[发明专利]一种用于铁道车辆超偏载检测的钢轨应力传感器

说明书

本发明公开了一种用于铁道车辆超偏载检测的钢轨应力传感器，其特征在于：包括有矩形的基体和两个连接于基体上方的钢轨夹具；基体相对的前、后端面上均设置有两个盲孔，且两端面的盲孔一一同轴相对设置，盲孔内均设置有电阻应变片，基体同轴的两盲孔所在部分为剪切梁结构。本发明通过钢轨夹具将双剪切梁结构的基体安装于钢轨上，实现钢轨应力检测，当车轮经过钢轨应力传感器所在的钢轨区段时，车轮作用于钢轨上，钢轨受力产生变形，钢轨应力传感器采集钢轨应力的变化量，然后对两边钢轨上车轮的受力情况进行分析，得出铁道车辆是否超载或偏载的结果，检测精度高，检测结果准确。

技术领域

本发明涉及压力检测领域，具体是一种用于铁道车辆超偏载检测的钢轨应力传感器。

背景技术

铁路多用于长距离的运输，因其速度快，价格便宜得到了快速的发展。当火车处于超载或偏载的状态下，极易造成交通事故，造成生命和财产的损失。但铁道上车辆的超载、偏载和总重的检测，目前还是采用停车检测的方式，检测方式麻烦且相对落后。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种用于铁道车辆超偏载检测的钢轨应力传感器，结构简单、安装方便，可实时采集钢轨应力的变化量，从而通过应力采集数据达到铁道车辆超偏载检测的目的。

本发明的技术方案为：

一种用于铁道车辆超偏载检测的钢轨应力传感器，包括有矩形的基体和两个连接于基体上方的钢轨夹具；所述的基体相对的前、后端面上均设置有两个盲孔，且两端面的盲孔一一同轴相对设置，盲孔内均设置有电阻应变片，基体同轴的两盲孔所在部分为剪切梁结构；所述的钢轨夹具包括有转接梁、两个分别连接于转接梁两端的夹板，每个夹板均包括有竖直部和弯折部，弯折部的底端连接于竖直部的顶端且弯折部与竖直部之间的夹角为钝角，两个夹板弯折部的顶端相对设置，两个夹板竖直部的底端分别固定连接于转接梁的两端，两个钢轨夹具的转接梁分别固定连接于基体两端部的上端面上且转接梁与基体为互相垂直结构。

所述的基体的中部上且位于两组同轴的盲孔之间设置有上下贯通的安装孔，支撑螺栓从上往下穿过安装孔。

所述的电阻应变片选用二片半桥型电阻应变片，一个二片半桥型电阻应变片中的二片电阻应变片分别安装于同轴的两个盲孔中，且二个二片半桥型电阻应变片连接组成工作电桥。

所述的钢轨夹具的每个夹板其弯折部上均设置有钢轨定位安装孔。

本发明的优点：

本发明通过钢轨夹具将双剪切梁结构的基体安装于钢轨上，实现钢轨应力检测，当车轮经过钢轨应力传感器所在的钢轨区段时，车轮作用于钢轨上，钢轨受力产生变形，钢轨应力传感器采集钢轨应力的变化量，然后对两边钢轨上车轮的受力情况进行分析，得出铁道车辆是否超载或偏载的结果，检测精度高，检测结果准确；本发明体积小、易于安装，且不改变铁路钢轨原有的结构，测量精度可到达0.3-0.5％，使用寿命可达到100万次左右。

附图说明

图1是本发明的主视图。

图2是本发明的侧视图。

图3是本发明的仰视图。

图4是本发明安装于钢轨上的结构示意图。

图5是本发明二片半桥型电阻应变片的结构示意图。

图6是本发明工作电桥的结构示意图。

图7是载荷剪切梁的力学模型示意图。

图8是载荷柱式梁的力学模型示意图。

图9是本发明剪切梁部分的应变区位置及应力分布图。

具体实施方式