專利名稱：一種復(fù)合式不斷軌軌道稱重裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種復(fù)合式不斷軌軌道稱重裝置技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實用新型涉及計量力或應(yīng)力的裝置，特別是應(yīng)用電阻隨作用力大小而變化的 性質(zhì)來計量力或應(yīng)力的裝置。
背景技術(shù)：
[0002]與斷軌型軌道稱重裝置相比，不斷軌軌道稱重裝置具有造價低，施工周期短， 使用穩(wěn)定性、可靠性和安全性強等特點。[0003]已有不斷軌軌道稱重裝置主要有軌墊式傳感器和塞入式傳感器兩種形式的稱重 裝置。軌墊式傳感器也稱壓式傳感器，它是在一段軌道相間一距離的兩根普通軌枕之 間以軌枕的形式取代普通軌枕，墊入鋼軌下面，其數(shù)量根據(jù)實際需要而定，多至幾個、 十幾個，少至一個、二個，當車輪從鋼軌上經(jīng)過時，其重量直接通過鋼軌作用到傳感器 上，實現(xiàn)稱重計量。這種裝置由于在稱重區(qū)與非稱重區(qū)之間存在一過渡區(qū)，從而影響稱 量精度的提高。塞入式傳感器作為受壓器件安裝于鋼軌腹板中心層附近預(yù)留的安裝孔， 當車輪從鋼軌上經(jīng)過時，鋼軌受重產(chǎn)生形變，其應(yīng)力傳遞到傳感器，實現(xiàn)稱重計量。這 種裝置的主要缺點是稱量區(qū)域短，從而影響稱量精度。[0004]將軌墊式傳感器和塞入式傳感器組合在一起，構(gòu)成復(fù)合式不斷軌軌道稱重裝 置，可以克服兩者單獨使用所產(chǎn)生稱量精度低和稱量區(qū)短的問題。本發(fā)明人之一先前的 CN2398620Y公告的就是這種稱重裝置。而由于塞入式傳感器的安裝需要事先在鋼軌腹 板中心層附近開安裝孔，安裝孔的要求較為嚴格，從而增加了安裝的復(fù)雜性，并且在鋼 軌腹板上開孔會一定程度地影響鐵路運行的安全性，特別是在當今機車不斷提速的情勢 下，更成為需要考慮的安全因素。發(fā)明內(nèi)容[0005]本實用新型要解決已有復(fù)合式不斷軌軌道稱重裝置安裝復(fù)雜，安全性不夠高的 問題，為此提供本實用新型的一種復(fù)合式為斷軌軌道稱重裝置，這種稱重裝置安裝相對 簡單，使用安全性高。[0006]為解決上述問題，本實用新型采用的技術(shù)方案是設(shè)有軌墊式傳感器，其特殊之 處是在一段軌道的相間兩軌枕之間的鋼軌下面墊設(shè)有軌墊式傳感器，所述兩軌枕與軌墊 式傳感器之間的鋼軌腹板一側(cè)各設(shè)有夾緊接觸式傳感器；[0007]所述夾緊接觸式傳感器具有環(huán)體，環(huán)體內(nèi)連有腹板，腹板上設(shè)有電阻應(yīng)變片， 環(huán)體后端連有端蓋，設(shè)有連于基座的位于鋼軌一側(cè)的支架，支架的螺孔中設(shè)有壓緊螺 桿，當所述傳感器環(huán)體頂靠于鋼軌腹板時，所述壓緊螺桿前端能頂置于所述傳感器端蓋 的外端。[0008]所述夾緊接觸式傳感器的電阻應(yīng)變片的絲柵一部分與環(huán)體一直徑方向平行，電 阻應(yīng)變片絲柵其余部分與所述直徑方向直角相交，當所述絲柵當一部分與水平方向夾角 為45°時，絲柵其余部分與水平方向夾角為135°。3[0009]所述軌墊式傳感器可以是一個，也可以是相間的兩個或多個。一個或二個的適 合于車輛軸稱重方式，多個的適合于車輛轉(zhuǎn)向架稱重方式及車輛整車稱重方式。[0010]可以在所述夾緊接觸式傳感器的腹板上開有周向均布的四個孔，該四個孔一一 對應(yīng)于正方形各頂角處，當所述正方形一對角方向兩個孔位于水平方向時，所述絲柵一 部分與水平方向夾角為45° ,絲柵其余部分與水平方向夾角為135°。[0011]所述夾緊接觸式傳感器的環(huán)體具有一柔性過渡區(qū)。[0012]本實用新型中的夾緊接觸式傳感器為前后兩對，各位于前后兩軌枕與軌墊式傳 感器之間。夾緊接觸式傳感器安裝是其環(huán)體前端靠合于鋼軌腹板中心層附近，宜保持 電阻應(yīng)變片的絲柵一部分與水平線夾角為45°，此時電阻應(yīng)孌片其余部分絲柵與水平線 夾角為135° ；將壓緊螺桿頂緊于傳感器端蓋，擰緊所述鎖緊螺母，使傳感器頂緊于鋼 軌腹板。當機車輪重作用在鋼軌上時，鋼軌腹板中性層附近產(chǎn)生剪切變形，使腹板在 45° (135° )方向產(chǎn)生拉伸(壓縮)變形，由于傳感器緊密靠合在鋼軌腹板上，因此傳感 器環(huán)體同時沿45° (135° )方向產(chǎn)生拉伸(壓縮)變形，于是粘貼在傳感器腹板上的電阻 應(yīng)變片的電阻值產(chǎn)生變化，通過惠斯登電路傳感器產(chǎn)生與輪重P成正比的輸出電壓，從 而實現(xiàn)對機車輪重的計量S = K · P。其中S-傳感器輸出參量；P-輪重；K-常數(shù)。[0013]本實用新型中的軌墊式傳感器屬于現(xiàn)有技術(shù)部分。這種傳感器以其本體替代普 通軌枕墊置于鋼軌下面。本體中部上面設(shè)有鋼軌卡槽，卡槽兩側(cè)外延處設(shè)有扣件安裝 孔，本體近兩端部設(shè)有應(yīng)變孔，孔內(nèi)設(shè)置有電阻應(yīng)變片，本體兩端設(shè)有安裝用螺柱孔。[0014]本實用新型由于在兩軌枕之間設(shè)有軌墊式傳感器，兩軌枕與軌墊式傳感器之間 的鋼軌腹板上各設(shè)有夾緊接觸式傳感器，軌墊式傳感器在稱量區(qū)具有敏感且穩(wěn)定的信號 輸出，在前后非稱量區(qū)與稱量區(qū)之間存在過渡區(qū)而影響計量精度，而這一弱信號過渡區(qū) 正好由前后夾緊接觸式傳感器的測量信號補充；反之，單獨的夾緊接觸式傳感器由于有 效稱量區(qū)過短，前后兩傳感器之間出現(xiàn)弱信號區(qū)，而這一弱信號區(qū)正好由軌墊式傳感器 的測量信號補充，兩種傳感器互補，產(chǎn)生良好的計量效果。又由于本實用新型采用夾緊 接觸式傳感器，故避免了塞入式傳感器需要要在鋼軌腹板開孔所產(chǎn)生的安裝施工復(fù)雜、 安全性不夠高的問題。


[0015][0016][0017][0018][0019][0020][0023][0024][0025]圖1是本實用新型側(cè)向構(gòu)形示意圖；圖2是本實用新型中軌墊式傳感器側(cè)面示意圖；圖3是圖2俯視圖；圖4是軌墊式傳感器安裝狀態(tài)示意圖；圖5是本實用新型中夾緊接觸式傳感器安裝狀態(tài)示意圖；圖6是夾緊接觸式傳感器結(jié)構(gòu)示意圖；圖7是夾緊接觸式傳感器部分結(jié)構(gòu)示意圖；圖8是適合整車稱重的本實用新型示意圖；圖9是適合車輛轉(zhuǎn)向架稱重的本實用新型示意圖；圖10是適合車輛軸稱重的本實用新型示意圖；圖U是本實用新型又一側(cè)向構(gòu)形示意圖；[0026]圖12是對應(yīng)圖11夾緊接觸式傳感器輸出信號曲線圖；[0027]圖13是對應(yīng)圖11軌墊式傳感器輸出信號曲線圖；[0028]圖14是圖12和圖13輸出信號疊加示意圖。[0029]圖中標記為1夾緊接觸式傳感器，11環(huán)體，12柔性過渡區(qū)，13端蓋，14腹 板，141孔，15應(yīng)變片，151絲柵，16基座，17支架，18壓緊螺桿，19鎖緊螺母；2軌 墊式傳感器，21應(yīng)變孔，22電阻應(yīng)變片，23鋼軌卡槽，M卡件止退槽，25扣件安裝孔， 沈螺柱孔；3鋼制平臺(或現(xiàn)澆砼基礎(chǔ))，4軌枕，5鋼軌，6安裝底墊，7鋼軌扣件，8 減震膠墊，9車箱。
具體實施方式
[0030]實施例一[0031]一種復(fù)合式不斷軌軌道稱重裝置，在一段軌道的相間兩軌枕4之間的鋼軌5下面 墊設(shè)有軌墊式傳感器2，軌墊式傳感器下面墊置有鋼制平臺或現(xiàn)澆砼基礎(chǔ)3，兩軌枕4與 軌墊式傳感器2之間的鋼軌腹板一側(cè)各設(shè)有夾緊接觸式傳感器1。[0032]軌墊式傳感器2其本體如同普通軌枕墊置于鋼軌下面。本體中部上面設(shè)有鋼軌 卡槽23，卡槽兩側(cè)外延處各設(shè)有扣件安裝孔25和卡件止退槽M，近兩端部各設(shè)有應(yīng)變孔 21其內(nèi)設(shè)置有電阻應(yīng)變片22，兩端開設(shè)有安裝用螺柱孔沈；傳感器本體與鋼制平臺或現(xiàn) 澆砼基礎(chǔ)3間墊設(shè)有安裝底墊6，鋼軌卡槽和鋼軌間墊有減震膠墊8，鋼軌與傳感器本體 間設(shè)鋼軌扣件7。[0033]夾緊接觸式傳感器具有環(huán)體11，環(huán)體具有一柔性過渡區(qū)12，環(huán)體內(nèi)連有腹板 14，腹板上設(shè)有電阻應(yīng)變片15，環(huán)體后端連有端蓋13，設(shè)有連于基座16的位于鋼軌一 側(cè)的支架17，基座可以與鋼制平臺3—體，支架的螺孔中設(shè)有壓緊螺桿18，當所述傳感 器環(huán)體頂靠于鋼軌腹板時，所述壓緊螺桿前端能頂置于所述傳感器端蓋的外端，壓緊螺 桿上設(shè)有鎖緊螺母19。電阻應(yīng)變片的絲柵151 —部分與環(huán)體一直徑方向平行，電阻應(yīng)變 片絲柵其余部分與所述直徑方向直角相交，當所述絲柵當一部分與水平方向夾角為45° 時，絲柵其余部分與水平方向夾角為135°。腹板14上開有周向均布的四個孔141，該 四個孔一一對應(yīng)于正方形各頂角處，當所述正方形一對角方向兩個孔位于水平方向時， 所述絲柵一部分與水平方向夾角為45°，絲柵其余部分與水平方向夾角為135°。[0034]本例裝置，如圖8示，兩軌枕4之間設(shè)軌墊式傳感器2多個，本裝置適合車輛整 車稱重。前后兩軌枕4之間的稱重區(qū)，夾緊式傳感器1的信號輸出曲線如圖12示，軌墊 式傳感器2的信號輸出曲線如圖13示，圖14表示兩種傳感器信號疊加，圖中縱座標表示 重量，橫座標表示距離。[0035]實施例二[0036]本例裝置，如圖9所示，兩軌枕4之間設(shè)軌墊式傳感器2兩個(或多個)，本裝 置適合車輛轉(zhuǎn)向架式稱重，前、后兩轉(zhuǎn)向架計量之和為車輛整車重量。[0037]實施例三[0038]本例裝置，如圖10所示，兩軌枕4之間設(shè)軌墊式傳感器2 —個(或二個)，本裝 置適合車輛軸式稱重，前、后四軸計量之和為車輛整車重量。
權(quán)利要求1.一種復(fù)合式不斷軌軌道稱重裝置，設(shè)有軌墊式傳感器，其特征是在一段軌道的相 間兩軌枕(4)之間的鋼軌下面墊設(shè)有軌墊式傳感器0)，所述兩軌枕與軌墊式傳感器之間 的鋼軌腹板一側(cè)各設(shè)有夾緊接觸式傳感器(1)；所述夾緊接觸式傳感器具有環(huán)體(11)，環(huán)體內(nèi)連有腹板(14)，腹板上設(shè)有電阻應(yīng)變 片(15)，環(huán)體后端連有端蓋(13)，設(shè)有連于基座(16)的位于鋼軌一側(cè)的支架(17)，支架 的螺孔中設(shè)有壓緊螺桿(18)，當所述傳感器環(huán)體頂靠于鋼軌腹板時，所述壓緊螺桿前端 能頂置于所述傳感器端蓋的外端。
2.如權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合式不斷軌軌道稱重裝置，其特征是所述電阻應(yīng)變片的 絲柵(151) —部分與環(huán)體一直徑方向平行，電阻應(yīng)變片絲柵其余部分與所述直徑方向直 角相交，當所述絲柵當一部分與水平方向夾角為45°時，絲柵其余部分與水平方向夾角 為 135° 。
3.如權(quán)利要求1或2所述的一種復(fù)合式不斷軌軌道稱重裝置，其特征是所述軌墊式傳 感器O)為一個、相間的兩個或多個。
4.如權(quán)利要求3所述的一種復(fù)合式不斷軌軌道稱重裝置，其特征是所述壓緊螺桿上套 有鎖緊螺母(19)。
5.如權(quán)利要求3所述的一種復(fù)合式不斷軌軌道稱重裝置，其特征是所述腹板上開有周 向均布的四個孔(141)，該四個孔一一對應(yīng)于正方形各頂角處，當所述正方形一對角方向 兩個孔位于水平方向時，所述絲柵一部分與水平方向夾角為45°，絲柵其余部分與水平 方向夾角為135°。
6.如權(quán)利要求3所述的一種復(fù)合式不斷軌軌道稱重裝置，其特征是所述環(huán)體具有一柔 性過渡區(qū)(12)。
專利摘要安裝簡單，安全性好，計量精度高的一種復(fù)合式不斷軌軌道稱重裝置，設(shè)有軌墊式傳感器，在一段軌道的相間兩軌枕(4)之間的鋼軌下面墊設(shè)有軌墊式傳感器(2)，所述兩軌枕與軌墊式傳感器之間的鋼軌腹板一側(cè)各設(shè)有夾緊接觸式傳感器(1)；所述夾緊接觸式傳感器具有環(huán)體(11)，環(huán)體內(nèi)連有腹板(14)，腹板上設(shè)有電阻應(yīng)變片(15)，環(huán)體后端連有端蓋(13)，設(shè)有連于基座(16)的位于鋼軌一側(cè)的支架(17)，支架的螺孔中設(shè)有壓緊螺桿(18)，當所述傳感器環(huán)體頂靠于鋼軌腹板時，所述壓緊螺桿前端能頂置于所述傳感器端蓋的外端。本實用新型適合車輛不斷軌軌道稱重。
文檔編號G01G19/04GK201811776SQ201020527160
公開日2011年4月27日 申請日期2010年9月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月10日
發(fā)明者盧穎卓, 王燕勇, 顧增華 申請人:盧穎卓, 王燕勇, 顧增華