輪軌力綜合測(cè)試傳感器及軌道扣件的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了輪軌力綜合測(cè)試傳感器，包括，支撐墊板、垂向力傳感器及橫向力傳感器；支撐墊板的兩側(cè)為彈條固定塊，彈條固定塊的支撐寬度與待裝配彈條的寬度相應(yīng)，使彈條裝配于彈條固定塊上側(cè)；支撐墊板中部為軌道支撐部，垂向力傳感器固定于鐵軌支撐部中；橫向力傳感器固定于彈條固定塊中。從而解決了現(xiàn)有輪軌力測(cè)試過(guò)程中，精度低及適用性差的問(wèn)題。從而本實(shí)用新型中的輪軌力綜合測(cè)試傳感器具有測(cè)試精度高、穩(wěn)定性好、安裝簡(jiǎn)便、與既有扣件安裝一致、對(duì)軌道結(jié)構(gòu)的一致性無(wú)任何影響等優(yōu)點(diǎn)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】 輪軌力綜合測(cè)試傳感器及軌道扣件

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及軌道的監(jiān)測(cè)及列車(chē)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)【技術(shù)領(lǐng)域】，應(yīng)用于軌道及列車(chē)日常運(yùn)行安全監(jiān)測(cè)過(guò)程中，尤其涉及輪軌力綜合測(cè)試傳感器及軌道扣件。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著高速鐵路技術(shù)的不斷發(fā)展，與之相應(yīng)的無(wú)砟軌道結(jié)構(gòu)在軌道交通領(lǐng)域中也得到了逐步的推廣。為有效監(jiān)測(cè)軌道狀態(tài)及列車(chē)在高速鐵路中的運(yùn)行狀態(tài)，有必要對(duì)車(chē)輛-軌道間的輪軌力進(jìn)行準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)。但由于鋼軌底面至無(wú)砟軌道板表面的凈空間狹窄，因此無(wú)法進(jìn)行有效測(cè)量。針對(duì)上述問(wèn)題，現(xiàn)有技術(shù)中普遍采用橡膠測(cè)力墊板的方式對(duì)垂向的輪軌力給予檢測(cè)，但橡膠測(cè)力墊板在實(shí)施時(shí)，需要取代軌下橡膠墊板，從而改變了扣件節(jié)點(diǎn)剛度，因此，不利于保持軌道結(jié)構(gòu)的良好支撐狀態(tài)；另外，由于其采用橡膠作為主要的支撐材質(zhì)，從而無(wú)法進(jìn)行多次的反復(fù)使用，多次更換后，降低了檢測(cè)精度。由此可知，現(xiàn)有的橡膠測(cè)力墊板，施工成本高、檢測(cè)波動(dòng)大、精度低、使用壽命短，因此，無(wú)法滿(mǎn)足長(zhǎng)期進(jìn)行軌道的監(jiān)測(cè)及列車(chē)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)的需要。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本實(shí)用新型解決了現(xiàn)有輪軌力測(cè)試過(guò)程中，精度低及適用性差的問(wèn)題。
[0004]本實(shí)用新型提供了輪軌力綜合測(cè)試傳感器，包括，支撐墊板、垂向力傳感器及橫向力傳感器；所述支撐墊板的兩側(cè)為彈條固定塊，所述彈條固定塊的支撐寬度與待裝配彈條的寬度相應(yīng)，使所述彈條裝配于所述彈條固定塊上側(cè)；所述支撐墊板中部為軌道支撐部，所述垂向力傳感器固定于所述鐵軌支撐部中；所述橫向力傳感器固定于所述彈條固定塊中。
[0005]在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述垂向力傳感器均勻設(shè)置于所述軌道支撐部的支撐面區(qū)域內(nèi)。
[0006]在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述軌道支撐部包括，支撐底板及上蓋板；所述垂向力傳感器固定連接于所述支撐底板的內(nèi)部，所述上蓋板與所述支撐底板的形狀相應(yīng)，覆蓋于所述支撐底板的上側(cè)，與所述支撐底板固定連接。
[0007]在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述支撐底板的頂面設(shè)置多個(gè)環(huán)形槽，每個(gè)環(huán)形槽中心均固定一柱形凸臺(tái)，所述多個(gè)垂向力傳感器為與所述環(huán)形槽所應(yīng)的環(huán)形垂向力傳感器，裝配于所述環(huán)形槽的內(nèi)部，所述上蓋板開(kāi)設(shè)與所述柱形凸臺(tái)相應(yīng)的圓形凹槽，與所述柱形凸臺(tái)裝配固定。
[0008]在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述支撐底板的頂面與所述上蓋板的底面根據(jù)設(shè)定間隙固定連接；在所述設(shè)定間隙的區(qū)域內(nèi)填充彈性密封膠。
[0009]在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述彈條固定塊的內(nèi)側(cè)為，彈條固定梁，在所述彈條固定梁的上部開(kāi)設(shè)彈條固定槽，所述彈條固定槽的寬度，與待裝配彈條的中部彈條寬度相應(yīng)；在所述彈條固定槽內(nèi)開(kāi)設(shè)垂向彈條固定孔。
[0010]在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述彈條固定梁的外側(cè)角為弧形倒角或直線(xiàn)倒角。
[0011]在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述彈條固定梁與所述支撐墊板間開(kāi)設(shè)變形縫隙，在該變形縫隙的內(nèi)部填充彈性密封膠。
[0012]在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，還包括，加強(qiáng)梁；所述加強(qiáng)梁固定連接于所述彈條固定塊的外側(cè)底部。
[0013]同時(shí)，本實(shí)用新型的一種實(shí)施方式中，還提供了軌道扣件，包括上述任一項(xiàng)實(shí)施方式中的輪軌力綜合測(cè)試傳感器。
[0014]由此可知，本實(shí)用新型的有益效果為:本實(shí)用新型的輪軌力綜合測(cè)試傳感器，其特點(diǎn)是，能夠同時(shí)測(cè)取無(wú)砟軌道WJ-8型扣件節(jié)點(diǎn)位置的輪軌垂直力和輪軌橫向力，克服了目前無(wú)法測(cè)取的困難。具有測(cè)試精度高、穩(wěn)定性好、安裝簡(jiǎn)便、與既有扣件安裝一致、對(duì)軌道結(jié)構(gòu)的一致性無(wú)任何影響等優(yōu)點(diǎn)。特別是，解決了軌道交通領(lǐng)域無(wú)砟軌道WJ-8型扣件節(jié)點(diǎn)位置輪軌垂直力和輪軌橫向力的測(cè)試問(wèn)題。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1是本實(shí)用新型的一種實(shí)施方式中，輪軌力綜合測(cè)試傳感器的俯視圖；
[0016]圖2是本實(shí)用新型的一種實(shí)施方式中，輪軌力綜合測(cè)試傳感器的立體示意圖；
[0017]圖3是本實(shí)用新型的一種實(shí)施方式中，輪軌力綜合測(cè)試傳感器進(jìn)行扣件安裝后的立體示意圖；
[0018]圖4是本實(shí)用新型的一種實(shí)施方式中，輪軌力綜合測(cè)試傳感器進(jìn)行扣件安裝后的另一立體不意圖；
[0019]圖5是本實(shí)用新型的一種實(shí)施方式中，輪軌力綜合測(cè)試傳感器進(jìn)行扣件安裝后的立體剖視圖；
[0020]圖6是圖1中B-B向的剖面示意圖；
[0021]圖7是圖1中A-A向的剖面示意圖；
[0022]圖8是本實(shí)用新型的一種實(shí)施方式中輪軌力綜合測(cè)試傳感器中垂向力傳感器的分布示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0023]對(duì)于本實(shí)用新型的輪軌力綜合測(cè)試傳感器的特征、效果和所要達(dá)到的技術(shù)目的有更加清楚和全面的了解，下面結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖和【具體實(shí)施方式】做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0024]如圖1?7所示，本實(shí)用新型一種實(shí)施方式中的輪軌力綜合測(cè)試傳感器主體底部為方形支撐墊板10，該支撐墊板10的材料可優(yōu)選為40CrMoNiA或其他硬質(zhì)不銹鋼金屬材料。該支撐墊板10的兩側(cè)為彈條固定塊20、21。該彈條固定塊20、21的寬度及長(zhǎng)度與待裝配彈條30 (圖中用虛線(xiàn)表示)的裝配寬度及長(zhǎng)度相應(yīng)。從而使待裝配彈條30可通過(guò)彈條螺栓31壓實(shí)于彈條固定塊20、21的上部。上述支撐墊板10的中部板為軌道支撐部11。該軌道支撐部11的頂面與待裝配鋼軌32的底面固定連接，對(duì)待裝配鋼軌32起到支撐作用。如圖6所示，軌道支撐部11分為支撐底板12及方形上蓋板13。垂向力傳感器401、402、403及404固定連接于支撐地板11頂部設(shè)置的環(huán)形槽120中，方形上蓋板13與支撐底板11的區(qū)域形狀相應(yīng)，覆蓋于支撐底板11的上側(cè)，對(duì)支撐底板11中的垂向力傳感器401、402、403及404進(jìn)行封裝。從而使垂向力傳感器401、402、403及404裝配于上下雙層結(jié)構(gòu)之間，并使軌道支撐部11的受擠壓力方向與垂向力傳感器401、402、403及404的檢測(cè)方向一致，從而對(duì)軌道支撐部11的垂直方向的受力給予檢測(cè)。如圖7所示，彈條固定塊20(及21)中開(kāi)設(shè)橫向力傳感器安裝孔51、52。將橫向力傳感器501、502、503及504從傳感器安裝孔51中裝入，其傳感數(shù)據(jù)輸出線(xiàn)從傳感器安裝孔52中引出。其中，垂向力傳感器401、402、403及404可采用壓力傳感器給予實(shí)現(xiàn)，橫向力傳感器501、502、503及504可采用壓力傳感器給予實(shí)現(xiàn)。
[0025]如圖4?5所示，本實(shí)用新型中的輪軌力綜合測(cè)試傳感器在使用時(shí)，可直接代替WJ-8的扣件安裝鐵墊板安裝于鋼軌32的下方，當(dāng)測(cè)試機(jī)車(chē)從鋼軌32上駛過(guò)時(shí)，鋼軌32上承受向下的測(cè)試負(fù)載。鋼軌32將測(cè)試負(fù)載一方面，向下傳遞垂向力P施加在垂向力傳感器401,402,403及404上，另外一方面，將鋼軌32軌下所受橫向力H，通過(guò)軌距擋板傳遞給彈條固定塊20及21 (圖中未示出)，從而使安裝在彈條固定塊20、21中的橫向力傳感器501、502,503及504受力。垂向力傳感器401、402、403及404及橫向力傳感器501、502、503及504通過(guò)外接線(xiàn)纜，將垂向力傳感器401、402、403及404及橫向力傳感器501、502、503及504的變化量向外傳輸，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)當(dāng)前的垂向力及橫向力的檢測(cè)。
[0026]為便于對(duì)垂向輪軌力進(jìn)行更為準(zhǔn)確的檢測(cè)，在本實(shí)用新型的一種實(shí)施方式中，如圖8所示，垂向力傳感器為兩側(cè)設(shè)置，一側(cè)為第一垂向力傳感器401 (或403)、第二垂向力傳感器402 (或404) ；4組垂向力傳感器采用片式壓力傳感器，均勻設(shè)置于軌道支撐部11的支撐面區(qū)域內(nèi)。彈條固定塊為兩側(cè)彈條固定塊，所述橫向力傳感器為兩組，分別固定于兩側(cè)彈條固定塊中，在一側(cè)彈條固定塊中，設(shè)置第一橫向力傳感器501 (或503)、第二橫向力傳感器502(或504)。從而使當(dāng)前的垂向力及橫向力的檢測(cè)更為準(zhǔn)確。為對(duì)測(cè)量精度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，保證測(cè)量的有效性，在本實(shí)用新型的一種實(shí)施方式中，還包括，誤差比較器，該誤差比較器可米用單片機(jī)給予實(shí)現(xiàn)，其輸入端與一側(cè)橫向力傳感器501、502 (或橫向力傳感器503,504)及一側(cè)垂向力傳感器401、402的輸出端連接，當(dāng)所述橫向力傳感器501、502的數(shù)值差超過(guò)設(shè)定誤差時(shí)，判斷垂向力傳感器401、402的數(shù)值差是否在設(shè)定范圍內(nèi)，若是，則輸出誤差正常信息，若否，則輸出誤差報(bào)警信息。從而在判斷橫向受力誤差的同時(shí)，加入垂向力受力的因素進(jìn)行參考，因此，增加了測(cè)量誤差判斷的有效性。上述方案也可以為，當(dāng)所述垂向力傳感器401、402的數(shù)值差超過(guò)設(shè)定誤差時(shí)，判斷橫向力傳感器501、502的數(shù)值差是否在設(shè)定范圍內(nèi)，若是，則輸出誤差正常信息，若否，則輸出誤差報(bào)警信息。從而可做到完整的相互監(jiān)測(cè)，有效保證了測(cè)量誤差的監(jiān)控。
[0027]為使垂向力傳感器401、402、403及404在反復(fù)使用中，不易產(chǎn)生側(cè)邊變形及傾斜，增大接觸垂向力傳感器401、402、403及404的受力面積，在本實(shí)用新型的一種實(shí)施方式中，如圖6所示，支撐底板11頂部設(shè)有4個(gè)環(huán)槽120，每個(gè)環(huán)形槽120中心均固定一柱形凸臺(tái)121，方形上蓋板13下底面開(kāi)設(shè)四個(gè)圓形凹槽122，該圓形凹槽122的尺寸、位置與柱形凸臺(tái)121的尺寸、位置一致，垂向力傳感器401、402、403及404優(yōu)選為環(huán)形垂向力傳感器，內(nèi)孔固定于凸臺(tái)121上，整體放置于4個(gè)環(huán)槽120內(nèi)部。從而加強(qiáng)了垂向力傳感器401、402、403及404在使用時(shí)的穩(wěn)定性，從而提高了傳感器的測(cè)試精度。
[0028]如圖5?6所示，為提高垂向力傳感器401、402、403及404在檢測(cè)時(shí)的準(zhǔn)確性，使垂向力傳感器401、402、403及404可有較好的變形空間，從而，在本實(shí)用新型的一種實(shí)施方式中，支撐底板12的頂面與上蓋板13的底面在裝配時(shí)，留有0.1mm的設(shè)定間隙14，為保持較好的密封性，在設(shè)定間隙14的區(qū)域內(nèi)填充彈性密封膠。
[0029]為提高橫向力的檢測(cè)的精度，使輪軌力無(wú)損的傳遞到橫向力傳感器501、502、503及504上，如圖2?5所示，在彈條固定塊20的內(nèi)邊21側(cè)的結(jié)構(gòu)為彈條固定梁22結(jié)構(gòu)。在彈條固定梁22的中部銑出彈條固定槽23。彈條固定槽23的銑切面間距及寬度，與待裝配彈條30的裝配間距及彈條寬度相應(yīng)。為便于彈條組件的整體裝配，在彈條固定塊20的頂面開(kāi)設(shè)彈條固定孔24。彈條固定孔24的位置與待裝配彈條的螺栓31固定位置相應(yīng)。進(jìn)而，為增強(qiáng)彈條組件對(duì)彈條30裝配的牢固性，在本實(shí)用新型的一種實(shí)施方式中，如圖2所示，彈條固定梁22的外側(cè)角221為弧形倒角或直線(xiàn)倒角。為增強(qiáng)彈條組件的裝配強(qiáng)度，在本實(shí)用新型的一種實(shí)施方式中，彈條固定塊20的外側(cè)底部增設(shè)條形加強(qiáng)梁27。
[0030]如圖2、7所示，為提高橫向力傳感器501、502、503及504在檢測(cè)時(shí)的準(zhǔn)確性，使橫向力傳感器501、502、503及504可有較好的變形空間，從而，在本實(shí)用新型的一種實(shí)施方式中，彈條固定梁22與支撐墊板10在裝配時(shí)，留有0.1mm的設(shè)定變形縫隙25，為保持較好的密封性，在設(shè)定變形縫隙25的區(qū)域內(nèi)填充彈性密封膠。
[0031]同時(shí)，本實(shí)用新型的一種實(shí)施方式中還提供了一種WJ-8軌道扣件，該扣件的金屬墊板為上述實(shí)施方式中的輪軌力綜合測(cè)試傳感器。
[0032]以上所述，僅為本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，但不能以此限定本實(shí)用新型實(shí)施的范圍，即大凡依本實(shí)用新型申請(qǐng)專(zhuān)利范圍及說(shuō)明書(shū)內(nèi)容所作的等同變化與修飾，皆應(yīng)仍屬本實(shí)用新型專(zhuān)利涵蓋的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.輪軌力綜合測(cè)試傳感器，其特征在于，包括，支撐墊板、垂向力傳感器及橫向力傳感器；所述支撐墊板的兩側(cè)為彈條固定塊，所述彈條固定塊的支撐寬度與待裝配彈條的寬度相應(yīng)，使所述彈條裝配于所述彈條固定塊上側(cè)；所述支撐墊板中部為軌道支撐部，所述垂向力傳感器固定于所述鐵軌支撐部中；所述橫向力傳感器固定于所述彈條固定塊中。
2.如權(quán)利要求1所述的輪軌力綜合測(cè)試傳感器，其特征在于，所述垂向力傳感器均勻設(shè)置于所述軌道支撐部的支撐面區(qū)域內(nèi)。
3.如權(quán)利要求2所述的輪軌力綜合測(cè)試傳感器，其特征在于，所述軌道支撐部包括，支撐底板及上蓋板；所述垂向力傳感器固定連接于所述支撐底板的內(nèi)部，所述上蓋板與所述支撐底板的形狀相應(yīng)，覆蓋于所述支撐底板的上側(cè)，與所述支撐底板固定連接。
4.如權(quán)利要求3所述的輪軌力綜合測(cè)試傳感器，其特征在于，所述支撐底板的頂面設(shè)置多個(gè)環(huán)形槽，每個(gè)環(huán)形槽中心均固定一柱形凸臺(tái)，所述多個(gè)垂向力傳感器為與所述環(huán)形槽所應(yīng)的環(huán)形垂向力傳感器，裝配于所述環(huán)形槽的內(nèi)部，所述上蓋板開(kāi)設(shè)與所述柱形凸臺(tái)相應(yīng)的圓形凹槽，與所述柱形凸臺(tái)裝配固定。
5.如權(quán)利要求4所述的輪軌力綜合測(cè)試傳感器，其特征在于，所述支撐底板的頂面與所述上蓋板的底面根據(jù)設(shè)定間隙固定連接；在所述設(shè)定間隙的區(qū)域內(nèi)填充彈性密封膠。
6.如權(quán)利要求1所述的輪軌力綜合測(cè)試傳感器，其特征在于，所述彈條固定塊的內(nèi)側(cè)為，彈條固定梁，在所述彈條固定梁的上部開(kāi)設(shè)彈條固定槽，所述彈條固定槽的寬度，與待裝配彈條的中部彈條寬度相應(yīng)；在所述彈條固定槽內(nèi)開(kāi)設(shè)垂向彈條固定孔。
7.如權(quán)利要求6所述的輪軌力綜合測(cè)試傳感器，其特征在于，所述彈條固定梁的外側(cè)角為弧形倒角或直線(xiàn)倒角。
8.如權(quán)利要求6所述的輪軌力綜合測(cè)試傳感器，其特征在于，所述彈條固定梁與所述支撐墊板間開(kāi)設(shè)變形縫隙，在該變形縫隙的內(nèi)部填充彈性密封膠。
9.如權(quán)利要求1所述的輪軌力綜合測(cè)試傳感器，其特征在于，還包括，加強(qiáng)梁；所述加強(qiáng)梁固定連接于所述彈條固定塊的外側(cè)底部。
10.軌道扣件，其特征在于，包括如權(quán)利要求1?9任一項(xiàng)權(quán)利要求的輪軌力綜合測(cè)試傳感器。
【文檔編號(hào)】B61K9/08GK204184375SQ201420576249
【公開(kāi)日】2015年3月4日 申請(qǐng)日期:2014年9月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月30日
【發(fā)明者】柴雪松, 馮毅杰, 凌烈鵬, 李旭偉, 金花, 李家林, 田德柱, 李甫永, 譚佳豐, 于國(guó)丞 申請(qǐng)人:中鐵科學(xué)技術(shù)開(kāi)發(fā)公司