[發(fā)明專(zhuān)利]一種轉(zhuǎn)轍機(jī)轉(zhuǎn)換力實(shí)時(shí)測(cè)量裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010841592.5
• 申請(qǐng)日: 2020-08-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112129436B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-10-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 皮立新;王大志;張?zhí)熨x;盧智;翟文革;謝明軍;丁召榮;馬韜;陳玉亮;梁軍生;任同群;趙劍;崔揚(yáng);馬振人;齊雪梅;張媛
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 西安鐵路信號(hào)有限責(zé)任公司;大連理工大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G01L1/22
• 分類(lèi)號(hào): G01L1/22;G01L5/00
• 代理公司: 大連理工大學(xué)專(zhuān)利中心 21200
• 代理人: 隋秀文;溫福雪

1.一種轉(zhuǎn)轍機(jī)轉(zhuǎn)換力實(shí)時(shí)測(cè)量裝置，其特征在于，所述的轉(zhuǎn)轍機(jī)轉(zhuǎn)換力實(shí)時(shí)測(cè)量裝置包括轉(zhuǎn)換力傳感器(5)和轉(zhuǎn)換力采集器(6)；

所述的轉(zhuǎn)換力傳感器(5)包括錐形彈性力敏模塊、彈性體預(yù)緊模塊和彈性體封蓋模塊；

所述的彈性體預(yù)緊模塊包括螺紋底座(3)、旋調(diào)導(dǎo)桿(4)和預(yù)緊卡環(huán)(f)；所述的螺紋底座(3)上半部分的外部設(shè)有螺紋，其內(nèi)部為通孔，通孔的上半部分加工為圓孔，下半部分加工為六方孔；預(yù)緊卡環(huán)(f)固定安裝在螺紋底座(3)的頂部的圓孔內(nèi)，螺紋底座(3)與預(yù)緊卡環(huán)(f)同軸；所述的旋調(diào)導(dǎo)桿(4)，從螺紋底座(3)的底部向上穿過(guò)，使其上半部分穿過(guò)螺紋底座(3)和預(yù)緊卡環(huán)(f)；旋調(diào)導(dǎo)桿(4)下部與螺紋底座(3)的六方孔配合，且旋調(diào)導(dǎo)桿(4)下部的外表面與螺紋底座(3)六方孔內(nèi)壁相接觸固定，使旋調(diào)導(dǎo)桿(4)和螺紋底座(3)固定為一體，旋調(diào)導(dǎo)桿(4)上部位于螺紋底座(3)外；

所述的錐形彈性力敏模塊包括錐形力敏結(jié)構(gòu)(2)和力敏電阻(c)；所述的錐形力敏結(jié)構(gòu)(2)的材質(zhì)為彈性材料，其上部為開(kāi)口的圓形筒體結(jié)構(gòu)，其中部為收縮的錐形筒體結(jié)構(gòu)，其底部為階梯軸結(jié)構(gòu)，且上部的圓形筒體結(jié)構(gòu)的直徑大于螺紋底座(3)上半部分的直徑，螺紋底座(3)上半部分的直徑在下部的錐形筒體結(jié)構(gòu)的直徑最大值和最小值之間；錐形筒體結(jié)構(gòu)的下部加工有一個(gè)平面，作為應(yīng)變放大圓環(huán)(d)，且平面的中心設(shè)有通孔，其材料彈性模量小于100GPa，且中心通孔的尺寸大于旋調(diào)導(dǎo)桿(4)的直徑；所述的力敏電阻(c)安裝在應(yīng)變放大圓環(huán)(d)上表面，力敏電阻(c)靠近應(yīng)變放大圓環(huán)(d)內(nèi)徑，其方向垂直于應(yīng)變放大圓環(huán)(d)半徑；錐形力敏結(jié)構(gòu)(2)底部的階梯軸結(jié)構(gòu)卡在預(yù)緊卡環(huán)(f)上，且錐形力敏結(jié)構(gòu)(2)與預(yù)緊卡環(huán)(f)之間能夠相互旋轉(zhuǎn)；旋調(diào)導(dǎo)桿(4)的中部穿過(guò)錐形力敏結(jié)構(gòu)(2)，旋調(diào)導(dǎo)桿(4)頂部位于錐形力敏結(jié)構(gòu)(2)上方；

所述的彈性體封蓋模塊包括密封圓筒(1)；密封圓筒(1)為下端開(kāi)口的筒體結(jié)構(gòu)，密封圓筒(1)套裝在錐形力敏結(jié)構(gòu)(2)的頂部，密封保護(hù)錐形力敏結(jié)構(gòu)(2)內(nèi)的傳感元件；密封圓筒(1)上蓋的中心設(shè)有密封孔(b)，用于旋調(diào)導(dǎo)桿(4)的穿過(guò)和密封，旋調(diào)導(dǎo)桿(4)繞密封孔(b)旋轉(zhuǎn)，密封孔(b)旁設(shè)有引線(xiàn)孔(a)，將錐形力敏結(jié)構(gòu)(2)內(nèi)的電纜引出并且固定線(xiàn)纜；

測(cè)量時(shí)，將轉(zhuǎn)換力傳感器(5)置于被測(cè)轉(zhuǎn)轍機(jī)的動(dòng)作桿中性軸處上開(kāi)設(shè)的通孔內(nèi)，通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)旋調(diào)導(dǎo)桿(4)，使螺紋底座(3)旋入通孔的下段，直至錐形力敏結(jié)構(gòu)(2)下部的錐形筒體結(jié)構(gòu)的外圓錐面(e)與動(dòng)作桿中性軸上的通孔中部的錐形內(nèi)壁緊密貼合，其預(yù)緊扭矩不小于3N·m；

所述的轉(zhuǎn)換力采集器(6)包括采集電路與接口；所述的接口包括傳感器接口和輸出接口，通過(guò)接口將整個(gè)裝置電路連通；所述的采集電路包括供電模塊(g)、測(cè)量模塊(h)、放大模塊(i)、數(shù)據(jù)處理模塊(j)和信號(hào)輸出模塊(k)；所述的測(cè)量模塊(h)、放大模塊(i)、數(shù)據(jù)處理模塊(j)和信號(hào)輸出模塊(k)依次串聯(lián)，供電模塊(g)為四個(gè)模塊供電；力敏電阻(c)通過(guò)電纜和傳感器接口與測(cè)量模塊(h)連接，測(cè)量模塊(h)完成對(duì)轉(zhuǎn)換力傳感器(5)的采集并輸出電壓信號(hào)，電壓信號(hào)經(jīng)過(guò)放大模塊(i)放大后接入數(shù)據(jù)處理模塊(j)，對(duì)初始信號(hào)進(jìn)行清零，并標(biāo)定輸出信號(hào)與拉壓力的對(duì)應(yīng)關(guān)系，最后信號(hào)輸出模塊(k)通過(guò)輸出接口與外部的電壓表或上位機(jī)連接，將電壓信號(hào)輸出，得到被測(cè)轉(zhuǎn)轍機(jī)的轉(zhuǎn)換力。