本实用新型属于铁路钢轨安全监测技术领域，涉及一种钢轨状态监测系统，特别是涉及一种用于将钢轨状态监测系统的压电传感器安装固定在钢轨上的传感器固定支架。
背景技术：
为确保铁路钢轨的长期安全稳定运行，通常需要对对钢轨的结构状态进行实时监测，以便及时发现行车过程中存在的安全故障隐患。现有的基于压电传感器的系统，需要将压电传感器的感应探头与钢轨紧密结合，才能准确检测出钢轨的震动和加速度，进而发现钢轨内部潜在的断裂特征。由于不允许在钢轨上钻孔，通常只能采用磁座吸附或粘接安装的方式将压电传感器感应探头固定在钢轨上。由于铁路钢轨处于高强震动环境，采用磁座吸附的固定方式往往因吸附力不够而导致测量结果误差较大、压电传感器易受震动影响而产生移位等问题。采用粘接安装的方式，存在安装时对钢轨表面洁净度要求高、安装操作步骤复杂、安装后不便于拆卸、粘接介质易老化失效，以及因粘接介质存在而导致测量精度降低等问题。同时，磁座吸附或粘接安装方式，也不利于开展长期监测。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种结构简洁、安装牢固、可靠性及测量精度高、便于拆装更换压电传感器，以及整体拆装方便快捷的钢轨状态监测传感器固定支架。
为实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：
一种钢轨状态监测传感器固定支架，包括平板状的侧向支撑板、底板和锁紧扣板；所述侧向支撑板和锁紧扣板安装在底板的两侧，形成“凵”型框架结构并卡装在钢轨轨底的底部及两侧；所述侧向支撑板朝向轨腰方向设有用于安装第一压电传感器的侧向传感器套，所述底板上设有用于安装第二压电传感器的底部传感器套和底部定位盖。
进一步，所述支撑板为矩形结构，底部横向设有多个用于实现与底板进行拼装连接的第一通孔；中部高于钢轨轨底高度位置设有多个深孔，深孔中设有用于卡装轨底的圆柱销；上部正对钢轨轨腰中部位置设有用于安装侧向传感器套的第二通孔。
进一步，所述锁紧扣板为矩形长条状结构，底部设有多个用于实现与底板进行拼装连接的第三通孔，顶部设有用于卡装轨底的条状凸缘。
进一步，所述底板为矩形结构，两侧面分别设有与支撑板第一通孔、锁紧扣板第三通孔匹配的底板螺栓孔，所述底板与支撑板、锁紧扣板之间通过螺栓拼装固定。
进一步，所述螺栓为内六角圆柱头螺栓。
进一步，所述侧向传感器套通过定位螺栓和定位螺母安装于支撑板上；所述定位螺栓的头部设有凹槽，凹槽内部插装有侧向传感器套；所述定位螺栓的螺杆从钢轨轨腰的方向横向旋入支撑板的第二通孔中；所述定位螺母安装于定位螺栓的螺杆上，实现对旋入支撑板第二通孔的螺杆进行锁定。
进一步，所述侧向传感器套整体呈一端封闭、另一端开放的圆筒形结构，侧向传感器套的筒壁上沿轴线方向设有缺口，底部设有同轴且向外延伸的与定位螺栓的凹槽匹配的插装柱。
进一步，所述底板居中设有用于安装底部传感器套的第四通孔，所述第四通孔设有内螺纹。
进一步，所述底部传感器套整体为内部轴向方向设有圆柱形第五通孔的六棱台状结构，顶部设有与底板第四通孔匹配的圆柱形外螺纹，圆柱形第五通孔底部设有用于安装底部定位盖的内螺纹。
进一步，所述底部定位盖的上部为圆柱形的传感器支撑座，所述传感器支撑座内部设有用于支撑固定第二压电传感器的凹槽；所述底部定位盖的下部为六角螺母状结构。
本实用新型一种钢轨状态监测传感器固定支架，通过侧向支撑板、底板和锁紧扣板共同构成框架结构并卡装于钢轨轨底，实现支架与钢轨之间的紧密贴合；通过设置侧向传感器套及底部传感器套，可适应不同型号与尺寸的压电传感器，同时可根据需要动态调整压电传感器探头与钢轨贴合的压力，具有较高的兼容性；本装置整体结构简洁、拆装使用方便，特别是当需要拆装更换压电传感器时，仅需拆装侧向传感器套或底部传感器套即可完成更换，操作过程简便快捷。本实用新型不仅适用于铁路钢轨，同样适用于城市有轨电车/机车的钢轨，龙门吊等工程机械的钢轨，以及其他需要对其工作状态进行监测的钢轨。
附图说明
图1是本实用新型一种钢轨状态监测传感器固定支架的剖面图;
图2是本实用新型一种钢轨状态监测传感器固定支架的左视图；
图3是本实用新型一种钢轨状态监测传感器固定支架的右视图；
图4是本实用新型一种钢轨状态监测传感器固定支架的支撑板的整体结构示意图；
图5是本实用新型一种钢轨状态监测传感器固定支架的底板的整体结构示意图；
图6是本实用新型一种钢轨状态监测传感器固定支架的锁紧扣板的整体结构示意图；
图7是本实用新型一种钢轨状态监测传感器固定支架的侧向传感器套的左视图；
图8是本实用新型一种钢轨状态监测传感器固定支架的侧向传感器套的俯视图；
图9是本实用新型一种钢轨状态监测传感器固定支架的底部传感器套的主视图；
图10是本实用新型一种钢轨状态监测传感器固定支架的底部传感器套的剖面图；
图11是本实用新型一种钢轨状态监测传感器固定支架的底部传感器套的俯视图；
图12是本实用新型一种钢轨状态监测传感器固定支架的底部传感器套的主视图；
图13是本实用新型一种钢轨状态监测传感器固定支架的底部传感器套的俯视图。
具体实施方式
以下结合附图1至13，进一步说明本实用新型一种钢轨状态监测传感器固定支架的具体实施方式。本实用新型中所述附图的视图方位名称，均以图1中所示方位为主视图方位。本实用新型一种钢轨状态监测传感器固定支架不限于以下实施例的描述。
如图1至图3所示，一种钢轨状态监测传感器固定支架，包括平板状的侧向支撑板1、底板2和锁紧扣板3；所述侧向支撑板1和锁紧扣板3安装在底板2的两侧，形成“凵”型框架结构并卡装在钢轨90轨底的底部及两侧；所述侧向支撑板1朝向轨腰方向设有用于安装第一压电传感器91的侧向传感器套4，所述底板2上设有用于安装第二压电传感器92的底部传感器套7和底部定位盖8。本实施例中，所述第一压电传感器91和第二压电传感器92采用美国PCB Piezotronics公司生产的型号为352C33的压电传感器，所述压电传感器的感应探头与钢轨的轨腰侧面和轨底底面贴合，用于检测钢轨的震动和加速度。所述钢轨的截断面形状为“工”字形，自上而下包括轨头、轨腰、轨底三部分。
如图1、图3和图4所示，所述支撑板1为矩形平板状结构，优选的，所述支撑板1的上部设有倒角。所述支撑板1的底部设有4个第一通孔13，第一通孔13用于穿过螺栓20，从而实现与底板2拼装连接.中部略高于钢轨90轨底高度的位置设有2个深孔13，深孔13中安装有圆柱销11，通过圆柱销11可将支撑板1卡装于轨底上表面，从而实现对支撑板1的限位固定.上部正对钢轨90轨腰中部位置，设有用于安装侧向传感器套4的第二通孔12，所述第二通孔12带有内螺纹，用于连接定位螺栓5。所述第二通孔的数量为1个或多个，视需要安装的第一压电传感器91的数量而定。
如图1、图2和图6所示，所述锁紧扣板3为矩形长条状平板结构，底部设有4个第三通孔31，第三通孔31用于穿过螺栓20，从而实现与底板2拼装连接；顶部设有凸缘32，所述凸缘32为沿锁紧扣板3顶部一侧横向延伸的条状结构，可将锁紧扣板3卡装于轨底上表面，从而实现对锁紧扣板3的限位固定。
如图1和图5所示，所述底板2为矩形平板结构，两侧面分别设有4个与支撑板1第一通孔13、锁紧扣板3第三通孔31匹配的用于安装螺栓20的底板螺栓孔23，所述底板2与支撑板1、锁紧扣板3之间通过螺栓20实现拼装固定。优选的，所述螺栓20为内六角圆柱头螺栓。所述底板2居中还设有用于安装底部传感器套7的第四通孔21，所述第四通孔21设有内螺纹。优选的，所述第四通孔21的底部还设有圆形台阶状结构22，其目的在于减小第四通孔21中内螺纹的高度，从而便于安装操作。
如图1所示，所述侧向传感器套4通过定位螺栓5和定位螺母6安装于支撑板1上。如图1、图7和图8所示，所述定位螺栓5的头部设有凹槽51，凹槽51内部插装有侧向传感器套4的插装柱43。所述定位螺栓5的螺杆从钢轨轨腰的方向横向旋入支撑板1的第二通孔12中；所述定位螺栓5的螺杆上还设有用于对螺杆旋入支撑板1的第二通孔12中的深度进行锁定的定位螺母6。通过将定位螺母6旋转贴近支撑板1并锁紧，可以防止定位螺栓5因震动而意外转动，从而实现对定位螺栓5旋入支撑板1的第二通孔12中的深度进行锁定。通过调节定位螺栓5，可以改变侧向传感器套4的轴向位置（即图1中所示的横向位置），从而实现了对安装在侧向传感器套4中的第一压电传感器91对钢轨轨腰压力的调节，同时也满足了不同型号与高度的压电传感器的安装需求。
如图1、图7和图8所示，所述侧向传感器套4整体呈一端封闭、另一端开放的圆筒形结构；所述侧向传感器套4的筒壁42上沿轴线方向设有缺口。优选的，所述缺口的范围为90°至120°。所述侧向传感器套4的底部41上设有同轴且向外延伸的与定位螺栓5的凹槽51匹配的插装柱43，通过将插装柱43插入凹槽51，可实现侧向传感器套4与定位螺栓5的固定连接。所述第一压电传感器91安装在侧向传感器套4中，第一压电传感器91的感应探头指向圆筒形结构的开放端，第一压电传感器91的信号传输电缆从筒壁42的缺口中伸出。侧向传感器套4的结构设计，不仅便于第一压电传感器91安装，也非常便于第一压电传感器91的维修更换。
如图1、图9至图11所示，底部传感器套7整体为内部轴向方向设有圆柱形第五通孔72的六棱台状结构，顶部设有与底板2第四通孔21匹配的圆形外螺纹71，第五通孔72底部设有用于安装底部定位盖8的内螺纹74。所述第二压电传感器92安装于底部传感器套7内部的第五通孔72中，第二压电传感器92的感应探头向上紧贴于钢轨轨底的底部。所述底部传感器套7的中部还设有横向的电缆通孔73，所述电缆通孔73用于将第二压电传感器92的信号传输电缆从第五通孔72中引出。
如图1至图3、图12和图13所示，所述底部定位盖8的上部为圆柱形的传感器支撑座82，所述传感器支撑座82内部设有用于支撑固定第二压电传感器92的凹槽83，所述凹槽83的作用；所述底部定位盖8的下部为六角螺母状结构81。所述第二压电传感器92安装于底部传感器套7内部后，将底部定位盖8的传感器支撑座82旋入底部传感器套7的内螺纹71中，第二压电传感器92的底部嵌入凹槽83，从而实现了从下方对第二压电传感器92进行支撑固定，通过调整底部定位盖8的旋转圈数，不仅可以实现第二压电传感器92对钢轨90轨底压力的调节，而且也可以适应不同高度的传感器的安装需求。采用底部定位盖8的设计方式，不仅便于第二压电传感器92的安装设置，也非常便于第二压电传感器92的维修更换。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。