专利名称：一种复合式不断轨轨道称重装置的制作方法
技术领域：
一种复合式不断轨轨道称重装置技术领域[0001]本实用新型涉及计量力或应力的装置，特别是应用电阻随作用力大小而变化的 性质来计量力或应力的装置。
背景技术：
[0002]与断轨型轨道称重装置相比，不断轨轨道称重装置具有造价低，施工周期短， 使用稳定性、可靠性和安全性强等特点。[0003]已有不断轨轨道称重装置主要有轨垫式传感器和塞入式传感器两种形式的称重 装置。轨垫式传感器也称压式传感器，它是在一段轨道相间一距离的两根普通轨枕之 间以轨枕的形式取代普通轨枕，垫入钢轨下面，其数量根据实际需要而定，多至几个、 十几个，少至一个、二个，当车轮从钢轨上经过时，其重量直接通过钢轨作用到传感器 上，实现称重计量。这种装置由于在称重区与非称重区之间存在一过渡区，从而影响称 量精度的提高。塞入式传感器作为受压器件安装于钢轨腹板中心层附近预留的安装孔， 当车轮从钢轨上经过时，钢轨受重产生形变，其应力传递到传感器，实现称重计量。这 种装置的主要缺点是称量区域短，从而影响称量精度。[0004]将轨垫式传感器和塞入式传感器组合在一起，构成复合式不断轨轨道称重装 置，可以克服两者单独使用所产生称量精度低和称量区短的问题。本发明人之一先前的 CN2398620Y公告的就是这种称重装置。而由于塞入式传感器的安装需要事先在钢轨腹 板中心层附近开安装孔，安装孔的要求较为严格，从而增加了安装的复杂性，并且在钢 轨腹板上开孔会一定程度地影响铁路运行的安全性，特别是在当今机车不断提速的情势 下，更成为需要考虑的安全因素。发明内容[0005]本实用新型要解决已有复合式不断轨轨道称重装置安装复杂，安全性不够高的 问题，为此提供本实用新型的一种复合式为断轨轨道称重装置，这种称重装置安装相对 简单，使用安全性高。[0006]为解决上述问题，本实用新型采用的技术方案是设有轨垫式传感器，其特殊之 处是在一段轨道的相间两轨枕之间的钢轨下面垫设有轨垫式传感器，所述两轨枕与轨垫 式传感器之间的钢轨腹板一侧各设有夹紧接触式传感器；[0007]所述夹紧接触式传感器具有环体，环体内连有腹板，腹板上设有电阻应变片， 环体后端连有端盖，设有连于基座的位于钢轨一侧的支架，支架的螺孔中设有压紧螺 杆，当所述传感器环体顶靠于钢轨腹板时，所述压紧螺杆前端能顶置于所述传感器端盖 的外端。[0008]所述夹紧接触式传感器的电阻应变片的丝栅一部分与环体一直径方向平行，电 阻应变片丝栅其余部分与所述直径方向直角相交，当所述丝栅当一部分与水平方向夹角 为45°时，丝栅其余部分与水平方向夹角为135°。3[0009]所述轨垫式传感器可以是一个，也可以是相间的两个或多个。一个或二个的适 合于车辆轴称重方式，多个的适合于车辆转向架称重方式及车辆整车称重方式。[0010]可以在所述夹紧接触式传感器的腹板上开有周向均布的四个孔，该四个孔一一 对应于正方形各顶角处，当所述正方形一对角方向两个孔位于水平方向时，所述丝栅一 部分与水平方向夹角为45° ,丝栅其余部分与水平方向夹角为135°。[0011]所述夹紧接触式传感器的环体具有一柔性过渡区。[0012]本实用新型中的夹紧接触式传感器为前后两对，各位于前后两轨枕与轨垫式传 感器之间。夹紧接触式传感器安装是其环体前端靠合于钢轨腹板中心层附近，宜保持 电阻应变片的丝栅一部分与水平线夹角为45°，此时电阻应娈片其余部分丝栅与水平线 夹角为135° ；将压紧螺杆顶紧于传感器端盖，拧紧所述锁紧螺母，使传感器顶紧于钢 轨腹板。当机车轮重作用在钢轨上时，钢轨腹板中性层附近产生剪切变形，使腹板在 45° (135° )方向产生拉伸(压缩)变形，由于传感器紧密靠合在钢轨腹板上，因此传感 器环体同时沿45° (135° )方向产生拉伸(压缩)变形，于是粘贴在传感器腹板上的电阻 应变片的电阻值产生变化，通过惠斯登电路传感器产生与轮重P成正比的输出电压，从 而实现对机车轮重的计量S = K · P。其中S-传感器输出参量；P-轮重；K-常数。[0013]本实用新型中的轨垫式传感器属于现有技术部分。这种传感器以其本体替代普 通轨枕垫置于钢轨下面。本体中部上面设有钢轨卡槽，卡槽两侧外延处设有扣件安装 孔，本体近两端部设有应变孔，孔内设置有电阻应变片，本体两端设有安装用螺柱孔。[0014]本实用新型由于在两轨枕之间设有轨垫式传感器，两轨枕与轨垫式传感器之间 的钢轨腹板上各设有夹紧接触式传感器，轨垫式传感器在称量区具有敏感且稳定的信号 输出，在前后非称量区与称量区之间存在过渡区而影响计量精度，而这一弱信号过渡区 正好由前后夹紧接触式传感器的测量信号补充；反之，单独的夹紧接触式传感器由于有 效称量区过短，前后两传感器之间出现弱信号区，而这一弱信号区正好由轨垫式传感器 的测量信号补充，两种传感器互补，产生良好的计量效果。又由于本实用新型采用夹紧 接触式传感器，故避免了塞入式传感器需要要在钢轨腹板开孔所产生的安装施工复杂、 安全性不够高的问题。
[0015][0016][0017][0018][0019][0020][0023][0024][0025]图1是本实用新型侧向构形示意图；图2是本实用新型中轨垫式传感器侧面示意图；图3是图2俯视图；图4是轨垫式传感器安装状态示意图；图5是本实用新型中夹紧接触式传感器安装状态示意图；图6是夹紧接触式传感器结构示意图；图7是夹紧接触式传感器部分结构示意图；图8是适合整车称重的本实用新型示意图；图9是适合车辆转向架称重的本实用新型示意图；图10是适合车辆轴称重的本实用新型示意图；图U是本实用新型又一侧向构形示意图；[0026]图12是对应图11夹紧接触式传感器输出信号曲线图；[0027]图13是对应图11轨垫式传感器输出信号曲线图；[0028]图14是图12和图13输出信号叠加示意图。[0029]图中标记为1夹紧接触式传感器，11环体，12柔性过渡区，13端盖，14腹 板，141孔，15应变片，151丝栅，16基座，17支架，18压紧螺杆，19锁紧螺母；2轨 垫式传感器，21应变孔，22电阻应变片，23钢轨卡槽，M卡件止退槽，25扣件安装孔， 沈螺柱孔；3钢制平台(或现浇砼基础)，4轨枕，5钢轨，6安装底垫，7钢轨扣件，8 减震胶垫，9车箱。
具体实施方式
[0030]实施例一[0031]一种复合式不断轨轨道称重装置，在一段轨道的相间两轨枕4之间的钢轨5下面 垫设有轨垫式传感器2，轨垫式传感器下面垫置有钢制平台或现浇砼基础3，两轨枕4与 轨垫式传感器2之间的钢轨腹板一侧各设有夹紧接触式传感器1。[0032]轨垫式传感器2其本体如同普通轨枕垫置于钢轨下面。本体中部上面设有钢轨 卡槽23，卡槽两侧外延处各设有扣件安装孔25和卡件止退槽M，近两端部各设有应变孔 21其内设置有电阻应变片22，两端开设有安装用螺柱孔沈；传感器本体与钢制平台或现 浇砼基础3间垫设有安装底垫6，钢轨卡槽和钢轨间垫有减震胶垫8，钢轨与传感器本体 间设钢轨扣件7。[0033]夹紧接触式传感器具有环体11，环体具有一柔性过渡区12，环体内连有腹板 14，腹板上设有电阻应变片15，环体后端连有端盖13，设有连于基座16的位于钢轨一 侧的支架17，基座可以与钢制平台3—体，支架的螺孔中设有压紧螺杆18，当所述传感 器环体顶靠于钢轨腹板时，所述压紧螺杆前端能顶置于所述传感器端盖的外端，压紧螺 杆上设有锁紧螺母19。电阻应变片的丝栅151 —部分与环体一直径方向平行，电阻应变 片丝栅其余部分与所述直径方向直角相交，当所述丝栅当一部分与水平方向夹角为45° 时，丝栅其余部分与水平方向夹角为135°。腹板14上开有周向均布的四个孔141，该 四个孔一一对应于正方形各顶角处，当所述正方形一对角方向两个孔位于水平方向时， 所述丝栅一部分与水平方向夹角为45°，丝栅其余部分与水平方向夹角为135°。[0034]本例装置，如图8示，两轨枕4之间设轨垫式传感器2多个，本装置适合车辆整 车称重。前后两轨枕4之间的称重区，夹紧式传感器1的信号输出曲线如图12示，轨垫 式传感器2的信号输出曲线如图13示，图14表示两种传感器信号叠加，图中纵座标表示 重量，横座标表示距离。[0035]实施例二[0036]本例装置，如图9所示，两轨枕4之间设轨垫式传感器2两个(或多个)，本装 置适合车辆转向架式称重，前、后两转向架计量之和为车辆整车重量。[0037]实施例三[0038]本例装置，如图10所示，两轨枕4之间设轨垫式传感器2 —个(或二个)，本装 置适合车辆轴式称重，前、后四轴计量之和为车辆整车重量。
权利要求1.一种复合式不断轨轨道称重装置，设有轨垫式传感器，其特征是在一段轨道的相 间两轨枕(4)之间的钢轨下面垫设有轨垫式传感器0)，所述两轨枕与轨垫式传感器之间 的钢轨腹板一侧各设有夹紧接触式传感器(1)；所述夹紧接触式传感器具有环体(11)，环体内连有腹板(14)，腹板上设有电阻应变 片(15)，环体后端连有端盖(13)，设有连于基座(16)的位于钢轨一侧的支架(17)，支架 的螺孔中设有压紧螺杆(18)，当所述传感器环体顶靠于钢轨腹板时，所述压紧螺杆前端 能顶置于所述传感器端盖的外端。
2.如权利要求1所述的一种复合式不断轨轨道称重装置，其特征是所述电阻应变片的 丝栅(151) —部分与环体一直径方向平行，电阻应变片丝栅其余部分与所述直径方向直 角相交，当所述丝栅当一部分与水平方向夹角为45°时，丝栅其余部分与水平方向夹角 为 135° 。
3.如权利要求1或2所述的一种复合式不断轨轨道称重装置，其特征是所述轨垫式传 感器O)为一个、相间的两个或多个。
4.如权利要求3所述的一种复合式不断轨轨道称重装置，其特征是所述压紧螺杆上套 有锁紧螺母(19)。
5.如权利要求3所述的一种复合式不断轨轨道称重装置，其特征是所述腹板上开有周 向均布的四个孔(141)，该四个孔一一对应于正方形各顶角处，当所述正方形一对角方向 两个孔位于水平方向时，所述丝栅一部分与水平方向夹角为45°，丝栅其余部分与水平 方向夹角为135°。
6.如权利要求3所述的一种复合式不断轨轨道称重装置，其特征是所述环体具有一柔 性过渡区(12)。
专利摘要安装简单，安全性好，计量精度高的一种复合式不断轨轨道称重装置，设有轨垫式传感器，在一段轨道的相间两轨枕(4)之间的钢轨下面垫设有轨垫式传感器(2)，所述两轨枕与轨垫式传感器之间的钢轨腹板一侧各设有夹紧接触式传感器(1)；所述夹紧接触式传感器具有环体(11)，环体内连有腹板(14)，腹板上设有电阻应变片(15)，环体后端连有端盖(13)，设有连于基座(16)的位于钢轨一侧的支架(17)，支架的螺孔中设有压紧螺杆(18)，当所述传感器环体顶靠于钢轨腹板时，所述压紧螺杆前端能顶置于所述传感器端盖的外端。本实用新型适合车辆不断轨轨道称重。
文档编号G01G19/04GK201811776SQ201020527160
公开日2011年4月27日 申请日期2010年9月10日 优先权日2010年9月10日
发明者卢颖卓, 王燕勇, 顾增华 申请人:卢颖卓, 王燕勇, 顾增华