一种监测钢轨扣件松紧状态的装置制造方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种监测钢轨扣件松紧状态的装置，所述钢轨扣件用于固定钢轨，并向所述钢轨下的弹性垫板施压，其特征在于，所述装置包括：放置于所述弹性垫板的侧面，并监测所述弹性垫板的受力大小和分布的传感器，所述传感器包括电阻应变片和测量电路，所述电阻应变片放置在所述弹性垫板的侧面，并因受力变形产生电阻变化信号，所述电阻应变片与测量电路连接，所述测量电路处理所述电阻变化信号。本实用新型通过特定结构的传感器和可拆卸放置的电阻应变片，监测垫板在实际使用过程中的应力分布及大小，实现对所述钢轨扣件松紧状态进行准确监测。
【专利说明】一种监测钢轨扣件松紧状态的装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及轨道安全【技术领域】，特别涉及一种监测钢轨扣件松紧状态的装置。
【背景技术】
[0002]钢轨扣件是固定钢轨的重要元件，钢轨扣件约束钢轨垂直、水平和弯扭变形。将钢轨固定在轨枕上，保持轨距和阻止钢轨相对于轨枕的纵横向移动。在车辆高速运行，钢轨剧烈振动的环境中扣件易出现螺栓松动或弹条疲劳断裂等现象，紧固螺栓松动导致扣件松动是扣件系统最常见的故障，发生的概率较高且不易发现。
[0003]目前，对于扣件松紧程度的监测很大程度上还依赖于人工巡道和一些固定式的轨道装置。
[0004]对于人工巡道监测钢轨扣件松紧程度，其主观性强，效率低，实时性差；对于固定式的轨道监测装置，在现场复杂环境监测中，会遇到温度和湿度等因素对监测信号产生影响，并且其监测装置需要固定于轨道上，不便于安装和拆卸，需要布置大量监测装置，增加成本。
实用新型内容
[0005](一)要解决的技术问题
[0006]本实用新型提供了一种钢轨扣件松紧状态的装置，实现可拆卸地对钢轨扣件松紧状态进行准确监测。
[0007](二)技术方案
[0008]本实用新型采用如下技术方案:
[0009]本实用新型提供了一种监测钢轨扣件松紧状态的装置，所述钢轨扣件用于固定钢轨，并向所述钢轨下的弹性垫板施压，其特征在于，所述装置包括:放置于所述弹性垫板的侧面，并监测所述弹性垫板的受力大小和分布的传感器，所述传感器包括电阻应变片和测量电路，所述电阻应变片放置在所述弹性垫板的侧面，并因受力变形产生电阻变化信号，所述电阻应变片与测量电路连接，所述测量电路处理所述电阻变化信号。
[0010]进一步地，所述弹性垫板的侧面与钢轨铺设方向垂直。
[0011]进一步地，所述装置还包括:
[0012]无线信号传输模块，用于传输所述传感器的信号；
[0013]信号处理模块，用于接收并处理所述传感器的信号；
[0014]所述传感器的输出端与所述无线信号传输模块的输入端连接；
[0015]所述无线信号传输模块的输出端，通过无线网络与所述信号处理模块的输入端连接。
[0016]进一步地,所述测量电路包括:
[0017]漂移补偿电路，用于剔除所述电阻变化信号以外的干扰信号，得到稳定的电阻信号;
[0018]电桥电路，用于将所述稳定的电阻信号转化成电压信号。
[0019]进一步地，所述传感器还包括承力位置单元，用于在监测前，确定所述电阻应变片在所述弹性垫板的侧面的位置分布，所述电阻应变片按照所述位置分布，可拆卸地放置于所述弹性垫板侧面。
[0020]进一步地，所述传感器还包括器件测量电路，用于在监测前，标定所述电阻应变片随所述弹性垫板所受压力产生的变形程度。
[0021](二)有益效果
[0022]本实通过采用特定结构的传感器，监测弹性垫板在实际使用过程中的应力分布及大小，实现可拆卸地对对所述钢轨扣件松紧状态进行监测。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]图1是本实用新型实施例1和2的一种监测钢轨扣件松紧状态的装置安装示意图；
[0024]图2是本发明实施例1的一种监测钢轨扣件松紧状态的装置的结构示意图；
[0025]图3是本发明实施例2的另一种监测钢轨扣件松紧状态的装置的结构示意图；
【具体实施方式】
[0026]为使本实用新型实施例目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0027]实施例1:
[0028]本实用新型提供了一种监测钢轨扣件松紧状态的装置，所述钢轨扣件用于固定钢轨，并向所述钢轨下的弹性垫板施压，其特点是，参见图2，所述装置包括:放置于所述弹性垫板的侧面，并监测所述弹性垫板的受力大小和分布的传感器201，所述传感器包括电阻应变片202和测量电路204，参见图1，所述电阻应变片用于放置在所述弹性垫板的侧面，并因随所述弹性垫板受压力而变形，从而产生电阻变化信号，所述电阻应变片通过信号线与测量电路连接，所述测量电路处理所述电阻变化信号。电阻变化所产生的电压变化显示弹性垫板的受力的变化，而弹性垫板的受力的变化，反应出钢轨扣件的松紧状态，实现对钢轨扣件松紧状态的监测。
[0029]可选地，参见图1，所述弹性垫板的侧面与钢轨铺设方向垂直。
[0030]可选地，所述装置还包括:
[0031]无线信号传输模块206,用于传输所述传感器的信号；
[0032]信号处理模块207，用于接收并处理所述传感器的信号；
[0033]所述传感器的输出端与所述无线信号传输模块的输入端连接；
[0034]所述无线信号传输模块的输出端，通过无线网络与所述信号处理模块的输入端连接。[0035]可选地，所述传感器还包括承力位置单元203，用于在监测前，确定所述电阻应变片在所述弹性垫板的侧面的位置分布。所述电阻应变片按照所述最佳位置分布，可拆卸地放置于弹性垫板侧面，并与弹性垫板接触，将电阻应变片粘贴固定于弹性垫板侧面。根据具体位置分布，将电阻应变片布置于所需监测的所有位置，实现对弹性垫板受力分布的快速监测。
[0036]可选地，所述传感器还包括器件测量电路205，用于在监测前，标定所述电阻应变片随所述弹性垫板所受的压力产生的变形程度，防止电阻应变片受力超范围，实现安全有效的准确监测。
[0037]实施例2:
[0038]本实用新型提供了一种监测钢轨扣件松紧状态的装置，所述钢轨扣件用于固定钢轨，并向所述钢轨下的弹性垫板施压，其特点是，参见图3，所述装置包括:放置于所述弹性垫板的侧面，并监测所述弹性垫板的受力大小和分布的传感器301，所述传感器包括电阻应变片302和测量电路304，参见图1，所述电阻应变片放置在所述弹性垫板的侧面，并因受力变形产生电阻变化信号，所述电阻应变片与测量电路连接，通过电阻变化所产生的电压变化显示其受力的变化，所述测量电路处理所述电阻变化信号。
[0039]可选地，参见图1，所述弹性垫板的侧面与钢轨铺设方向垂直。
[0040]可选地，所述装置还包括:
[0041]无线信号传输模块306,用于传输所述传感器的信号；
[0042]信号处理模块307，用于接收并处理所述传感器的信号；
[0043]所述传感器的输出端与所述无线信号传输模块的输入端连接；
[0044]所述无线信号传输模块的输出端，通过无线网络与所述信号处理模块的输入端连接。
[0045]可选地，所述传感器还包括承力位置单元303，用于在监测前，确定所述电阻应变片在所述弹性垫板的侧面的位置分布。所述电阻应变片按照所述具体位置分布，可拆卸地放置于弹性垫板侧面。
[0046]可选地，所述传感器还包括器件测量电路305，用于在监测前，标定所述电阻应变片随所述弹性垫板所受的压力产生的变形程度。
[0047]可选地，所述测量电路304包括:
[0048]漂移补偿电路308，用于剔除所述电阻变化信号以外的干扰信号，得到稳定的电阻
信号;
[0049]电桥电路309，用于将所述稳定的电阻信号转化成电压信号。
[0050]通过上述描述可见，本实用新型实施例具有如下有益效果:
[0051]本实用新型通过将电阻应变片接触弹性垫板可拆卸地放置于所述弹性垫板的侧面，实现可拆卸的对所述钢轨扣件松紧状态进行监测，降低了成本；还通过采用特定结构的传感器，按照弹性垫板受力的分布位置，可拆卸地放置电阻应变片，监测弹性垫板在实际使用过程中的应力分布及大小，实现对钢轨扣件松紧状态进行准确监测。
[0052]需要说明的是:以上所述仅为本发明的较佳实施例，仅用于说明本发明的技术方案，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的原则之内所有的任何修改、同等替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。
【权利要求】
1.一种监测钢轨扣件松紧状态的装置，所述钢轨扣件用于固定钢轨，并向所述钢轨下的弹性垫板施压，其特征在于，所述装置包括:放置于所述弹性垫板的侧面，并监测所述弹性垫板的受力大小和分布的传感器，所述传感器包括电阻应变片和测量电路，所述电阻应变片放置在所述弹性垫板的侧面，并因受力变形产生电阻变化信号，所述电阻应变片与测量电路连接，所述测量电路处理所述电阻变化信号。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述弹性垫板的侧面与钢轨铺设方向垂直。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括: 无线信号传输模块，用于传输所述传感器的信号； 信号处理模块，用于接收并处理所述传感器的信号； 所述传感器的输出端与所述无线信号传输模块的输入端连接； 所述无线信号传输模块的输出端，通过无线网络与所述信号处理模块的输入端连接。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述测量电路包括: 漂移补偿电路，用于剔除所述电阻变化信号以外的干扰信号，得到稳定的电阻信号； 电桥电路，用于将所述稳定的电阻信号转化成电压信号。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述传感器还包括承力位置单元，用于在监测前，确定所述电阻应变片在所述弹性垫板的侧面的位置分布，所述电阻应变片按照所述位置分布，可拆卸地放置于所述弹性垫板侧面。
6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述传感器还包括器件测量电路，用于在监测前，标定所述电阻应变片随所述弹性垫板所受压力产生的变形程度。
【文档编号】G01L1/22GK203798473SQ201420187532
【公开日】2014年8月27日 申请日期:2014年4月17日 优先权日:2014年4月17日
【发明者】赵俊娟, 李贤徽, 张斌, 王博, 王月月 申请人:北京市劳动保护科学研究所, 浙江天铁实业股份有限公司