[實用新型]板式軌道載荷二維傳感器

無效

• 申請號: 01271134.9
• 申請日: 2001-11-21
• 公開（公告）號: CN2537006Y
• 公開（公告）日: 2003-02-19
• 發明（設計）人: 王世清;郭猛
• 申請（專利權）人: 信息產業部電子第四十九研究所
• 主分類號: G01L1/00
• 分類號: G01L1/00
• 代理公司: 信息產業部電子專利中心
• 代理人: 李勤媛

(一)技術領域

本實用新型屬于傳感器領域，特別涉及到一種板式軌道載荷二維傳感器。

(二)背景技術

為了探測研究車輛在運行狀態下的各種參數，國外七十年代末就開始研究車輛運行傳感器，到八十年代初，日本、美國、西德等國家先后研究出多維傳感器，主要是二維力傳感器，它主要用于風洞和飛機測量，在國內，從八十年代末，曾開發了檢測車削刀具的二維傳感器和斜索拉力的二維傳感器，為了完成車輛運行狀態的二維傳感器打下基礎，此領域的已有專利技術，如ZL96222889.3專利，板式傳感器已披露一種可直接與被測物體相連接的，特別是在測量鐵路軌道載荷方面的板式傳感器，它可使計量設備大大簡化，且安裝方便，但是為了滿足列車在160km/h的速度下對鋼軌的垂直作用力和水平作用力的檢測要求，目前的二維傳感器在安裝、維修及測量精度上都還不夠理想，希望設計一個二維動態力傳感器，該傳感器的彈性梁應具有X，Z兩個敏感軸，且具有兩軸之間僅對自身軸敏感，而對其他力不敏感的特點，同時還應具有較好的動態性能，設計相應的彈性元件，從而同時完成垂直作用力Pz和水平作用力Px的檢測。

(三)發明內容

需要解決的技術問題是，為克服已有二維傳感器對鋼軌垂直載荷和水平載荷的檢測精度不夠理想，安裝及維修不夠方便等不足之處，而重新設計一種新結構，改變已有技術中將軌道長度方向同傳感器長度方向相垂直的狀態，而改變為現有鋼軌長度方向傳感器長度方向相一致的狀態，這就可以使傳感器工作部分能同時獲得水平與垂直的剪切變形，從而使則量精度大大提高。為達到這一目的，是依靠下述技術方案來實現的，一種板式軌道載荷二維傳感器，包括具有對稱結構的板狀二維彈性元件，其特在征在于，在彈性元件上表面中部設有一個固定鋼軌的凹槽形受力臺，該受力臺上縱橫對稱地設有四個連接鋼軌的螺孔，彈性元件的兩端分別設有與枕木連接的承力臺，該承力臺上設有固定傳感器的安裝通孔，承力臺與受力臺之間沿平板邊緣分別對稱地設有缺口，兩缺口處平面上對稱地設置了上下凹坑，上下凹坑外側分別設置有前后凹坑。

所述對稱設置的上下凹坑，是在彈性元件受載荷作用時，用于檢測水平載荷的；對稱設置的前后凹坑，是在彈性元件受載荷作用時，用于檢測垂直載荷的。

所述受力臺與承力臺之間對稱設置的缺口為異形缺口，它能使水平載荷處與垂直載荷處的工作截面相同，從而使該傳感器在兩個方向上參數相同，而以往結構中，水平處截面比垂直處截面大，水平方向輸出信號小，即影響了測量精度的提高。

所述承力臺與彈性元件可以是一體結構，也可以是分體結構。

將該二維傳感器的長度方向與被測鋼軌長度方向一致的位置上進行安裝。本結構在使用中不需特別的固定裝置，可使測量設備大大簡化，且安裝方便，由于彈性元件的對稱結構及均衡的剪切變形設計，使其在受垂直作用時，其他載荷不影響該軸測量精度，在受水平作用時，其他載荷同樣不影響該軸的測量精度，而且，垂直與水平兩個軸之間也不互相影響。

本實用新型的有益效果是，可準確地測量機車通過時，軌道所承受的垂直載荷和水平載荷，測量時除對測量軸本身的載荷敏感外，對其他載荷均不敏感，其測量精度高，測量設備簡單，安裝方便。

(四)附圖說明

圖1為板式軌道載荷二維傳感器的主視圖。

圖2為所述傳感器的俯視圖。

圖3為所述傳感器的立體參考圖。

圖4為所述傳感器的使用狀態(實例之一)示意圖。

(五)具體實施方式

參照圖1，圖2，表示本實用新型的結構示意圖，對稱結構的二維彈性元件1，它與中部的固定鋼軌的凹槽形受力臺2相連接，受力臺上縱橫對稱設有四個螺孔3，彈性元件1的兩端為承力臺4，承力臺上對稱設置有安裝通孔5，參照圖3，表示該傳感器立體狀態，承力臺與受力臺之間沿平板邊緣分別對稱設有缺口6，兩缺口處平面部分，分別對稱設有上下凹坑7，上下凹坑外側分別設有前后凹坑8，參照圖4，表示所述傳感器一種使用狀態實例示意圖。