[发明专利]一种转辙机转换力实时测量装置

说明书

本发明属于测力传感器领域，具体涉及一种转辙机转换力实时测量装置。该装置包括转换力传感器模块和转换力采集器模块。转换力传感器安装于转辙机动作杆中性轴上开设的通孔内，当动作杆受力时引起通孔的变形，进而引起传感器的变形，并通过传感元件输出电信号。转换力采集器模块完成对传感器的供电和传感器信号采集、处理与记录，实现转辙机转换力的实时监测。本发明相较于目前转辙机力测量装置，实现了对转辙机转换力的实时监测，能够反映转辙机服役时的工作状态，所得到的数据时效性更好。

技术领域

本发明属于测力传感器领域，具体涉及一种转辙机转换力实时测量装置。

背景技术

转辙机是驱动道岔变更线路以及反映道岔位置的基础电气设备。转辙机转换力是指转辙机搬动道岔时的驱动力。当转辙机转换力过大会使得尖轨与基本轨相互挤压，长期作用下则会使基本轨变形，进而影响行车安全；当转辙机转换力过小，会使尖轨搬动不到位，列车会有脱轨风险，危及行车安全。转辙机转换力的测量对掌握道岔运行状态、提升行车安全、降低维护成本具有重要意义。

目前对转辙机力的测量装置是便携式测试仪。在窗口时间对转辙机受力状态进行检测。这种方法需要打开转辙机，临时将转辙机部分零件替换为测力销等装置，这种方法替换了转辙机部分零件进行测量，改变了转辙机服役工作状态并且测量过程中引入冲击，测量误差结果较大。此外巡检人员只能在夜间上线检查，其检查结果并不能体现转辙机服役工作状况，时效性差。另外检测操作过程复杂，成本高。

发明内容

本发明为了解决现有测量装置时效性差、过程繁琐的问题，提供了一种转辙机转换力在线实时测量装置，是一种新型的转辙机转换力测量装置，安装于转辙机内部。采用在转辙机内部的动作杆上安装转换力传感器，动作杆受力应变变化引起转换力传感器形变，然后通过转换力采集器获得形变电信号并输出，实现了转辙机转换力的实时监测。此外，由于动作杆实际工况复杂，会受到不同方向的弯矩作用，因此，使用时转换力传感器安装于动作杆中性轴处，避免了弯矩对转换力测量的影响，所测的转辙机转换力更加准确。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是：

一种转辙机转换力实时测量装置，包括转换力传感器5和转换力采集器6。

所述的转换力传感器5包括锥形弹性力敏模块、弹性体预紧模块和弹性体封盖模块。

所述的弹性体预紧模块包括螺纹底座3、旋调导杆4和预紧卡环f；所述的螺纹底座3上半部分的外部设有螺纹，其内部为通孔，通孔的上半部分加工为圆孔，下半部分加工为六方孔；预紧卡环f固定安装在螺纹底座3的顶部的圆孔内，螺纹底座3与预紧卡环f同轴；所述的旋调导杆4，从螺纹底座3的底部向上穿过，使其上半部分穿过螺纹底座3和预紧卡环f；旋调导杆4下部与螺纹底座3的六方孔配合，且旋调导杆4下部的外表面与螺纹底座3六方孔内壁相接触固定，使旋调导杆4和螺纹底座3固定为一体，旋调导杆4上部位于螺纹底座3外。

所述的锥形弹性力敏模块包括锥形力敏结构2和力敏电阻c；所述的锥形力敏结构2的材质为弹性材料，其上部为开口的圆形筒体结构，其中部为收缩的锥形筒体结构，其底部为阶梯轴结构，且上部的圆形筒体结构的直径大于螺纹底座3上半部分的直径，螺纹底座3上半部分的直径在下部的锥形筒体结构的直径最大值和最小值之间；锥形筒体结构的下部加工有一个平面，作为应变放大圆环d，且平面的中心设有通孔，为了放大应变信号，其材料弹性模量应小于100GPa，且中心通孔的尺寸大于旋调导杆4的直径；所述的力敏电阻c安装在应变放大圆环d上表面，力敏电阻c靠近应变放大圆环d内径，其方向垂直于应变放大圆环d半径；锥形力敏结构2底部的阶梯轴结构卡在预紧卡环f上，且锥形力敏结构2与预紧卡环f之间能够相互旋转；旋调导杆4的中部穿过锥形力敏结构2，旋调导杆4顶部位于锥形力敏结构2上方。