轨枕纵、横向阻力动态检测仪及检测方法
【专利摘要】本发明公开了一种轨枕纵、横向阻力动态检测仪及检测方法，包括加载装置、轨枕纵、横向承载装置和电子测试装置；加载装置的端部设有冲击头，内部设有冲击锤和弹簧加力装置；电子测试装置包括力传感器及加速度或位移传感器，传感器、加速度或位移传感器分别与测试仪主机连接；述加速度或位移传感器放置在轨枕纵、横向承载装置的上部，力传感器放置在轨枕纵、横向承载装置的侧部。可以进行轨枕纵、横向阻力动态检测，具有仪器轻巧、使用方便、操作简单、安装简便、数据准确客观、检测结果可自动打印及存储的优点；降低了试验人员的劳动强度，提高了检测效率。
【专利说明】轨枕纵、横向阻力动态检测仪及检测方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种检测轨枕纵横向阻力的技术，尤其涉及一种轨枕纵、横向阻力动态检测仪及检测方法。
【背景技术】
[0002]轨枕纵、横向阻力是有砟轨道道床的力学指标，该指标对轨道结构强度及稳定性起着重要作用。我国高速铁路相关标准规定，有砟轨道轨枕纵向阻力不应小于14kN/枕，横向阻力不应小于12kN/枕。
[0003]有砟轨道线路开通前，应对轨枕纵、横向阻力进行检测。在现有技术中，对于轨枕纵向阻力的检测是采用千斤顶加载，即在两根轨枕之间设置液压千斤顶，松开被测轨枕的扣件，并使千斤顶顶在轨枕的中间位置，轨枕的两端侧面安装百分表或位移传感器；对轨枕施加纵向力，记录压力表或力传感器、百分表或位移传感器读数，得出纵向力与位移的关，计算纵向阻力。对于轨枕横向阻力的检测也是采用千斤顶加载，轨枕的一端安装百分表或位移传感器，利用钢轨侧面或反力墙做反力支撑，通过千斤顶对轨枕施加横向推力，记录压力表或力传感器、百分表或位移传感器读数，得出横向力与位移的关系，计算横向阻力。
[0004]上述现有技术中的测试方法对钢轨、相邻轨枕及道床有扰动或需要反力装置，检测速度慢。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是提供一种轨枕纵、横向阻力动态检测仪及检测方法。
[0006]本发明的目的是通过以下技术方案实现的:
[0007]本发明的轨枕纵、横向阻力动态检测仪，包括加载装置、轨枕纵向承载装置、轨枕横向承载装置和电子测试装置；
[0008]所述加载装置的端部设有冲击头，内部设有冲击锤和弹簧加力装置；
[0009]所述电子测试装置包括力传感器及加速度或位移传感器，所述传感器、加速度或位移传感器分别与测试仪主机连接；
[0010]所述加速度或位移传感器放置在所述轨枕纵向承载装置或轨枕横向承载装置的上部，所述力传感器放置在所述轨枕纵向承载装置或轨枕横向承载装置的侧部。
[0011 ] 本发明的应用上述的轨枕纵、横向阻力动态检测仪进行轨枕纵、横向阻力动态检测方法，包括:
[0012]轨枕纵向阻力动态检测方法包括步骤:
[0013]首先，松开被测轨枕的扣件，让轨枕纵向承载装置固定在轨枕中间位置，将加速度或位移传感器、力传感器安装在轨枕上；
[0014]然后，冲击装置对轨枕纵向承载装置施加冲击力，轨枕产生纵向动位移，并通过对比试验得出所述的纵向动位移与轨枕纵向阻力之间的相关关系；
[0015]之后，根据所述轨枕纵向动位移与轨枕纵向阻力之间的相关关系，得出轨枕纵向阻力；
[0016]轨枕横向阻力动态检测方法包括步骤:
[0017]首先，松开被测轨枕的扣件，让轨枕横向承载装置固定在轨枕的一端，将加速度或位移传感器、力传感器安装在轨枕上；
[0018]然后，冲击装置对轨枕横向承载装置施加冲击力，轨枕产生横向动位移，并通过对比试验得出所述的横向动位移与轨枕横向阻力之间的相关关系；
[0019]之后，根据所述横向动位移与轨枕横向阻力之间的相关关系，得出轨枕横向阻力。
[0020]由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明实施例提供的轨枕纵、横向阻力动态检测仪及检测方法，由于包括加载装置、轨枕纵向承载装置、轨枕横向承载装置和电子测试装置，具有仪器轻巧、使用方便、操作简单、安装简便、数据准确客观、检测结果可自动打印及存储的优点；降低了试验人员的劳动强度，提高了检测效率。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]图1a为本发明实施例中轨枕纵向阻力动态检测仪的立面结构示意图；
[0022]图1b为本发明实施例中轨枕纵向阻力动态检测仪的平面结构示意图；
[0023]图2为本发明实施例中轨枕横向阻力动态检测仪的结构示意图。
[0024]图中:1、加速度或位移传感器，2 - 1、轨枕纵向承载装置，2 - 2、轨枕横向承载装置，3、测试仪主机，4、冲击头，5、力传感器，6、弹簧加力装置，7、冲击锤，8、加载装置。
【具体实施方式】
[0025]下面将对本发明实施例作进一步地详细描述。
[0026]本发明的轨枕纵、横向阻力动态检测仪，其较佳的【具体实施方式】是:
[0027]包括加载装置、轨枕纵向承载装置、轨枕横向承载装置和电子测试装置；
[0028]所述加载装置的端部设有冲击头，内部设有冲击锤和弹簧加力装置；
[0029]所述电子测试装置包括力传感器及加速度或位移传感器，所述传感器、加速度或位移传感器分别与测试仪主机连接；
[0030]所述加速度或位移传感器放置在所述轨枕纵向承载装置或轨枕横向承载装置的上部，所述力传感器放置在所述轨枕纵向承载装置或轨枕横向承载装置的侧部。
[0031]所述测试仪主机设有打印机接口、充电插口、液晶显示屏、按键。
[0032]本发明的应用上述的轨枕纵、横向阻力动态检测仪进行轨枕纵、横向阻力动态检测方法，包括:
[0033]轨枕纵向阻力动态检测方法包括步骤:
[0034]首先，松开被测轨枕的扣件，让轨枕纵向承载装置固定在轨枕中间位置，将加速度或位移传感器、力传感器安装在轨枕上；
[0035]然后，冲击装置对轨枕纵向承载装置施加冲击力，轨枕产生纵向动位移，并通过对比试验得出所述的纵向动位移与轨枕纵向阻力之间的相关关系；
[0036]之后，根据所述轨枕纵向动位移与轨枕纵向阻力之间的相关关系，得出轨枕纵向阻力；
[0037]轨枕横向阻力动态检测方法包括步骤:[0038]首先，松开被测轨枕的扣件，让轨枕横向承载装置固定在轨枕的一端，将加速度或位移传感器、力传感器安装在轨枕上；
[0039]然后，冲击装置对轨枕横向承载装置施加冲击力，轨枕产生横向动位移，并通过对比试验得出所述的横向动位移与轨枕横向阻力之间的相关关系；
[0040]之后，根据所述横向动位移与轨枕横向阻力之间的相关关系，得出轨枕横向阻力。
[0041]本发明的轨枕纵、横向阻力动态检测仪及检测方法，具有仪器轻巧、使用方便、操作简单、安装简便、数据准确客观、检测结果可自动打印及存储的优点；降低了试验人员的劳动强度，提高了检测效率。
[0042]本发明中，加载装置用于向轨枕施加动荷载，内部设有冲击锤及弹簧加力装置，通过端部冲击头向力传感器及轨枕施加荷载；轨枕纵向承载装置及轨枕横向承载装置使用时分别置于轨枕上部及侧部或端部，起固定传感器的作用。承载装置上可放置加速度或位移传感器，侧部可放置力传感器；电子测试装置包括力传感器、加速度或位移传感器及测试仪主机；力传感器置于轨枕侧部或端部，用于检测加载装置所施加的动荷载，检测信号通过电线传输到测试仪主机；加速度或位移传感器置于轨枕上部，用于检测轨枕在动荷载冲击下的位移变化，检测信号通过电线传输到测试仪主机；测试仪主机分别与力传感器、加速度或位移传感器连接，可根据每次冲击产生的动荷载及位移值自动计算轨枕轨枕纵、横向阻力。所述测试仪主机侧面设有打印机接口及充电插口，同时设有液晶显示屏、按键。
[0043]具体实施例:
[0044]如图la、图lb、图2所示，试验前将轨枕纵、横向承载装置2 — 1、2 — 2，安放于轨枕上部或侧部，将加速度或位移传感器I置于承载装置上部，力传感器5置于承载装置侧部固定，测试仪主机3分别与加速度或位移传感器1、力传感器5连接。试验时，手持加载装置8，向力传感器位置水平施加动荷载，力传感器通过承载装置将力传递到轨枕，使轨枕产生位移。动荷载值及由此产生的位移变化量分别由力传感器5及加速度或位移传感器I测得，所测信号通过电缆传输到测试仪主机3，测试仪主机3自动计算轨枕纵、横，并存储试验数据。
[0045]本发明的有益效果可概括为三个方面:
[0046]1.轨枕纵、横向阻力动态检测仪，通过对轨枕动态加载，检测轨枕动荷载和动位移，适用于新建及既有线路轨枕纵、横向阻力检测。
[0047]2.通过动态加载替代反力装置、千斤顶及油泵加载，能方便轨枕纵、横向阻力检测仪运输、安装和转移。
[0048]3.相比传统的轨枕纵、横向阻力检测仪，本测试仪采用加速度传感器或位移传感器，电子测试装置自动采集传感器数据，并自动显示、打印测试结果，并可打印动荷载和动位移关系曲线，降低了试验人员劳动强度，并提高了检测效率及测试的准确性。
[0049]以上所述，仅为本发明较佳的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本【技术领域】的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。
【权利要求】
1.一种轨枕纵、横向阻力动态检测仪，其特征在于，包括加载装置、轨枕纵向承载装置、轨枕横向承载装置和电子测试装置； 所述加载装置的端部设有冲击头，内部设有冲击锤和弹簧加力装置； 所述电子测试装置包括力传感器及加速度或位移传感器，所述传感器、加速度或位移传感器分别与测试仪主机连接； 所述加速度或位移传感器放置在所述轨枕纵向承载装置或轨枕横向承载装置的上部，所述力传感器放置在所述轨枕纵向承载装置或轨枕横向承载装置的侧部。
2.根据权利要求1所述的轨枕纵、横向阻力动态检测仪，其特征在于，所述测试仪主机设有打印机接口、充电插口、液晶显示屏、按键。
3.一种应用权利要求1或2所述的轨枕纵、横向阻力动态检测仪进行轨枕纵、横向阻力动态检测方法，其特征在于: 轨枕纵向阻力动态检测方法包括步骤: 首先，松开被测轨枕的扣件，让轨枕纵向承载装置固定在轨枕中间位置，将加速度或位移传感器、力传感器安装在轨枕上； 然后，冲击装置对轨枕纵向承载装置施加冲击力，轨枕产生纵向动位移，并通过对比试验得出所述的纵向动位移与轨枕纵向阻力之间的相关关系； 之后，根据所述轨枕纵向动位移与轨枕纵向阻力之间的相关关系，得出轨枕纵向阻力； 轨枕横向阻力动态检测方法包括步骤: 首先，松开被测轨枕的扣件，让轨枕横向承载装置固定在轨枕的一端，将加速度或位移传感器、力传感器安装在轨枕上； 然后，冲击装置对轨枕横向承载装置施加冲击力，轨枕产生横向动位移，并通过对比试验得出所述的横向动位移与轨枕横向阻力之间的相关关系； 之后，根据所述横向动位移与轨枕横向阻力之间的相关关系，得出轨枕横向阻力。
【文档编号】G01L5/00GK103630283SQ201310643481
【公开日】2014年3月12日 申请日期:2013年12月3日 优先权日:2013年12月3日
【发明者】肖金凤, 邢亮, 孙嘉良, 杨永强, 李树峰 申请人:中铁第五勘察设计院集团有限公司