用于固定钢轨应力监测传感器的装置的制作方法

2021-02-06 22:02:28|

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本实用新型涉及钢轨应力监测领域，特别是涉及一种用于固定钢轨应力监测传感器的装置。

背景技术：

无缝线路的基本特点是其钢轨内要承受巨大的温度应力，而应力的大小及分布都与钢轨温度的变化幅度直接相关，监测钢轨应力以及它的变化规律是一个极为重要的问题，使其在可控范围之内，是保证行车安全的重要因素，也是无缝线路维修和养护的科学依据。目前国内外对无缝线路钢轨纵向应力的检测和监测方法，可分为应力法和应变法两大类。应力法主要是测量某种物理量变化与应力之间的关系。

目前，应立法普遍采用胶粘法将应变片粘接在钢轨上，首先打磨钢轨，然后将胶水涂在应变片上，接着将应变片粘贴在打磨后钢轨表面的预定位置，最后用手按住应变片等待胶水凝固。对于服役运行中的无缝线路来说，这种方法虽然操作简单。但是，其操作的可靠性、稳定性无法保证，而且效率较低。服役运行中钢轨的维护维修窗口时间短，现场安装条件差。在低温环境中，胶水凝固需要一定时间，在此凝固时间内需要保持应变片的稳固，人为按住的方法往往造成应变片的错位，造成粘贴位置偏差。而且，在低温条件下，胶水很难凝固，容易造成粘贴不牢靠。此外，为了测量的准确和全面，往往需要布设多传感器，人为粘贴的方法效率较低，而且可靠性很难保证。

技术实现要素：

(一)要解决的技术问题

本实用新型实施例的目的是提供一种用于固定钢轨应力监测传感器的装置，以解决现有技术中人为粘接应变片存在的容易错位、粘贴不牢固和操作稳定性差的技术问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本实用新型实施例提供一种用于固定钢轨应力监测传感器的装置，包括：支架机构和顶压机构，所述支架机构包括用于夹持钢轨的夹持部，所述顶压机构安装于所述支架机构上，且所述顶压机构位于所述钢轨的侧面并朝向所述钢轨的中和轴。

其中，还包括平台，所述平台设于所述支架机构的顶部，且所述顶压机构通过所述平台安装于所述支架机构上。

其中，还包括滑轨机构和滑块，所述滑轨机构平行于所述钢轨，且固定于所述支架机构上，所述滑块可滑动设于所述滑轨机构上，所述平台固定于所述滑块上。

其中，还包括推拉手柄，所述推拉手柄安装于所述平台，且所述推拉手柄的施力端与所述顶压机构连接。

其中，所述平台设有至少两个葫芦孔，所述推拉手柄的安装座与所述平台之间通过紧固件与所述葫芦孔配合安装。

其中，所述夹持部包括设置于所述钢轨一侧的“v”型槽、设置于钢轨另一侧的挡板以及调节手柄，所述“v”型槽与所述挡板相对设置，且通过所述调节手柄连接，用于调节所述“v”型槽与所述挡板之间的距离。

其中，所述顶压机构包括第一顶丝组件、临近于所述钢轨的顶板和远离于所述钢轨的连接板，所述顶板设有第一通孔，所述连接板设有第二通孔，所述第一顶丝组件包括第一螺母、第一螺栓和第一弹簧，所述第一螺栓依次穿过所述第一通孔、所述第一弹簧和所述第二通孔，所述第一螺母与所述第一螺栓穿过所述第二通孔的部分螺纹连接。

其中，还包括第二顶丝组件，所述顶板设有第三通孔，所述连接板设有第四通孔，所述第二顶丝组件包括第二螺母、第二螺栓和第二弹簧，所述第二螺栓依次穿过所述第三通孔、所述第二弹簧和所述第四通孔，所述第二螺母与所述第二螺栓穿过所述第四通孔的部分螺纹连接。

其中，所述顶板的朝向所述钢轨的端面设有磁性斜块或磁性斜槽。

其中，所述支架机构还构造有穿线孔，用于穿过传感器的连接线。

(三)有益效果

本实用新型实施例提供的一种用于固定钢轨应力监测传感器的装置，通过支架机构的夹持部夹持于钢轨，使得安装于支架机构上的顶压机构与钢轨之间避免偏移错位的问题，在应变片胶粘未凝固时，采用顶压机构代替人手按压应变片，粘贴牢固，稳定性和可靠性高。

附图说明

图1为本实用新型实施例一种用于固定钢轨应力监测传感器的装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例一种用于固定钢轨应力监测传感器的装置的侧视图；

图3为图1中a的局部放大图。

附图标记：

1：“v”型槽；2：挡板；3：调节手柄；4：穿线孔；5：平台；6：滑轨机构；7：滑块；8：推拉手柄；9：第一顶丝组件；91：第一螺母；92：第一弹簧；10：第二顶丝组件；101：第二螺母；102：第二弹簧；11：磁性斜块；12：连接板；13：顶板。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1至图3所示，本实用新型实施例公开了一种用于固定钢轨应力监测传感器的装置，包括：支架机构和顶压机构，所述支架机构包括用于夹持钢轨的夹持部，所述顶压机构安装于所述支架机构上，且所述顶压机构位于所述钢轨的侧面并朝向所述钢轨的中和轴。

具体地，本实施例在测量过程中，可以将传感器固定在支架机构上，顶压机构提供应变片粘接过程中的压力，使之胶接固定于钢轨的中和轴。

本实施例中支架机构的夹持部夹持于钢轨，使得支架机构可稳定固定于钢轨处，并能够承载顶压机构和传感器，使得顶压机构面对钢轨的中和轴。顶压机构可以朝向钢轨方向推进或拉出，将应变片通过胶粘的方式粘在钢轨中和轴上，通过推进顶压机构对应变片施力，待胶凝固后，应变片则胶接固定在钢轨的中和轴。

其中，本实施例的还包括平台5，所述平台5设于所述支架机构的顶部，且所述顶压机构通过所述平台5安装于所述支架机构上。还包括滑轨机构6和滑块7，所述滑轨机构6平行于所述钢轨，且固定于所述支架机构上，所述滑块7可滑动设于所述滑轨机构上，所述平台5固定于所述滑块7上。本实施例的滑轨机构6采用平行的双滑轨，对应设置双滑块的形式，滑块7可以在滑轨上带动平台5沿钢轨的平行方向滑动，而平台5作为顶压机构的安装位，即可带动顶压机构沿钢轨的平行方向滑动。在本实施例中，可以先将划线模块放置于平台5上，滑动平台5至合适位置进行划线，该划线模块用于在钢轨上进行划线，模拟应变片的位置；之后将划线模块取下，安装涂胶模块于平台5上，滑动平台5至划线位置，进行涂胶；最后取下涂胶模块，利用钢片将胶涂抹均匀，放置应变片，利用顶压机构对应变片施加压力，顶压10分钟。

其中，还包括推拉手柄8，所述推拉手柄8安装于所述平台5，且所述推拉手柄8的施力端与所述顶压机构连接。本实施例中规定推拉手柄8受到工作人员推力或拉力的一端为受力端，而施加力于顶压机构的一端为施力端，本实施例中通过推拉手柄8来控制施加给顶压机构的力。

其中，所述平台5设有至少两个葫芦孔，所述推拉手柄8的安装座与所述平台5之间通过紧固件与所述葫芦孔配合安装。具体地，本实施例中在使用过程中，也即平台5搭载划线模块或涂胶模块时，紧固件(可采用螺栓)穿过葫芦孔的大孔，将推拉手柄通过安装座安装于平台上；在推动推拉手柄8时，其移至葫芦孔的小孔位置，此时可进行划线与涂胶操作；需要将推拉手柄拆下时，取下紧固件，将推拉手柄8从葫芦孔的小孔平移至大孔，并取下推拉手柄8。

其中，所述夹持部包括设置于所述钢轨一侧的“v”型槽1、设置于钢轨另一侧的挡板2以及调节手柄3，所述“v”型槽1与所述挡2板相对设置，且通过所述调节手柄3连接，用于调节所述“v”型槽1与所述挡板2之间的距离。本实施例通过“v”型槽1和挡板2分别夹持于钢轨的两侧，并利用调节手柄3，调节两者之间的距离。调节手柄3可采用螺纹手柄，例如：直纹把手或t型手柄等，在“v”型槽1的对应位置设有螺纹孔，通过旋转螺纹手柄进入到螺纹孔的长度来调整“v”型槽1与挡板2之间的距离。

如图3所示，所述顶压机构包括第一顶丝组件9、临近于所述钢轨的顶板13和远离于所述钢轨的连接板12，所述顶板13设有第一通孔，所述连接板12设有第二通孔，所述第一顶丝组件9包括第一螺母91、第一螺栓和第一弹簧92，所述第一螺栓依次穿过所述第一通孔、所述第一弹簧92和所述第二通孔，所述第一螺母91与所述第一螺栓穿过所述第二通孔的部分螺纹连接。本实施例中的第一顶丝组件9施力给应变片，使其胶接于钢轨的中和轴上。具体地，本实施例中的第一弹簧92围绕于第一螺栓的螺纹处，连接板12可从推拉手柄处接受推力，通过第一顶丝组件9传递给顶板13，顶板13给应变片施加压力。通过旋转第一螺母91，可以改变顶板13与连接板12之间的距离，从而调节施加给应变片的推力。例如，旋松第一螺母91，使得顶板13与连接板12之间的距离增大，进而通过第一弹簧92施力给应变片，当旋转第一螺母91到一定程度时，第一弹簧92的力全部施加给应变片，本实施例中的第一弹簧92采用小阻尼系数的弹簧。同时，也可以利用推拉手柄8进一步带动顶板13增大推力施加给应变片。

其中，还包括第二顶丝组件10，所述顶板13设有第三通孔，所述连接板12设有第四通孔，所述第二顶丝组件包括第二螺母101、第二螺栓和第二弹簧102，所述第二螺栓依次穿过所述第三通孔、所述第二弹簧102和所述第四通孔，所述第二螺母101与所述第二螺栓穿过所述第四通孔的部分螺纹连接。由于传感器与应变片的结构关系，本实施例中的第二顶丝组件10给传感器的边框施加压力，使其也可以胶接于钢轨的中和轴上。同理，第二顶丝组件10与第一顶丝组件9的调节压力的方式一样，不再赘述。

其中，所述顶板13的朝向所述钢轨的端面设有磁性斜块11或磁性斜槽，由于应变片的倾斜结构，顶板13上设有的磁性斜块或磁性斜槽使得应变片与钢轨中和轴接触时保持竖直状态。优选地，该磁性斜块11或磁性斜槽的倾斜角度为与竖直方向倾斜45°。

其中，所述支架机构还构造有穿线孔，用于穿过传感器的连接线。

基于以上实施例，本实用新型用于固定钢轨应力监测传感器的装置的操作流程包括：

s1、安装装置：固定本装置在钢轨上，通过“v”型槽和挡板分别卡住钢轨的两侧，旋转调节手柄拉近“v”型槽和挡板之间的距离，然后通过螺丝固定好滑轨机构，并在滑轨机构上安装滑块和平台；

测量准备：对钢轨进行除锈，记录温度以及测试传感器，粘接的环境温度在10度至30度之间合适，记录粘接钢轨时环境温度、轨温、锁定轨温(现场标定或者工务段提供)；钢轨粘接部位除锈打磨，粘接区域在两个轨枕中间，采用角磨机打磨钢轨，钢轨打磨区域光亮、平整。同时，利用砂纸磨光，利用酒精清洁应变传感器粘接部分；打磨轨底部边缘，以便粘接传感器线；

s2、放置划线模块于平台上，通过滑块带动划线模块沿钢轨方向平移，使用该划线模块在钢轨上进行划线，模拟应变片的位置，划线区域6平方毫米；

s3、取下划线模块，安装涂胶模块于平台上，通过滑块带动涂胶模块沿钢轨方向平移，使待涂胶的部分露出，涂胶后用钢片涂抹均匀，保证粘接的可靠；

s4、涂胶后的十分钟内，通过第二顶丝组件给予传感器边框粘接压力，通过第一顶丝组件给予应变片粘接压力，然后推动推拉手柄，对应变片和传感器边框增加压力，持续时间十分钟，并且在施加力期间，不能有任何的移动。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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