[发明专利]轮轨力集成测试传感器及轨道扣件

说明书

技术领域

本发明涉及轨道及列车运行状态监测的技术领域，应用于轨道及列车运行的安全监测过程中，尤其涉及轮轨力集成测试传感器及轨道扣件。 

背景技术

随着高速铁路技术的不断发展，与之相应的无砟轨道结构在轨道交通领域中也得到了逐步的推广。为有效监测轨道状态及列车在高速铁路中的运行状态，有必要对车辆-轨道间的轮轨力进行准确监测。但由于钢轨底面至无砟轨道板表面的净空间狭窄，因此无法进行有效测量。针对上述问题，现有技术中普遍采用橡胶测力垫板的方式对垂向的轮轨力给予检测，但橡胶测力垫板在实施时，需要取代轨下橡胶垫板，从而改变了扣件节点刚度，因此，不利于保持轨道结构的良好状态；另外，由于其采用橡胶作为主要的支撑材质，从而无法进行多次的反复使用，并降低了检测过程中的精度。由此可知，现有的橡胶测力垫板，施工成本高、检测精度低、使用寿命短，因此，无法满足轨道的监测及列车运行状态长期监测的需要。 

发明内容

针对上述现有技术中的缺陷，本发明解决了现有轮轨力测试过程中，精度低及适用性差的问题。 

本发明提供了轮轨力集成测试传感器，包括，大垫板、弹条固定梁、垂向力传感器及横向力传感器；所述大垫板中部为支撑部，两侧包括装配凸台，该装配凸台与所述弹条固定梁连接；所述垂向力传感器固定于所述支撑部中； 所述横向力传感器固定于所述弹条固定梁中。 

在一种优选的实施方式中，所述装配凸台为方形装配凸台，所述弹条固定梁与所述装配凸台的装配配合面上，开设与所述方形装配凸台相应的凹槽，使所述装配凸台与所述弹条固定梁连接。 

在一种优选的实施方式中，所述装配凸台的高度为：5mm～20mm。 

在一种优选的实施方式中，还包括，方形斜垫板，所述方形斜垫板与所述支撑部固定连接；所述方形斜垫板的倾斜角度为1:40的坡度。 

在一种优选的实施方式中，所述垂向力传感器为垂向力应变片传感器；在所述大垫板的支撑部中均布多个轮辐环槽；沿所述轮辐环槽的径向设置多个轮辐臂，所述多个垂向力应变片传感器与所述轮辐臂固定连接。 

在一种优选的实施方式中，所述方形斜垫板的底面与所述支撑部的顶部之间内填充弹性密封胶，使所述方形斜垫板的底面与所述支撑部的顶部之间的安装间隙为0.1～0.5mm或1～2mm的安装间隙；所述方形斜垫板的两侧面与所述弹条固定梁之间设有0.1～0.5mm或1～2mm的安装间隙，在该间隙的区域内填充弹性密封胶。 

在一种优选的实施方式中，所述弹条固定梁上部开设弹条固定槽，所述弹条固定槽宽度，与待装配弹条的弹条宽度相应，所述弹条固定梁的顶面外侧设有固定凸台。 

在一种优选的实施方式中，所述弹条固定梁的外侧角为弧形倒角或直线倒角。 

在一种优选的实施方式中，所述横向力传感器为横向力应变片传感器；所述弹条固定梁沿横向开设横向力传感器测力孔，多个所述横向力应变片传感器采用拉压应力法呈0°和90°两个方向布置于所述传感器测力中。 

同时，本发明的一种实施方式中还提供了轨道扣件，包括上述任一项实施方式中的轮轨力综合测试传感器。 

本发明的有益效果为：本发明的轮轨力集成测试传感器，其特点 是能够同时测取无砟轨道WJ-7型扣件节点位置的轮轨垂直力和轮轨横向力，克服了目前无法测取的困难；本发明的轮轨力集成测试传感器具有测试精度高、稳定性好、安装简便、与既有扣件安装一致、对轨道结构的一致性无任何影响等优点。 

附图说明

图1是本发明的一种实施方式中，轮轨力集成测试传感器的主视图； 

图2是本发明的一种实施方式中，轮轨力集成测试传感器的侧面示意图； 

图3为图1中A-A线的剖面示意图； 

图4是本发明的另一种实施方式中，轮轨力集成测试传感器的内部结构示意图； 

图5是本发明的一种实施方式中，弹条固定梁的示意图； 

图6为图5中B-B线的剖面示意图。 

具体实施方式

对于本发明的轮轨力综合测试传感器的特征、效果和所要达到的技术目的有更加清楚和全面的了解，下面结合说明书附图和具体实施方式做进一步详细说明。