一种钢轨垂向力测量装置的制作方法

1.本实用新型涉及轨道车辆轮轨力测试技术领域，具体涉及一种钢轨垂向力测量装置。


背景技术：

2.铁路运输是交通运输领域中重要的运输方式之一，对于国民经济的发展有非常重要的作用。传统的轨道运输方式仍以轮轨相互作用为基本特点，车辆与轨道之间的作用力传递都是通过轮轨相互作用实现的，因此轮轨力是车辆车轮与轨道之间相互作用最直接的综合结果，车辆运行安全性和平稳性从本质上来说取决于轮轨间相互作用关系是否正常。
3.中国铁路的发展方向是高速与重载，因此轮轨之间的动作用力会相对增大，运用工况越加恶劣，缩短车轮与钢轨的使用寿命，因此，如何更好地保障列车运行安全性和平稳性，提高线路养护的经济性，是城市轨道交通领域面临的一个关键问题。轮轨力的大小可以反映列车运行的安全性与平稳性，轮轨力包括垂向轮轨力和水平轮轨力，垂向轮轨力是指由于列车自重及轨道不平顺等因素所引起的、车轮在平行于钢轨断面对称轴方向作用到钢轨上的力；横向轮轨力是指由于轮踏面和钢轨顶面之间的蠕滑、摩擦或车轮轮缘和轨头侧面的接触等因素所引起的车轮在轨道横向、垂直于钢轨断面对称轴作用到钢轨上的力。用于评价车辆运行安全性的脱轨系数、轮重减载率和轮轴横向力等指标均是通过对轮轨垂向力、横向力测量并计算得到，这些指标能够对车轮爬轨、悬浮、跳轨、挤轨等不同类型脱轨危险性进行评价。
4.传统的轮轨力标定通常通过汽车等交通工具将标定设备运输到待测点，然后由工作人员在现场对标定设备进行装配，而且在重复的加压以及卸压过程中需要人员对标定架进行抬扶，以防发生偏移，操作复杂，且存在安全隐患。另外，在隧道、桥梁等铁路环境中，由于汽车无法通行，导致必须由人工搬运标定设备。传统的轮轨力标定装置零部件多，重量大，成本高，操作复杂，增加了施工难度和工作量。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种设计合理的钢轨垂向力测量装置，成本低，重量轻，拆卸简单，便于携带和移动；可预设限值，可实时查看应力数据；测试方法简单易行，而且操作简单，工作效率高。
6.为达到上述目的，本实用新型采用了下列技术方案：它包含测力传感器装置、顶板、钢轨固定卡座、支撑座、垂向拉杆、拉板和上顶杆；所述的测力传感器装置由尾部固定座、手动螺旋千斤顶、千斤顶前固定板、称重传感器、传感器固定座、全螺纹螺杆、一号螺母、二号螺母、二号螺栓和导向座构成；尾部固定座与千斤顶前固定板之间夹设并利用全螺纹螺杆连接固定有手动螺旋千斤顶，位于尾部固定座的底板下部以及千斤顶前固定板的顶部上的全螺纹螺杆上均螺纹旋接有一号螺母；位于千斤顶前固定板上部的全螺纹螺杆上活动套设有传感器固定座，称重传感器利用二号螺栓固定在传感器固定座上，位于称重传感器
顶部的全螺纹螺杆上套设并利用二号螺母连接固定有导向座；尾部固定座固定在支撑座上，支撑座夹设在底部的轨道上，上顶杆的下端活动插设在导向座内，上顶杆的上端抵设在顶板的底部；顶板的两端均开设有数个销孔，拉板的上端利用二号销与其中一个销孔连接，拉板的下端利用二号销与垂向拉杆的上端连接，垂向拉杆的下端利用一号销与钢轨固定卡座连接，钢轨固定卡座夹设并利用一号螺栓固定在底部的轨道上。
7.进一步地，所述的一号销和二号销的一端部均螺纹连接有三号螺母。
8.进一步地，所述的一号螺栓与钢轨固定卡座之间、一号螺母与尾部固定座的底板之间以及二号螺母与导向座的底板之间均夹设有垫圈。
9.采用上述结构后，本实用新型的有益效果是：本实用新型提供了一种钢轨垂向力测量装置，成本低，重量轻，拆卸简单，便于携带和移动；可预设限值，可实时查看应力数据；测试方法简单易行，而且操作简单，工作效率高。
10.附图说明：
11.图1是本实用新型的结构示意图。
12.图2是本实用新型的主视图。
13.图3是图2中a
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a向剖视图。
14.图4是图2中b
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b向剖视图。
15.图5是本实用新型中测力传感器装置的结构示意图。
16.图6是本实用新型中测力传感器装置的主视图。
17.图7是图6中c
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c向剖视图。
18.附图标记说明：
19.测力传感器装置1、顶板2、销孔2
‑
1、钢轨固定卡座3、支撑座4、垂向拉杆5、拉板6、上顶杆7、一号螺栓8、一号销9、二号销10、尾部固定座11、手动螺旋千斤顶12、千斤顶前固定板13、称重传感器14、传感器固定座15、全螺纹螺杆16、一号螺母17、二号螺母18、二号螺栓19、导向座20、三号螺母21。
20.具体实施方式：
21.下面将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，所描述的实施例仅仅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。
22.如图1
‑
图7所示，本具体实施方式采用如下技术方案：它包含测力传感器装置1、顶板2、钢轨固定卡座3、支撑座4、垂向拉杆5、拉板6和上顶杆7；所述的测力传感器装置1由尾部固定座11、手动螺旋千斤顶12（qld10吨手动螺旋千斤顶）、千斤顶前固定板13、称重传感器14（量程为10t，精度为0.05%，输出为2.0mv/v）、传感器固定座15、全螺纹螺杆16、一号螺母17、二号螺母18、二号螺栓19和导向座20构成；尾部固定座11与千斤顶前固定板13之间夹设并利用全螺纹螺杆16连接固定有手动螺旋千斤顶12，全螺纹螺杆16贯穿在尾部固定座11和千斤顶前固定板13中，且位于尾部固定座11底板的底部以及千斤顶前固定板13的顶部的全螺纹螺杆16上均螺纹旋接有一号螺母17；位于千斤顶前固定板13上部的全螺纹螺杆16上活动套设有传感器固定座15，称重传感器14利用二号螺栓19固定在传感器固定座15上，位于称重传感器14顶部的全螺纹螺杆16上套设并利用二号螺母18连接固定有导向座20；尾部
固定座11焊接固定在支撑座4上，支撑座4夹设在底部的轨道上，上顶杆7的下端活动插设在导向座20内，上顶杆7的上端抵设在顶板2的底部；顶板2的两端均开设有数个销孔2
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1（左右两端的销孔2
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1构成间距为600/800/1000mm的垂向加力工装加力点），拉板6的上端利用二号销10与其中一个销孔2
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1连接，拉板6的下端利用二号销10与垂向拉杆5的上端连接，垂向拉杆5的下端利用一号销9与钢轨固定卡座3连接，钢轨固定卡座3夹设并利用一号螺栓8固定在底部的轨道上；一号销9和二号销10的一端部均螺纹连接有三号螺母21，三号螺母21配备有平垫圈和弹簧垫圈；一号螺栓8与钢轨固定卡座3之间、一号螺母17与尾部固定座11的底板之间以及二号螺母18与导向座20的底板之间均夹设有垫圈（该垫圈包含平垫圈和弹簧垫圈）；尾部固定座11、导向座20和传感器固定座15通过全螺纹螺杆16连接在一起；连接后保证传感器固定座15沿着全螺纹螺杆16可移动，保证手动螺旋千斤顶12的螺杆上升或下降无阻碍，手柄有转动空间。
23.本具体实施方式的工作原理：测钢轨垂向力时，将称重传感器14连接读数仪，转动手动螺旋千斤顶12的手柄加载垂向作用力，则手动螺旋千斤顶12的螺杆顶部施力于传感器固定座15的底部，向上推动称重传感器14，再将力通过上顶杆7传递给顶板2，顶板2反作用于称重传感器14，即可通过称重传感器14读出垂向力。
24.采用上述结构后，本具体实施方式的有益效果如下：
25.1、结构简单，成本低，重量轻，拆卸简单，便于携带和移动；
26.2、可直接置于钢轨上直接测试轮轨力，手动加载，已知加载值，可预设限值，可实时查看应力数据；测试方法简单易行，而且操作简单，工作效率高。
27.尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。