道岔转换阻力与位移变化关系检测系统的制作方法

1.本实用新型涉及铁路道岔检测设备领域，具体而言，涉及一种道岔转换阻力与位移变化关系检测系统。


背景技术：

2.铁路列车运行过程以及进站或出站时，需要转换到不同的轨道上运行。轨道的转换处设置有道岔，道岔旁边设置有转辙机，转辙机拖动道岔转换，从而保证列车安全、高效运行。
3.道岔在工作较长时间后，由于路基或其他原因会导致道岔的转换阻力增大，而转辙机的作用力有限，道岔阻力增大后会影响转辙机正常工作，最终导致道岔转换异常，影响到行车安全。因此，需要定期对道岔转换阻力进行检测，并在道岔转换阻力超出正常范围时，对道岔以及路基进行相应的检修从而使道岔转换阻力恢复到正常范围。
4.现有的道岔转换阻力检测设备能够在道岔转换过程中获取到转换阻力的变化过程，即可以获取整个转换过程中转换阻力随时间变化的关系；由于道岔在转换过程中并非匀速转换，因此，在具体诊断道岔故障时，通过转换阻力随时间的变化关系，仅可以判断出转换过程中某个时间点的转换阻力过大，却无法准确判断出道岔发生阻力过大的具体位置，因此目前的检修工作比较盲目，需要逐步排查，严重影响检修效率。


技术实现要素：

5.本实用新型的主要目的在于提供一种道岔转换阻力与位移变化关系检测系统，以至少解决现有技术中的道岔转换阻力检测设备无法确定道岔转换阻力过大的具体位置进而影响检修效率的问题。
6.为了实现上述目的，本实用新型提供了一种道岔转换阻力与位移变化关系检测系统，包括：位移传感器，位移传感器用于在铁路道岔的尖轨转换过程中监测尖轨的位移；测力传感器，测力传感器用于在尖轨转换过程中监测尖轨的阻力；数据采样单元，与位移传感器和测力传感器均连接，数据采样单元用于根据预设的采样时间点采集尖轨对应的位移数据和阻力数据；数据处理单元，与数据采样单元连接，数据处理单元用于对数据采样单元采集的位移数据和阻力数据进行处理；显示单元，与数据处理单元连接，显示单元用于将处理后的相互对应的位移数据和阻力数据进行显示。
7.进一步地，位移传感器为两个，两个位移传感器与铁路道岔的两根尖轨一一对应；其中，两个位移传感器分别监测两根尖轨的位移。
8.进一步地，位移传感器为拉绳式位移传感器；其中，两个拉绳式位移传感器的主体部对应安装在铁路道岔的两根基本轨上，两个拉绳式位移传感器的拉绳与两根尖轨连接以监测两根尖轨的位移。
9.进一步地，测力传感器为测力螺栓，测力螺栓插接在铁路道岔的叉形铁与转辙机的动作拉杆之间。
10.进一步地，数据处理单元和显示单元共同形成手持式移动终端设备或固定式后台终端设备；其中，数据处理单元通过无线通信单元或数据线与数据采样单元连接以接收数据采样单元采集的位移数据和阻力数据。
11.进一步地，无线通信单元包括以下至少之一：5g网络模块、蓝牙模块、wifi模块以及lora模块。
12.应用本实用新型技术方案的道岔转换阻力与位移变化关系检测系统，包括位移传感器、测力传感器、数据采样单元、数据处理单元以及显示单元，位移传感器用于在铁路道岔的尖轨转换过程中监测尖轨的位移；测力传感器用于在尖轨转换过程中监测尖轨的阻力；数据采样单元与位移传感器和测力传感器均连接，数据采样单元用于根据预设的采样时间点采集尖轨对应的位移数据和阻力数据；数据处理单元与数据采样单元连接，数据处理单元用于对数据采样单元采集的位移数据和阻力数据进行处理；显示单元与数据处理单元连接，显示单元用于将处理后的相互对应的位移数据和阻力数据进行显示。从而在对道岔转换阻力进行检测时，能够获取转换阻力与位置之间的变化关系，从而在发现某个时间点的转换阻力过大时能够通过尖轨的位移数据准确确定发生阻力过大的具体位置；实现精确快速检修。解决了现有技术中的道岔转换阻力检测设备无法确定道岔转换阻力过大的具体位置进而影响检修效率的问题。
附图说明
13.构成本技术的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
14.图1是根据本实用新型实施例可选的一种道岔转换阻力与位移变化关系检测系统的结构框图。
15.其中，上述附图包括以下附图标记：
16.10、位移传感器；20、测力传感器；30、数据采样单元；40、数据处理单元；50、显示单元。
具体实施方式
17.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
18.根据本实用新型实施例的道岔转换阻力与位移变化关系检测系统，如图1所示，包括位移传感器10、测力传感器20、数据采样单元30、数据处理单元40以及显示单元50，位移传感器10用于在铁路道岔的尖轨转换过程中监测尖轨的位移；测力传感器20用于在尖轨转换过程中监测尖轨的阻力；数据采样单元30与位移传感器10和测力传感器20均连接，数据采样单元30用于根据预设的采样时间点采集尖轨对应的位移数据和阻力数据；数据处理单元40与数据采样单元30连接，数据处理单元40用于对数据采样单元30采集的位移数据和阻力数据进行处理；显示单元50与数据处理单元40连接，显示单元50用于将处理后的相互对应的位移数据和阻力数据进行显示。从而在对道岔转换阻力进行检测时，能够获取转换阻力与位置之间的变化关系，从而在发现某个时间点的转换阻力过大时能够通过尖轨的位移
数据准确确定发生阻力过大的具体位置；实现精确快速检修。解决了现有技术中的道岔转换阻力检测设备无法确定道岔转换阻力过大的具体位置进而影响检修效率的问题。
19.具体实施时，铁路道岔的尖轨为两根，两根尖轨相对于基本轨运动状态是相反的，一根与基本轨密贴时，另一根与基本轨分离；为了能够精确监测两根尖轨各自的位移数据，进一步地，位移传感器10为两个，两个位移传感器10与铁路道岔的两根尖轨一一对应设置；两个位移传感器10分别监测两根尖轨的位移。可选地，位移传感器10为拉绳式位移传感器；两个拉绳式位移传感器的主体部对应安装在铁路道岔的两根基本轨上，两个拉绳式位移传感器的拉绳分别与两根尖轨连接，两根尖轨转换过程中拉动拉绳，通过位移传感器10内的感应部件记录两根尖轨的位移数据。
20.进一步地，测力传感器20为测力螺栓，测力螺栓插接在铁路道岔的叉形铁与转辙机的动作拉杆之间；转辙机的动作杆通过叉形铁拉动两根尖轨转换过程中，动作杆的拉力与尖轨的阻力相等，因此通过监测动作拉杆与叉形铁之间的拉力即可得到尖轨的阻力数据。
21.数据采样单元30根据预设的采样时间点采集尖轨对应的位移数据和阻力数据实际上分别是位移随时间的变化的数据以及阻力随时间变化的数据；数据处理单元40接收到这两组数据后将时间作为连接中介，从而可以获得位移与阻力相互之间的对应关系数据，即可以获得尖轨转换过程中各个位移点对应的阻力，当判断某个位移点的阻力超过正常范围时，则将该位移点记录下来，并通过显示单元50将该位移点对应的位移数据和阻力数据显示出来，方便后续检修时快速确定故障点。
22.在实际应用中，数据采样单元30与位移传感器10或测力传感器20集成在一起，即每个位移传感器10和测力传感器20内均集成有数据采样单元30；数据处理单元40和显示单元50共同形成手持式移动终端设备或固定式后台终端设备；数据处理单元40通过无线通信单元或数据线与各个位移传感器10以及测力传感器20的数据采样单元30连接以接收数据采样单元30采集的位移数据和阻力数据。
23.具体地，手持式移动终端设备可通过无线通信单元或数据线与各个位移传感器10和测力传感器20的数据采样单元30连接，一般手持式移动终端设备用于现场定期临时检测，判断道岔路基故障，主要应用在较为偏僻或列车量较少的小车站，具有使用灵活，成本低的特点；而固定式后台终端设备一般采用台式计算机，放置在固定的机房中，也可通过无线通信单元或数据线与各个位移传感器10和测力传感器20的数据采样单元30连接；固定式后台终端设备用于长期的实时监测，主要应用在大中型车站或列车量较大的车站；其具有工作稳定，监测量大的优点。
24.可选地，无线通信单元包括以下至少之一：5g网络模块、蓝牙模块、wifi模块以及lora模块；即无线通信单元可以根据实际应用状况进行选择搭配；在数据通信传输时，根据使用环境以及其他要求选择其中一种或多种通信方式进行数据通信。优选地，采用4g网络或5g网络进行数据通信，相应地，在位移传感器10和测力传感器20内部设置sim卡插槽，通过插入支持4g网络或5g网络的sim卡实现4g网络或5g网络通信；采用4g网络或5g网络可以实现远距离通信。手持式移动终端设备也可以采用lora进行无线连接，lora是一种基于扩频技术的超远距离无线传输方案，lora在同样的功耗条件下比其他无线方式传播的距离更远，实现了低功耗和远距离的统一，它在同样的功耗下比传统的无线射频通信距离扩大3至
5倍。
25.以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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。