[發(fā)明專利]附著式鋼軌輪重傳感器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010216367.9
• 申請日: 2010-07-01
• 公開（公告）號: CN102313589A
• 公開（公告）日: 2012-01-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 顧增華
• 申請（專利權(quán)）人: 顧增華
• 主分類號: G01G3/14
• 分類號: G01G3/14;G01G19/04;G01G21/00
• 代理公司: 浙江杭州金通專利事務(wù)所有限公司 33100
• 代理人: 梁寅春

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及涉及應(yīng)用電阻隨作用力大小而變化的性質(zhì)來計(jì)量力或應(yīng)力的器件。

背景技術(shù)

將電阻應(yīng)變傳感器外形制成環(huán)筒狀，塞入鋼軌腹板上預(yù)留的孔，當(dāng)車輪通過鋼軌，鋼軌受到應(yīng)力使其腹板上的孔產(chǎn)生形變，壓迫傳感器使傳感器中的應(yīng)變片受力，導(dǎo)致傳感器輸出電阻變化，根據(jù)電阻變化轉(zhuǎn)換得出輪重測量值。這種傳感器稱為塞入式輪重測力傳感器或塞入式傳感器，如專利號ZL200820166197.6、ZL200820166198.0的傳感器。由于這種傳感器的使用安裝需預(yù)先在鋼軌或構(gòu)件上打孔切削，故鋼軌或構(gòu)件運(yùn)行安全性降低，并且傳感器的安裝與維護(hù)比較麻煩。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決塞入式傳感器安裝與維護(hù)麻煩，承載負(fù)荷的鋼軌或構(gòu)件運(yùn)行安全性低的問題，為此提供本發(fā)明的一種附著式鋼軌輪重傳感器，這種傳感器安裝與維護(hù)方便，鋼軌或構(gòu)件的運(yùn)行安全性高。

為解決上述問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是設(shè)有環(huán)體，環(huán)體內(nèi)連有腹板，腹板上設(shè)有電阻應(yīng)變片，其特殊之處是環(huán)體外側(cè)徑向外延地連有周向均布的四個(gè)開有螺釘穿孔的固定端，設(shè)有四個(gè)與所述固定端對應(yīng)、能經(jīng)螺釘與固定端連接的并能與鋼軌腹板連接的安裝端子，所述電阻應(yīng)變片的絲柵一部分與環(huán)體一直徑方向兩所述固定端連線平行，電阻應(yīng)變片絲柵其余部分與環(huán)體另一直徑方向兩所述固定端連線平行，所述一直徑方向與另一直徑方向直角相交。

本發(fā)明宜設(shè)有與所述環(huán)體、安裝端子分離的定位安裝模塊，定位安裝模塊具有一環(huán)狀體，環(huán)狀體外周設(shè)有徑向外延、周向均布的四個(gè)凸耳，凸耳上開有螺釘穿孔，凸耳及凸耳上的螺釘穿孔一一與所述環(huán)體上的固定端及固定端上的螺釘穿孔對應(yīng)。定位安裝模塊在本發(fā)明安裝時(shí)使用，目的是方便安裝。

所述與鋼軌腹板連接是指焊接或粘接。

本發(fā)明所述環(huán)體內(nèi)的腹板上可以根據(jù)需要開設(shè)四個(gè)小孔，用于調(diào)整應(yīng)力分布。

本發(fā)明安裝是先借助定位安裝模塊將四個(gè)安裝端子焊接或粘接在鋼軌腹板上，再用螺釘將傳感器所述環(huán)體固定端安裝在安裝端子上。四個(gè)安裝端子位于鋼軌腹板中性層附近，并分別處于一正方形四個(gè)頂角處，該正方形底邊與鋼軌腹板平行。當(dāng)鋼軌腹板處于水平時(shí)，正方形一對角方向兩安裝端子連線與水平線夾角為45°，正方形另一對角方向兩安裝端子連線與水平線夾角為135°。與之相應(yīng)，本發(fā)明傳感器中電阻應(yīng)變片的絲柵一部分與水平線夾角為45°，其余部分與水平線夾角為135°。當(dāng)機(jī)車輪重作用在鋼軌上時(shí)，鋼軌腹板中性層附近產(chǎn)生剪切變形，使腹板在45°(135°)方向產(chǎn)生拉伸(壓縮)變形，由于傳感器緊密結(jié)合在鋼軌腹板上，因此傳感器同時(shí)沿45°(135°)方向產(chǎn)生拉伸(壓縮)變形，于是粘貼在傳感器腹板上的電阻應(yīng)變片的電阻值產(chǎn)生變化，通過惠斯登電路傳感器產(chǎn)生與輪重P成正比的輸出電壓，從而實(shí)現(xiàn)對機(jī)車輪重的計(jì)量：S＝K·P。其中S-傳感器輸出參量；P-輪重；K-常數(shù)。

本發(fā)明由于在環(huán)體外側(cè)連有周向均布的四個(gè)開有螺釘穿孔的固定端，設(shè)有四個(gè)與固定端對應(yīng)、能經(jīng)螺釘與固定端連接的并能與鋼軌腹板連接的安裝端子，從而能以四個(gè)安裝端子連接于鋼軌腹板，再用螺釘將本發(fā)明環(huán)體上的固定端連接于安裝端子，實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的安裝，故本發(fā)明的安裝使用無需在鋼軌或構(gòu)件上預(yù)開安裝孔，使鋼軌或構(gòu)件的運(yùn)行安全性大大提高，并且使本發(fā)明的安裝與維護(hù)變得簡便。又由于本發(fā)明中電阻應(yīng)變片的絲柵一部分與環(huán)體一直徑方向兩固定端連線平行，電阻應(yīng)變片絲柵其余部分與環(huán)體另一直徑方向兩固定端連線平行，故應(yīng)變片絲柵長度方向與鋼軌受力應(yīng)變在45°、135°方向產(chǎn)生的拉伸、壓縮力方向相同，故本發(fā)明使用時(shí)能準(zhǔn)確測量鋼軌上的機(jī)車輪重，并由此測得機(jī)車重量。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的傳感器安裝于鋼軌腹板，兩傳感器之間鋼軌受輪重壓力示意圖；

圖2是圖1左視圖；

圖3是圖2局部放大，表示本發(fā)明構(gòu)造的示意圖；

圖4是本發(fā)明傳感器部分結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是圖4局部放大圖；

圖6是本發(fā)明中的定位安裝模塊結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7是圖6俯視圖。

圖中標(biāo)記為：1鋼軌腹板，2安裝端子，3固定端，4環(huán)體，5腹板，6螺釘，7連接過渡體，8電阻應(yīng)變片，81應(yīng)變片絲柵，P壓力，9定位安裝模塊，R1、R2、R1’、R2’應(yīng)變電阻。

具體實(shí)施方式

附著式鋼軌輪重傳感器，具有環(huán)體4，環(huán)體內(nèi)連有腹板5，腹板上設(shè)有電阻應(yīng)變片8，環(huán)體外側(cè)徑向外延地連有周向均布的四個(gè)開有螺釘穿孔的固定端3，設(shè)有四個(gè)與所述固定端對應(yīng)、能經(jīng)螺釘6與固定端連接的并能與鋼軌腹板1焊接的安裝端子2，所述電阻應(yīng)變片的絲柵81一部分與環(huán)體一直徑方向兩所述固定端連線平行，電阻應(yīng)變片絲柵其余部分與環(huán)體另一直徑方向兩所述固定端連線平行的，所述一直徑方向與另一直徑方向直角相交。設(shè)有與所述環(huán)體、安裝端子分離的定位安裝模塊9，定位安裝模塊具有一環(huán)狀體，環(huán)狀體外周設(shè)有徑向外延、周向均布的四個(gè)凸耳，凸耳上開有螺釘穿孔，凸耳及凸耳上的螺釘穿孔一一與所述環(huán)體上的固定端及固定端上的螺釘穿孔對應(yīng)。