用于铁道转辙机构的轴销式测力传感器的制作方法

本发明涉及一种用于铁道转辙机构的轴销式测力传感器。

背景技术：

铁道转辙机构为保证铁路系统的正常、安全运营发挥了巨大的作用，并且在庞大的铁道路网中应用数量巨大，监测与预防转辙时故障的发生意义重大。转辙机构动作杆与岔道推动杆之间作用力的大小反映出转辙机构的工作状态，对这个推拉力的在线实时监测，即可起到对转辙机构动作故障的在线监测与预防，是保障铁路系统安全运营的一个有效措施。

采用轴销式测力传感器代替转辙机构中动作杆与岔道推动杆之间的连接销，在满足传递运动和作用力同时，还可对动作杆与岔道推动杆之间的推/拉作用力进行在线实时测量，实现了测力设备的集成化与智能化，此外，由轴销式测力传感器所采集到的大量的转辙机构实时作用力数据也为改进、提升铁路系统硬件设备提供有力的数据支撑。

现用于转辙机构动作杆与岔道推动杆之间的连接销具有特定的外形尺寸，且通常暴露野外自然环境中，工作条件复杂、恶劣，对用于替代连接销的轴销式传感器的密封、防锈、稳定性等特性提出了很高的要求，现有的轴销式传感器无法满足使用需求。

技术实现要素：

本发明提出了一种用于铁道转辙机构的轴销式测力传感器，可代替转辙机构动作杆与岔道推动杆之间的连接销传递作用力，还可实时测量动作杆与岔道推动杆之间推/拉作用力的大小，同时在复杂、恶劣的野外自然环境中具有稳定可靠的工作特性。

为实现上述目的，本发明的用于铁道转辙机构轴销式测力传感器包括弹性体、密封盖板、出线嘴和应变计，所述弹性体为轴销式形状，所述弹性体包括头部和圆柱部，其中心具有盲孔腔体，所述密封盖板与所述头部密封连接，盖住所述腔体，所述圆柱部与动作杆及岔道推动杆的销孔相配合，其外圆柱面上轴向间隔地具有两个环形通槽，所述应变计为两组，分别粘贴于所述环形槽所对应的所述腔体内壁上，所述应变计为剪切式应变计，其在所述弹性体的轴线方向的宽度小于所述通槽的该轴线上的宽度，两组所述应变计在所述轴线上的中心位置分别与两个所述环形通槽在所述轴线上的中心位置一致。

优选传感器弹性体及密封盖板均采用高强度不锈钢，弹性体与密封盖板之间的密封连接的方式采用焊接或密封圈加螺栓紧固的方式。

优选所述弹性体具有与动作杆和岔道推动杆之间连接销相同的外形尺寸。

优选每组所述应变片为两片，相对地粘贴在所述腔体内壁上，两片所述应变片之间距离的中点刚好落在所述弹性体的中轴线上。

优选所述头部具有定位面，在一个定位面上设置有能够安装所述出线嘴的螺纹孔，当通过所述定位面定位安装使用时，所述四个应变片的中心位于同一平面内，该平面与传感器受力方向相垂直。

本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：

1、采用轴销式传感器代替转辙机构中动作杆与岔道推动杆之间的连接销，在起连接、传力作用的同时，可动态实时测量动作杆与岔道推动杆之间的推拉作用力，将表征作用力的信号传递给上位采集设备，以供对转辙系统的运行状态进行监测，具有集成化、智能化的特性。

2、具有防尘，防锈，防潮的特性，可在暴露于自然环境的复杂、恶劣工作条件下长期稳定工作。

附图说明

图1是铁道转辙机构轴销式传感器整体外形。

图2是铁道转辙机构轴销式传感器剖面。

图3是铁道转辙机构轴销式传感器安装位置图。

图4转辙机构动作杆销孔端I的示意图。

图5转辙机构岔道推动杆销孔端II的示意图。

图6是铁道转辙机构轴销式传感器弹性体视角一的示意图。

图7是铁道转辙机构轴销式传感器弹性体视角二的示意图。

图8是铁道转辙机构轴销式传感器端盖结构图。

图9是铁道转辙机构轴销式传感器出线嘴结构图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。

如图1、2所示，本发明所述用于铁道转辙机构的轴销式传感器组成主要包括：弹性体1、端盖2、出线嘴3、应变计4。

1、弹性体1

如图6、7所示，弹性体1为销式传感器的核心部件，在传递动作杆与岔道推动杆之间作用力的同时产生应力应变。其通体采用高强度不锈钢，一体数控加工成型。

如图3、4、5所示，在安装使用时，传感器与转辙机构动作杆I及岔道推动杆II配合连接，弹性体1圆柱面1-I与动作杆I的销孔I-1同轴接触配合，弹性体1圆柱面1-II与岔道推动杆II的销孔II-1同轴接触配合。

弹性体1包括头部和圆柱部，其与转辙机构动作杆I销孔I-1及岔道推动杆II销孔II-1相配合的圆柱部的外圆柱面上间隔地有两个环形通槽1.1，弹性体1的中心具有盲孔腔体，两组应变计4分别粘贴在与环形通槽1.1对应的腔体内壁上，两个通槽1.1在弹性体1的轴线方向的中心位置与弹性体1内腔壁1-4上两组应变计4的轴线方向中心位置一致。每个通槽1.1的轴向宽度略大于每组应变计4的轴向宽度。

2、密封盖板2

如图8所示，密封盖板2材质与弹性体1一致，主要起对传感器内腔进行密封保护的作用，盖板2上的短圆柱面2-1.1与弹性体1内孔1-2.1同轴配合，端面2-1.2与端面1-2.2贴合，最后采用激光焊接技术将端面2与弹性体1密封连接，保证传感器的防潮、防尘特性。密封连接的方式还可采用密封圈加螺栓紧固的方式等。

3、出线嘴3

如图9所示，出线嘴3用于引出连接导线，具有防水特性，外螺纹3-1旋入弹性体上部的内螺纹1-3内，导线的作用是为传感器内部应变计供电以及传输信号。

4、应变计4

所用应变计4为剪切应变计，本实施例中具有两组，每组包括两个应变片，并相对地粘贴在所述腔体内壁上，两片所述应变片之间距离的中点刚好落在所述弹性体的中轴线上，两组应变片分别在轴线方向上两两相对应地粘贴在所述腔体内壁上，即，分属于两组的对应的两片应变片的对应点的连线与中轴线平行，弹性体1头部具有定位面，在一个定位面上设置有能够安装所述出线嘴的螺纹孔，在通过弹性体头部定位面定位安装使用时，四个应变片中心点均位于同一平面内，该平面与弹性体1受力方向相垂直。在工作过程中，应变计将弹性体受推拉力产生的微小形变量转化为表征力值大小的电信号。