[发明专利]一种高速铁路轮轨沉降监测系统及其实施方法

权利要求书

1.一种高速铁路轮轨沉降监测系统，其特征在于，包括铁路路基（1）和铁路轨道（2），铁路路基（1）上铺设一层道床（11），并在道床（11）上留有沿长度方向设置的监测沟槽（3），监测沟槽（3）的两侧内壁由混凝土夯实，监测沟槽（3）内铺入监测轨道（4），监测轨道（4）上方的道床（11）上等间距的铺设有轨枕（21），轨枕（21）上固定有垂直的钢轨（22）；所述监测轨道（4）沿长度方向开设有滑动槽（5），并在滑动槽（5）内卡入多组监测组件（6），监测组件（6）上安装有升降组件（7）、电力传动组件（8）和移动组件（9），升降组件（7）与轨枕（21）相接，用于接收轨枕（21）的压力信号，并将压力信号发送至监测组件（6）内的电路板（10）上，并受控于电路板（10），电力传动组件（8）用于传输铁路路基（1）两侧输电线路的电力至升降组件（7）、移动组件（9）和电路板（10）提供电力，移动组件（9）接收电路板（10）的控制信号，并驱动监测组件（6）沿滑动槽（5）移动，改变监测轨枕（21）的位置，用于调整监测范围；

监测组件（6）包括监测壳（61）、侧滑轨（62）、上支撑板（63）、下支撑板（64）、第一弹簧（65）和压力传感器（66），监测壳（61）的两侧对称设置有侧滑轨（62），上支撑板（63）和下支撑板（64）位于监测壳（61）内，并且上支撑板（63）和下支撑板（64）的两端分别卡入两侧的侧滑轨（62）内，其中，下支撑板（64）的底面与监测壳（61）上的压力传感器（66）相接，第一弹簧（65）置于上支撑板（63）和下支撑板（64）之间，电路板（10）固定在上支撑板（63）上，压力传感器（66）监测的压力信号通过导线传输至电路板（10）；

升降组件（7）包括气缸（71）、气泵（72）、升降杆（73）和接触板（74），气缸（71）和气泵（72）的底端固定在上支撑板（63）上，气缸（71）的另一端穿出监测壳（61），气缸（71）和气泵（72）之间通过管道连接，升降杆（73）的一端与气缸（71）连接，升降杆（73）的另一端与接触板（74）相接，气泵（72）改变气缸（71）内部气体压强，驱动升降杆（73）上升或者下降，在升降杆（73）上升过程中接触板（74）抵在轨枕（21）上，在升降杆（73）下降过程中接触板（74）脱离轨枕（21）；

移动组件（9）包括左滑座（91）、右滑座（92）、滚轮（93）、齿轮（94）和齿条（95），左滑座（91）和右滑座（92）对称固定在监测壳（61）的两侧，滚轮（93）和齿轮（94）的轴分别插入左滑座（91）和右滑座（92）的轴承内，并且齿轮（94）与滑动槽（5）上的齿条（95）啮合，齿轮（94）还与接入电路板（10）的电机连接，电路板（10）驱动齿轮（94）旋转，带动监测组件（6）移动。

2.如权利要求1所述的一种高速铁路轮轨沉降监测系统，其特征在于，电力传动组件（8）包括导电杆（81）、第二弹簧（82）、导电片（83）和通电条（84），通电条（84）固定在滚轮（93）上方的滑动槽（5）上，通电条（84）与输电线路相接，导电杆（81）的一端插入左滑座（91）内，通过导线与电路板（10）电连接，导电杆（81）的另一端与通电条（84）接触连接的导电片（83）固定，第二弹簧（82）套在导电杆（81）上，并且第二弹簧（82）的两端抵在导电片（83）和左滑座（91）上，输电线路的电力通过导电杆（81）、导电片（83）和通电条（84）传输至电路板（10）。

3.一种如权利要求2所述的高速铁路轮轨沉降监测系统的实施方法，其特征在于，包括以下步骤；

S1：监测沟槽（3）内铺入的监测轨道（4），升降组件（7）受控电路板（10），气缸（71）驱动接触板（74）缩回监测轨道（4）内，监测轨道（4）上方的道床（11）上等间距的铺设有轨枕（21）；

S2：气缸（71）驱动接触板（74）伸长直至抵在轨枕（21）上，监测组件（6）通过多点监测，并且监测的初始距离不小20m，轨枕（21）在动车经过后产生的压力作用于压力传感器（66），压力传感器（66）传输压力数据至电路板（10）；

S3：动车经过后多个监测组件（6）采集的压力数据汇总，对压力数据异常位置下达精确监测指令；

S4：这一路段的监测组件（6）接收指令，电路板（10）驱动气缸（71）驱动接触板（74）缩回监测轨道（4）内，齿轮（94）在电机的作用下沿着齿条（95）移动，直至异常段的每根轨枕（21）下方设置一个监测组件（6），气缸（71）驱动接触板（74）伸长直至抵在轨枕（21）上，精确监测；

S5：动车再次经过异常段后，精确采集压力数据，并判断是否沉降以及沉降的程度，监测组件（6）继续通过移动组件（9）回到监测的初始位置。