本發(fā)明涉及一種用于鐵道轉轍機構的軸銷式測力傳感器。

背景技術：

鐵道轉轍機構為保證鐵路系統(tǒng)的正常、安全運營發(fā)揮了巨大的作用，并且在龐大的鐵道路網中應用數量巨大，監(jiān)測與預防轉轍時故障的發(fā)生意義重大。轉轍機構動作桿與岔道推動桿之間作用力的大小反映出轉轍機構的工作狀態(tài)，對這個推拉力的在線實時監(jiān)測，即可起到對轉轍機構動作故障的在線監(jiān)測與預防，是保障鐵路系統(tǒng)安全運營的一個有效措施。

采用軸銷式測力傳感器代替轉轍機構中動作桿與岔道推動桿之間的連接銷，在滿足傳遞運動和作用力同時，還可對動作桿與岔道推動桿之間的推/拉作用力進行在線實時測量，實現了測力設備的集成化與智能化，此外，由軸銷式測力傳感器所采集到的大量的轉轍機構實時作用力數據也為改進、提升鐵路系統(tǒng)硬件設備提供有力的數據支撐。

現用于轉轍機構動作桿與岔道推動桿之間的連接銷具有特定的外形尺寸，且通常暴露野外自然環(huán)境中，工作條件復雜、惡劣，對用于替代連接銷的軸銷式傳感器的密封、防銹、穩(wěn)定性等特性提出了很高的要求，現有的軸銷式傳感器無法滿足使用需求。

技術實現要素：

本發(fā)明提出了一種用于鐵道轉轍機構的軸銷式測力傳感器，可代替轉轍機構動作桿與岔道推動桿之間的連接銷傳遞作用力，還可實時測量動作桿與岔道推動桿之間推/拉作用力的大小，同時在復雜、惡劣的野外自然環(huán)境中具有穩(wěn)定可靠的工作特性。

為實現上述目的，本發(fā)明的用于鐵道轉轍機構軸銷式測力傳感器包括彈性體、密封蓋板、出線嘴和應變計，所述彈性體為軸銷式形狀，所述彈性體包括頭部和圓柱部，其中心具有盲孔腔體，所述密封蓋板與所述頭部密封連接，蓋住所述腔體，所述圓柱部與動作桿及岔道推動桿的銷孔相配合，其外圓柱面上軸向間隔地具有兩個環(huán)形通槽，所述應變計為兩組，分別粘貼于所述環(huán)形槽所對應的所述腔體內壁上，所述應變計為剪切式應變計，其在所述彈性體的軸線方向的寬度小于所述通槽的該軸線上的寬度，兩組所述應變計在所述軸線上的中心位置分別與兩個所述環(huán)形通槽在所述軸線上的中心位置一致。

優(yōu)選傳感器彈性體及密封蓋板均采用高強度不銹鋼，彈性體與密封蓋板之間的密封連接的方式采用焊接或密封圈加螺栓緊固的方式。

優(yōu)選所述彈性體具有與動作桿和岔道推動桿之間連接銷相同的外形尺寸。

優(yōu)選每組所述應變片為兩片，相對地粘貼在所述腔體內壁上，兩片所述應變片之間距離的中點剛好落在所述彈性體的中軸線上。

優(yōu)選所述頭部具有定位面，在一個定位面上設置有能夠安裝所述出線嘴的螺紋孔，當通過所述定位面定位安裝使用時，所述四個應變片的中心位于同一平面內，該平面與傳感器受力方向相垂直。

本發(fā)明由于采取以上技術方案，其具有以下優(yōu)點：

1、采用軸銷式傳感器代替轉轍機構中動作桿與岔道推動桿之間的連接銷，在起連接、傳力作用的同時，可動態(tài)實時測量動作桿與岔道推動桿之間的推拉作用力，將表征作用力的信號傳遞給上位采集設備，以供對轉轍系統(tǒng)的運行狀態(tài)進行監(jiān)測，具有集成化、智能化的特性。

2、具有防塵，防銹，防潮的特性，可在暴露于自然環(huán)境的復雜、惡劣工作條件下長期穩(wěn)定工作。

附圖說明

圖1是鐵道轉轍機構軸銷式傳感器整體外形。

圖2是鐵道轉轍機構軸銷式傳感器剖面。

圖3是鐵道轉轍機構軸銷式傳感器安裝位置圖。

圖4轉轍機構動作桿銷孔端I的示意圖。

圖5轉轍機構岔道推動桿銷孔端II的示意圖。

圖6是鐵道轉轍機構軸銷式傳感器彈性體視角一的示意圖。

圖7是鐵道轉轍機構軸銷式傳感器彈性體視角二的示意圖。

圖8是鐵道轉轍機構軸銷式傳感器端蓋結構圖。

圖9是鐵道轉轍機構軸銷式傳感器出線嘴結構圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發(fā)明進行詳細的描述。

如圖1、2所示，本發(fā)明所述用于鐵道轉轍機構的軸銷式傳感器組成主要包括：彈性體1、端蓋2、出線嘴3、應變計4。

1、彈性體1

如圖6、7所示，彈性體1為銷式傳感器的核心部件，在傳遞動作桿與岔道推動桿之間作用力的同時產生應力應變。其通體采用高強度不銹鋼，一體數控加工成型。

如圖3、4、5所示，在安裝使用時，傳感器與轉轍機構動作桿I及岔道推動桿II配合連接，彈性體1圓柱面1-I與動作桿I的銷孔I-1同軸接觸配合，彈性體1圓柱面1-II與岔道推動桿II的銷孔II-1同軸接觸配合。

彈性體1包括頭部和圓柱部，其與轉轍機構動作桿I銷孔I-1及岔道推動桿II銷孔II-1相配合的圓柱部的外圓柱面上間隔地有兩個環(huán)形通槽1.1，彈性體1的中心具有盲孔腔體，兩組應變計4分別粘貼在與環(huán)形通槽1.1對應的腔體內壁上，兩個通槽1.1在彈性體1的軸線方向的中心位置與彈性體1內腔壁1-4上兩組應變計4的軸線方向中心位置一致。每個通槽1.1的軸向寬度略大于每組應變計4的軸向寬度。

2、密封蓋板2

如圖8所示，密封蓋板2材質與彈性體1一致，主要起對傳感器內腔進行密封保護的作用，蓋板2上的短圓柱面2-1.1與彈性體1內孔1-2.1同軸配合，端面2-1.2與端面1-2.2貼合，最后采用激光焊接技術將端面2與彈性體1密封連接，保證傳感器的防潮、防塵特性。密封連接的方式還可采用密封圈加螺栓緊固的方式等。

3、出線嘴3

如圖9所示，出線嘴3用于引出連接導線，具有防水特性，外螺紋3-1旋入彈性體上部的內螺紋1-3內，導線的作用是為傳感器內部應變計供電以及傳輸信號。

4、應變計4

所用應變計4為剪切應變計，本實施例中具有兩組，每組包括兩個應變片，并相對地粘貼在所述腔體內壁上，兩片所述應變片之間距離的中點剛好落在所述彈性體的中軸線上，兩組應變片分別在軸線方向上兩兩相對應地粘貼在所述腔體內壁上，即，分屬于兩組的對應的兩片應變片的對應點的連線與中軸線平行，彈性體1頭部具有定位面，在一個定位面上設置有能夠安裝所述出線嘴的螺紋孔，在通過彈性體頭部定位面定位安裝使用時，四個應變片中心點均位于同一平面內，該平面與彈性體1受力方向相垂直。在工作過程中，應變計將彈性體受推拉力產生的微小形變量轉化為表征力值大小的電信號。