与所述液压油箱连通，所述压油装置通过油管将液压油箱内部的液压油压入所述举升油缸内。
4.根据权利要求I所述的一种用于集装箱的偏载测试仪，其特征在于所述的机架底部设置有一支撑板，所述支撑板通过一调高螺杆与所述举升活塞固定连接，所述调高螺杆与所述举升活塞固定连接。
5.根据权利要求I所述的一种用于集装箱的偏载测试仪，其特征在于所述的偏载测试仪的一侧面上固接有一举升脚，所述举升脚与集装箱的底角件孔结构相匹配，能使其互相卡接。
6.根据权利要求2所述的一种用于集装箱的偏载测试仪，其特征在于所述的举升油缸、液压油箱、柱塞泵油缸三者连通的油路上设置有控制连通状态的回油阀和进、出油阀。
7.根据权利要求I所述的一种用于集装箱的偏载测试仪，其特征在于所述的偏载测试仪的一侧面上设置有调平螺栓，所述调平螺栓与所述举升支架螺纹连接。
8.根据权利要求I所述的一种用于集装箱的偏载测试仪，其特征在于所述的数据采集系统由单片机、数字显示屏、操作面板组成，所述单片机控制连接所述数字显示屏和操作面板，所述单片机控制连接所述压力传感器。
专利摘要本实用新型涉及一种测量工具领域，尤其是一种用于集装箱的偏载测试仪，其特征在于所述偏载测试仪包括举升支架、举升脚、举升装置，以及压力传感器和数据采集系统，其中所述举升脚和所述举升装置的缸体固定于举升支架上，所述举升装置的活塞端部支撑于一支撑板，所述数据采集系统通过所述压力传感器与所述举升装置的压力系统连接。本实用新型的优点是由1到2人操作，能方便地搬动，可用于铁路的集装箱装卸货场，也可用于零散的集装箱装货场地，并且具有自测功能、数据处理功能、操作自动化功能、具有良好的人机对话功能。
文档编号G01G19/00GK202453064SQ20122004538
公开日2012年9月26日 申请日期2012年2月13日 优先权日2012年2月13日
发明者刘伟栋, 夏伟力, 李建华, 王颖景, 甘英俊, 郑健 申请人:上海铁路局科学技术研究所