[发明专利]高精度智能化无基坑轨道称重装置

说明书

技术领域

本发明涉及应用电阻随作用力大小而变化的性质来计量力或应力的装置，特别是轨道称量装置。

背景技术

不断轨轨道称重装置与断轨型轨道称重装置相比，具有造价低，施工周期短，使用稳定性、可靠性和安全性高等特点。已有不断轨轨道称重装置主要有轨垫式传感器、塞入式传感器和夹紧接触式传感器，塞入式传感器和夹紧接触式传感器可称为剪切应变式传感器。轨垫式传感器是在一段轨道相间一距离的两根普通轨枕之间以轨枕的形式取代普通轨枕，垫入钢轨下面，其数量根据实际需要而定，多至几个、十几个，少至一个、二个，当车轮从钢轨上经过时，其重量直接通过钢轨作用到传感器上，实现称重计量。轨垫式传感器由于在称重区两端存在称量-非称量的过渡区而影响称量精度。剪切应变式传感器包括塞入式传感器和夹紧接触式传感器，安装于钢轨腹板中心层附近（塞入式传感器安装于腹板预留的安装孔，夹紧接触式传感器被顶紧设置于钢轨腹板），当车轮从钢轨上经过时，钢轨受重产生形变，形变所致剪切应力传递到传感器，实现称重计量。这种装置的主要缺点是称量区域短，从而影响称量精度。

将轨垫式传感器和剪切应变式传感器组合在一起，构成复合式不断轨轨道称重装置，可以克服两者单独使用所产生称量精度低和称量区短的问题。本发明人先前的CN2398620Y和CN202048970U公告的就是这种称重装置。

轨道称量装置按称量对象的整体与局部分为轮计量、轴计量、转向架计量和整车计量。同轴左右两轮重之和为轴重，同转向架前后两轴重之和为转向架重，同车前后两转向架重之和为整车重。但按上述原则由局部计量合为整体计量的处理结果通常误差较大，反之，将整体计量拆分为局部计量结果误差也大。实际上目前应用的轨道称量装置其计量方式（计量功能）都是单一性的，即整车计量时不能检测轮重、轴重和转向架重，反之亦然，即使可以进行各项计量（轮、轴、转向架、整车计量），其计量精度也无法保证，并且由于无冗余配置可靠性相对较低（当系统中有传感器损坏时即影响系统计量精度），如CN202048970U专利公告的多功能组合式无基坑不断轨轨道称重装置，虽然可以进行各项称重，但也存在轮计量、轴计量、转向架计量时精度相对较低及无冗余配置可靠性相对较低的问题。

发明内容

本发明要解决目前轨道称量装置在轮计量、轴计量、转向架计量或整车计量上方式单一，将局部计量整合为整体计量或整体计量拆分为局部计量处理时计量精度低，以及因部件故障等原因导致装置运行可靠性低的问题，为此提供本发明的一种高精度智能化无基坑轨道称重装置，这种轨道称量装置计量精度高，运行可靠性高，构造简单。

为解决上述问题，本发明采用的技术方案是设有轨垫式传感器和剪切应变式传感器，其特殊之处是具有至少三个称重单元，每个称重单元依轨道纵向间隔设置，所述三个称重单元分别为一号称重单元、二号称重单元、三号称重单元；

所述一号称重单元具有二个所述剪切应变式传感器，该二个剪切应变式传感器相间一距离地设置于钢轨腹板上，轨道下面于该二个剪切应变式传感器之间的区间设置有所述轨垫式传感器，轨道下面对应于所述二个剪切应变式传感器相对所述轨垫式传感器一侧的另一侧部位垫设有轨枕；

所述二号称重单元具有二个所述剪切应变式传感器，该二个剪切应变式传感器相间一距离地设置于钢轨腹板上，轨道下面于该二个剪切应变式传感器之间的区间设置有所述轨垫式传感器，轨道下面对应于该二个剪切应变式传感器相对所述轨垫式传感器一侧的另一侧部位垫设有轨枕；

所述三号称重单元具有二个所述剪切应变式传感器，该二个剪切应变式传感器相间一距离地设置于钢轨腹板上，轨道下面于该二个剪切应变式传感器之间的区间设置有所述轨垫式传感器，轨道下面对应于该二个剪切应变式传感器相对所述轨垫式传感器一侧的另一侧部位垫设有轨枕。

本发明中所述剪切应变式传感器可以是塞入式传感器，也可以是夹紧接触式传感器。

本发明所述轨道下面于二个剪切应变式传感器之间的区间所设置的轨垫式传感器为二个或二个以上，以在空间上形成一称量区段。

所述塞入式传感器是已知的。所述夹紧接触式传感器为本申请人的ZL 201020256600.1号发明专利说明书所披露的。

本发明中所述轨垫式传感器似同轨枕那样垫置安装于钢轨下面，为减少振动可以在传感器与钢轨之间铺上减振胶垫。若干轨垫式传感器形成一个称重信号感应区，当外力（车轮轮重）通过钢轨作用到各传感器上，形成多支点的受力称重轨，传感器便产生一个与外力成正比的输出信号。