[发明专利]具有温度测量功能的光纤光栅道岔密贴监测装置

说明书

技术领域

本发明涉及铁路道岔安全监测技术领域和光纤光栅传感技术领域，具体为一种光纤光栅铁路道岔密贴监测装置，并且能同时实现道岔温度的测量。

背景技术

我国铁路运输繁忙，道岔转换频繁，而且道岔是线路的咽喉部位，其机械强度又远不如正线区段，机械状态容易发生变化。道岔又是电务和工务部门检修工作的一个交界口，是一个薄弱环节。如果道岔不密贴，将直接影响列车行车安全。

随着列车速度的提高，对道岔夹异物的检查也越来越严格。秦沈客运专线一次铺设无缝线路关键技术的研究——《道岔夹异物动力标准的研究》报告提出，在60kg/m钢轨30号提速道岔上，车速为160km/h时夹异物动力标准为5mm，车速为200km/h时夹异物动力标准为4mm、车速为250km/h及300km/h时夹异物动力标准为3mm。铁工务函[1996]313号文《60kg/m钢轨提速道岔及转换设备铺安装维护及验收技术条件》要求两牵引点之间有5mm以上间隙时，道岔不锁闭或不接通。根据此标准，既有道岔原有结构很难保证此指标，必须增加密贴监测设备，监测道岔状态。

当前国内采用的道岔密贴状态监测装置大多数结构复杂，采用大量电子线路，并以开关量监测居多，不能给出密贴过程的距离值。这是因为模拟量电信号传感器的零点漂移严重，无法进行长期监测。这样的密贴状态监测装置无论从产品成本、安全性能、监测准确性和可靠性等方面来看，都无法满足发展越来越迅速的铁路运输安全监测要求。应用先进的光纤传感技术监测道岔密贴状态为铁路道岔安全运行监控提供了一个新的技术手段。

随着无缝道岔的发展，温度应力对道岔的几何平顺性的影响越来越重要，再考虑到铁路道岔融雪系统的需要，温度已成为道岔越来越重要的参数之一，所以如何实现道岔密贴度与温度的测量，意义重大。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明的目的在于，提供一种简单、精确、耐蚀、可靠、不受环境影响的兼顾温度测量的铁路道岔密贴状态监测装置。

(二)技术方案

本发明提供一种道岔密贴监测装置，包括密贴传感器和固定器，固定器用于将密贴传感器固定在道岔的基本轨的内侧轨腰，密贴传感器包括上盖、弹簧、底盖、简支梁及至少一光纤光栅，其中：

上盖与底盖相扣合以构成一腔体，且上盖与底盖可沿同轴方向相对滑动，简支梁置于腔体中，其两端固定在底盖上，光纤光栅粘贴在简支梁的表面，弹簧一端与上盖固定连接，另一端与简支梁固定连接。

(三)有益效果

本发明提供的道岔密贴监测装置具有以下优点：

1、本发明采用光纤传感，简化了密贴监测装置的结构与工艺，体积小、结构简单，当尖轨与基本轨密贴时，该密贴传感器能隐藏于基本轨轨腰，不影响轨道结构与行车安全。

2、本发明采用固定夹具安装于道岔的基本轨内侧，安装方便，且避免了在轨道上进行钻孔或焊接等对钢轨破坏的作业，不影响轨道的结构。

3、本发明采用光纤传感技术，不受铁路网电磁场干扰，可靠性高。

4、本发明突破了电传感的开关式测量，能测量出尖轨与基本轨密贴距离的具体数值。

5、本发明监测道岔密贴状态的同时，还可以测量其温度，为道岔的温度应力、融雪监测等提供指导与参考。

附图说明

图1为本发明实施例提供的道岔密贴监测装置的结构示意图。

图2是本发明实施例提供的光纤光栅固定的位置图。

图3是本发明实施例提供的道岔密贴监测装置的安装示意图。

具体实施方式

本发明提供一种道岔密贴监测装置，用于检测道岔的基本轨与尖轨的密贴程度，道岔密贴监测装置包括密贴传感器和固定器，固定器用于将密贴传感器固定在道岔的基本轨的内侧轨腰，密贴传感器包括上盖、弹簧、底盖、简支梁及至少一光纤光栅，尖轨移动时，推动上盖与底盖相对滑动，使弹簧压缩，其恢复力作用在简支梁上，简支梁发生弯曲，粘贴在其上的光纤光栅随之弯曲被拉伸，光纤光栅的中心波长发生变化，通过中心波长的变化，可以反推出道岔尖轨的密贴度。

根据本发明的一种实施方式，上盖与底盖相扣合以构成一腔体，且上盖与底盖可沿同轴方向相对滑动，简支梁置于腔体中，其两端固定在底盖上，光纤光栅粘贴在简支梁的表面，弹簧一端与上盖固定连接，另一端与简支梁固定连接。