[发明专利]一种钢轨支架式剪力传感器

说明书

本发明公开一种钢轨支架式剪力传感器，包括主支架、副支架和传感器体，主支架、副支架分别设置于钢轨的两侧，主支架与副支架可拆卸连接，传感器体设置于主支架靠近钢轨的一侧，主支架设置于钢轨远离铁路轨道的一侧；传感器体包括传感器端头、应变梁和传感器贴片，传感器端头与主支架可拆卸连接，应变梁连接两个传感器端头，传感器贴片设置于应变梁上，应变梁与钢轨平行设置，应变梁受到钢轨作用力变形时，传感器贴片能够将钢轨形变转换为电信号。当钢轨受力变形时，钢轨通过主支架使应变梁发生变形，进而通过应变梁上的传感器贴片将钢轨变形转换为电信号。

技术领域

本发明涉及铁路运输检测设备及其周边配套设施技术领域，特别是涉及一种钢轨支架式剪力传感器。

背景技术

钢轨剪力传感器(以下简称剪力传感器)，主要应用于铁道货车超偏载检测装置和不断轨自动轨道衡。与本发明最相近似的是打孔式剪力传感器，如图1所示，在目前铁道货车超偏载检测装置和不断轨自动轨道衡上，压力传感器与剪力传感器配套使用，如图2所示，通过将压力传感器与剪力传感器输出波形合成后，再进行相关处理。目前铁道货车超偏载检测装置和不断轨自动轨道衡所使用的剪力传感器均需要在钢轨的轨腰部位钻孔和绞孔，通过剪力传感器与安装孔之间的紧配合，利用铁路车辆轮重作用引起安装孔变形，从而挤压剪力传感器，测量出相应位置的剪应力大小。在钢轨上钻孔本身对钢轨就是一种破坏，钻孔的位置、大小、粗糙程度以及钻孔与剪力传感器之间的配合程度都直接影响剪力传感器的测量准确度。铁道货车超偏载检测装置多安装在铁路正线，由人工在铁路正线进行钻孔安装作业，施工危险系数高，安装操作的准确性和规范性要求高，作业难度大，一旦打孔失败，需要更换钢轨，成本高。随着铁路提速、重载等要求的提高，对剪力传感器的安装、更换、计量等提出了更高的要求。

现有技术中，铁道货车超偏载检测装置和不断轨自动轨道衡所应用的剪力传感器，需要将钢轨轨腰打孔后才能进行安装，随着铁路运输的提速及装载量提升，有潜在不安全因素；打孔作业需要在铁道货车超偏载检测装置和不断轨自动轨道衡安装现场进行，打孔需要专业设备，耗时长，作业需要申请专门的天窗点，特别是铁道货车超偏载检测装置多安装于铁路正线，施工危险系数高；另外，打孔的位置、大小、粗糙程度以及孔位与剪力传感器之间的配合程度都直接影响剪力传感器的测量准确度，对安装操作的准确性和规范性要求高，一旦打孔失败，需要更换钢轨，不易操作，工作量大。

因此，如何改变现有技术中，钢轨剪力传感器安装需要在钢轨上打孔导致铁路运输危险系数提高以及安装施工难度大的现状，成为了本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种钢轨支架式剪力传感器，以解决上述现有技术存在的问题，省去在钢轨上打孔的操作，保证钢轨的刚度，降低了剪力传感器安装施工难度。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种钢轨支架式剪力传感器，包括主支架、副支架和传感器体，所述主支架、所述副支架分别设置于钢轨的两侧，所述主支架与所述副支架可拆卸连接，所述传感器体设置于所述主支架靠近钢轨的一侧，所述主支架设置于钢轨远离铁路轨道的一侧；所述传感器体包括传感器端头、应变梁和传感器贴片，所述传感器端头与所述主支架可拆卸连接，所述应变梁连接两个所述传感器端头，所述传感器贴片设置于所述应变梁上，所述应变梁与钢轨平行设置，所述应变梁受到钢轨作用力变形时，所述传感器贴片能够将钢轨形变转换为电信号。

优选地，所述主支架、所述副支架分别与钢轨底部插接相连。

优选地，所述主支架与所述副支架通过支架安装螺栓相连，所述支架安装螺栓设置于钢轨的底部，所述支架安装螺栓与钢轨之间具有间隙，所述支架安装螺栓处设置防松垫圈。

优选地，所述主支架靠近钢轨的一侧设置安装位，所述安装位的横截面为梯形，所述安装位的开口面积较所述安装位的底面面积大，所述传感器头具有与所述安装位相匹配的斜面。

优选地，所述传感器端头利用传感器体螺栓与所述主支架相连。