專利名稱：特種合金鋼軌軌道稱重傳感裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種鐵路車輛動(dòng)態(tài)稱重、超偏載檢測(cè)及無臺(tái)面動(dòng)態(tài)電子軌道衡的傳感裝置。
鐵路車輛超、偏載檢測(cè)裝置一般采用普通鋼軌作彈性體，其優(yōu)點(diǎn)是制作方便，造價(jià)低廉。但普通鋼軌彈性性能較差，不是制作傳感器器的理想材料，因而，以此為彈性體的檢測(cè)裝置，其稱量精度不高，不能滿足計(jì)量規(guī)程要求。而在軌道衡中，往往都是把稱臺(tái)支承在柱式或梁式壓力傳感器上進(jìn)行稱重，構(gòu)成有基坑，有臺(tái)面動(dòng)態(tài)電子軌道衡，但是這種衡對(duì)于過衡車列的速度限定在15km／h以內(nèi)，因此，不適合在鐵路運(yùn)營線上安裝使用，也不宜在環(huán)境惡劣的煤場(chǎng)、礦山使用。
本實(shí)用新型的目的是從提高彈性體的彈性性能和改變彈性體變形信號(hào)采集及測(cè)量方式入手，既提高軌道稱重傳感裝置的稱量精度，又使之適合在運(yùn)營鐵路線上使用。
本實(shí)用新型采用兩條長度大于4.5米的特種合金鋼軌作彈性體，在每條鋼軌軌腰中性上對(duì)稱等距設(shè)置兩個(gè)以上的傳感器，每個(gè)傳感器由對(duì)稱粘貼于特種合金鋼軌軌腰兩側(cè)中性線上的兩對(duì)應(yīng)變計(jì)貼片點(diǎn)及其連接導(dǎo)線構(gòu)成，同一對(duì)應(yīng)變計(jì)貼片點(diǎn)對(duì)稱于鋼軌中性線某點(diǎn)兩側(cè)，兩對(duì)應(yīng)變計(jì)貼片之中心距為200－300mm。
前述特種合金鋼軌采用牌號(hào)為40CrNiNoA的合金彈簧鋼構(gòu)成，也可采用牌號(hào)為42CrNo合金鋼或牌號(hào)為35CrMnSiA合金彈簧鋼構(gòu)成。
以下結(jié)合附圖作進(jìn)一步說明

圖1為特種合金鋼軌軌道稱重傳感裝置正視圖；圖2為一字型應(yīng)變計(jì)貼片示意圖；圖3為一字型應(yīng)變計(jì)傳感器導(dǎo)線連接俯視展開圖；圖4為一字型應(yīng)變計(jì)傳感器測(cè)重電橋連接電路圖；圖5為人字型應(yīng)變計(jì)貼片示意圖；圖6為人字型應(yīng)變計(jì)傳感器測(cè)重電橋連接電路圖。
為了提高彈性體變形信號(hào)采集精度，根據(jù)材料力學(xué)中剪切應(yīng)變?cè)砑半姌螂娐窚y(cè)量原理，本實(shí)用新型各傳感器中應(yīng)變計(jì)貼片點(diǎn)及其導(dǎo)線連接依據(jù)應(yīng)變計(jì)的種類設(shè)計(jì)了兩種方式。
如圖1、圖2、圖3所示，前述的傳感器中各應(yīng)變計(jì)貼片點(diǎn)由軸線垂直相交且與鋼軌中性線成45°夾角的兩片“一字型”應(yīng)變計(jì)組成，代號(hào)為單數(shù)的1與3、5與7的一字型應(yīng)變計(jì)在同一側(cè)構(gòu)成兩個(gè)貼片點(diǎn)，代號(hào)為偶數(shù)的2與4、6與8的一字型應(yīng)變計(jì)在另一側(cè)對(duì)應(yīng)點(diǎn)構(gòu)成另外兩個(gè)貼片點(diǎn)，將1與2、3與4、5與6、7與8的一端導(dǎo)線直接相連，1與3的另一端導(dǎo)線相聯(lián)后引出測(cè)點(diǎn)B，2與5的另一端導(dǎo)線相聯(lián)后引發(fā)測(cè)點(diǎn)A，6與7的另一端導(dǎo)線相聯(lián)后引出測(cè)點(diǎn)D，4與8的另一端導(dǎo)線相聯(lián)后引出測(cè)點(diǎn)C，A與C，B與D即組成測(cè)重電橋的兩組對(duì)角線(圖4)，在電橋的對(duì)角線AC端加上供橋電壓μo，電橋的另一對(duì)角線BD端則為輸出端，其輸出電壓Δμ與鋼軌的承載力P成正比。
如圖5所示，前述的傳感器中各應(yīng)變計(jì)貼片點(diǎn)由一片軸線與鋼軌中性線重疊的“人字型”(又稱剪切型)應(yīng)變計(jì)組成，代號(hào)為1′、3′的人字型應(yīng)變計(jì)在同一側(cè)構(gòu)成兩個(gè)貼片點(diǎn)，代號(hào)為2′、4′的人字型應(yīng)變計(jì)在另一側(cè)對(duì)應(yīng)點(diǎn)構(gòu)成另外兩個(gè)貼片點(diǎn)，將1′與3′、1′與4′、4′與2′、2′與5′的一端相聯(lián)并分別引出測(cè)點(diǎn)A、B、C、D，A與C、B與D即組成測(cè)重電橋的兩組對(duì)角線(圖6)，其測(cè)量如前相同。
根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，前述的每條鋼軌上所設(shè)置的相鄰兩傳感器間中心距離以400－2000mm為宜?？紤]到測(cè)量精度與成本因素，每條鋼軌上所設(shè)置的傳感器數(shù)以2－6個(gè)為宜。
特種合金鋼軌軌道稱重傳感裝置經(jīng)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)，具有稱重精度高、穩(wěn)定性好、滯后、蠕變小等優(yōu)點(diǎn)，其性能價(jià)格比高，是目前鐵路車輛動(dòng)態(tài)稱重及超偏載檢測(cè)裝置較為理想的一次儀表，亦是制造無基坑、無稱臺(tái)、不斷軌、不限速的動(dòng)態(tài)電子軌道衡的傳感裝置。
權(quán)利要求1.一種特種合金鋼軌軌道稱重傳感裝置，其特征在于它由兩條長度大于4.5米的特種合金鋼軌和若干個(gè)傳感器組成，在每條鋼軌軌腰中性線上對(duì)稱等距設(shè)置兩個(gè)以上傳感器，每個(gè)傳感器由對(duì)稱粘貼在特種合金鋼軌軌腰中性線兩側(cè)的兩對(duì)應(yīng)變計(jì)貼片點(diǎn)及其連接導(dǎo)線構(gòu)成，同一對(duì)應(yīng)變計(jì)貼片點(diǎn)對(duì)稱于鋼軌軌腰中性線某點(diǎn)兩側(cè)，兩對(duì)應(yīng)變計(jì)貼片點(diǎn)之中心距為200-300mm。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的特種合金鋼軌軌道稱重傳感裝置，其特征在于所述的特種合金鋼軌由40CrNiNoA合金彈簧鋼構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的特種合金鋼軌軌道稱重傳感裝置，其特征在于所述的特種合金鋼軌由42CrNo合金鋼構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的特種合金鋼軌軌道稱重傳感裝置，其特征在于所述的特種合金鋼軌由35CrMnSiA合金彈簧鋼構(gòu)成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的特種合金鋼軌軌道稱重傳感裝置，其特征在于所述傳感器中各應(yīng)變計(jì)貼片點(diǎn)由軸線垂直相交且與鋼軌中性線成45°夾角的兩片“一字型”應(yīng)變計(jì)組成，代號(hào)為單數(shù)的1與3、5與7的一字型應(yīng)變計(jì)在同一側(cè)構(gòu)成兩個(gè)貼片點(diǎn)，代號(hào)為偶數(shù)的2與4、6與8的一字型應(yīng)變計(jì)在另一側(cè)對(duì)應(yīng)點(diǎn)構(gòu)成另外兩個(gè)貼片點(diǎn)，將1與2、3與4、5與6、7與8的一端導(dǎo)線直接相連，1與3的另一端導(dǎo)線相聯(lián)后引出測(cè)點(diǎn)B，2與5的另一端導(dǎo)線相聯(lián)后引發(fā)測(cè)點(diǎn)A，6與7的另一端導(dǎo)線相聯(lián)后引出測(cè)點(diǎn)D，4與8的另一端導(dǎo)線相聯(lián)后引出測(cè)點(diǎn)C，A與C，B與D即組成測(cè)重電橋的兩組對(duì)角線。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的特種合金鋼軌軌道稱重傳感裝置，其特征在于所述傳感器中各應(yīng)變計(jì)貼片點(diǎn)由一片軸線與鋼軌中性線重疊的人字型應(yīng)變計(jì)組成，代號(hào)為1′、3′的人字型應(yīng)變計(jì)在同一側(cè)構(gòu)成兩個(gè)貼片點(diǎn)，代號(hào)為2′、4′的人字型應(yīng)變計(jì)在另一側(cè)對(duì)應(yīng)點(diǎn)構(gòu)成另外兩個(gè)貼片點(diǎn)，將1′與3′、1′與4′、4′與2′、2′與3′的一端相聯(lián)并分別引出測(cè)點(diǎn)A、B、C、D，A與C、B與D即組成測(cè)重電橋的兩組對(duì)角線。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的特種合金鋼軌軌道稱重傳感裝置，其特征在于所述的兩相鄰傳感器的中心距離為400－2000mm。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的特種合金鋼軌軌道稱重傳感裝置，其特征在于每條鋼軌上所設(shè)置的傳感器為2－6個(gè)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種鐵路軌道稱重傳感裝置，它由特種合金鋼軌及設(shè)在其上的傳感器構(gòu)成，每條鋼軌上設(shè)有2個(gè)以上傳感器，每個(gè)傳感器由粘貼于軌腰中性線上的兩對(duì)應(yīng)變計(jì)貼片點(diǎn)及其導(dǎo)線構(gòu)成，本實(shí)用新型采用特種合金鋼軌作彈性體，并應(yīng)用剪切應(yīng)變?cè)砑皽y(cè)重電橋來采集，測(cè)量鋼軌變形信號(hào)，其精度高，穩(wěn)定性好，滯后，蠕變小，且價(jià)格低廉，可用于運(yùn)營鐵路線上，是目前軌道稱重衡器中較先進(jìn)的傳感裝置。
文檔編號(hào)G01G19/02GK2182991SQ93235248
公開日1994年11月16日 申請(qǐng)日期1993年12月17日 優(yōu)先權(quán)日1993年12月17日
發(fā)明者杜潤祥 申請(qǐng)人:杜潤祥