[實用新型]剪力傳感器

有效

• 申請號: 201420604152.8
• 申請日: 2014-10-17
• 公開（公告）號: CN204184376U
• 公開（公告）日: 2015-03-04
• 發明（設計）人: 柴雪松;馮毅杰;凌烈鵬;李旭偉;田德柱;李家林;謝錦妹;于國丞;薛峰;李健超
• 申請（專利權）人: 中國鐵道科學研究院鐵道建筑研究所;中鐵科學技術開發公司
• 主分類號: B61K9/08
• 分類號: B61K9/08
• 代理公司: 北京市金棟律師事務所 11425
• 代理人: 朱玲

技術領域

本實用新型涉及軌道的檢測技術領域，應用于軌道的安全檢測過程中，尤其涉及剪力傳感器。

背景技術

軌道的施工及后期使用過程中對軌道的受力狀態進行監測，以達到對列車的運行狀態和軌道結構狀態進行監測。從而需要在軌道的兩側施加“剪力傳感器”對使用軌道的狀態進行檢測，現有的“剪力傳感器”多為“不打孔式剪力傳感器”，其在使用過程中，需粘貼安裝于待檢測軌道的兩側，對稱的測力點需壓固于待檢測軌道兩側，但該種檢測方法，在實施過程中，一方面，需要通過外部輔助增加安裝器件才可實施；另外，該傳感器利用頂栓將其擠壓在被測物體上，傳感器的測力抓嵌入到被測物體，由于頂栓為球面結構，且測力抓為一圈多個單獨的凸齒，當受力方向與傳感器中心軸不一致或各個凸齒尺寸有偏差時，易導致測力抓受力不均，影響測試效果，因此，測量精度低，測量數據的準確性下降，無法保證連續的有效檢測，從而，提高了測量成本及軌道使用的安全性。

實用新型內容

針對上述現有技術中的缺陷，本實用新型解決了現有剪力傳感器實施難度大、測量精度低的問題。

為此，本實用新型提出的剪力傳感器包括，測力支撐座及應變片；所述測力支撐座的測力面中部為內凹測力板，環繞所述測力板，在所述測力面上開設測力感應凸齒，所述應變片與所述測力板固定；通過所述測力感應凸齒，將待檢測表面的剪力向內傳導至所述測力板區域，使所述應變片變形，獲取當前待檢測表面的剪力值。

在一種優選的實施方式中，所述測力支撐座的外側為支撐爪，所述支撐爪沿所述測力板的徑向分布。

在一種優選的實施方式中，所述支撐爪的數量為4個、3個、6個或8個。

在一種優選的實施方式中，所述支撐爪上開設安裝通孔。

在一種優選的實施方式中，所述測力感應凸齒的凸起形狀為三角形。

在一種優選的實施方式中，以環繞所述測力板為中心，在所述測力面上呈多同心環形分布。

在一種優選的實施方式中，在所述測力板的內側為應變片安裝腔，所述應變片設置于所述安裝腔中，與所述測力板的內側固定連接。

在一種優選的實施方式中，所述應變片沿45°或/135°設置。

在一種優選的實施方式中，所述安裝腔的縱截面為圓形。

在一種優選的實施方式中，還包括，電纜接頭，所述安裝腔的開口處，開設與所述電纜接頭匹配的內螺紋或外螺紋，使所述電纜接頭固定與所述開口處。

本實用新型的特點及優點是：通過在測力側立面周圍均布測力爪，使測力爪在測力時，可嵌入固定區域表面，有效避免了傳感器在測力過程中，由于中心軸不一致或各個凸齒尺寸有偏差所造成的測力抓受力不均，影響測試效果的情況產生。因此，提高了測量精度，降低了測量成本。

附圖說明

圖1為本實用新型一種實施方式中，剪力傳感器的內部結構示意圖；

圖2圖1中，”A”向的結構示意圖。

具體實施方式

對于本實用新型的剪力傳感器的特征、效果和所要達到的技術目的有更加清楚和全面的了解，下面結合說明書附圖和具體實施方式做進一步詳細說明。

如圖1所示，本實用新型的一種實施方式中的剪力傳感器，包括，金屬測力支撐座10的一側為圓形測力面11，該測力面11的中部為一體成型或單獨連接的測力板20。環繞測力板20區域在測力面11上開設多條測力感應凸齒12，該測力感應凸齒12可為多個同心環凸齒，或螺旋形凸齒，當為同心環凸齒時，其同心環間距為，1～2mm；當為螺旋形凸齒時，其螺距為，1～2mm。為保證較好的剪力測量精度，上述測力板20處的厚度優選為：1～2mm。應變片30通過粘接、焊接或螺栓連接等方式固定于測力板20上，為保證較好的測量精度，應變片30沿測力板20區域的45°或/135°設置。應變片測量系統或測量電路32與應變片30連接，通過外部引線，將測量數據向外傳輸。本實用新型中的剪力傳感器在使用時，先將測力支撐座10的測力面11中的測力感應凸齒12部分，固定于待檢測鐵軌40的待檢測表面41上(圖中虛線標識的部分)，當待檢測鐵軌40的待檢測表面發生剪力變形時，測力感應凸齒12將待檢測表面41所產生的剪力變形，向內傳導至測力板20區域內，使應變片30變形，通過對應變片30數據的讀取獲取當前待檢測表面41的剪力值。為保證較好的測量，使測力感應凸齒12更易固定與待檢測軌道表面，上述測力感應凸齒的硬度為HRC38-50。