高铁弹条扣件数控扣压力整定机动扳手制造技术

本发明专利技术提供一种将扣压力检测与数控扭矩机动扳手功能相结合，一体化的高铁弹条扣件数控扣压力整定机动扳手。本发明专利技术的技术解决方案的核心是：在机动扳手拧紧立柱螺栓过程中，弹条扣件中的弹条被不断压缩，位于其上部的专用平垫圈的上表面与轨距挡板的距离不断减小，机动扳手套筒头侧面安装有距离传感器，该距离传感器的探头杆伸出顶住轨距挡板上表面，拧紧立柱螺栓时随时测量弹条受压的变形量距离数值，当该数值与预设的对应扣压力的距离数值相等时，控制电路会切断机动扳手的动力源，实现了扣压力精确控制下的弹条扣件紧固过程。本发明专利技术的有益效果是创新性的提出了简单、易于实现且方便现场使用的扣压力数字化精确整定的，机动螺栓扳手新方案。

【技术实现步骤摘要】
高铁弹条扣件数控扣压力整定机动扳手
本专利技术涉及高铁及普速线路中紧固钢轨的弹条扣件，扣压力整定用机动扳手领域。包括弹条扣件扣压力测量和整定的方法，以及扣压力整定扳手的结构和数控电路的构成。
技术介绍
高铁与普速线路钢轨固定于轨枕的主要方式是用各种弹条扣件固定。由于钢轨是经弹性橡胶垫板与轨枕承轨槽贴合后，再用弹条扣件扣压经立柱螺栓紧固安装的，立柱螺栓的紧固扭力决定了弹条扣件对钢轨的扣压力，钢轨两侧扣压力是否一致决定了钢轨的竖直形态；扣压力的大小决定了钢轨的稳固性，对行车安全及提高列车乘客体验至关重要。但是长期以来由于没有相关扣压力检测工具、量具及扣压力整定机动扳手，因此铁道部标准中也仅是对弹条扣件紧固螺栓的紧固扭力做出了规定，各种定扭力机动螺栓扳手也不断涌现，但实际生产实践中由于立柱螺栓制造差异与锈蚀情况不一，造成立柱螺栓的紧固扭力无法真实反映弹条扣件对钢轨的真实扣压力，随着立柱螺栓的不断锈蚀及反复检修紧固，其差异值会越来越大，钢轨形态无法保证会严重影响列车的高速安全稳定运行。急需一种方便现场使用能够快速紧固弹条扣件的同时精确整定弹条扣件扣压力的新型机动扳手。
技术实现思路
本专利技术针对上述问题提供一种将扣压力检测与数控扭矩机动扳手功能相结合，原理先进、结构简单易于制造的，一体化的高铁弹条扣件数控扣压力整定机动扳手。将极大的提高线路稳定性和高铁行车安全。本专利技术的技术解决方案的核心是：机动扳手现场紧固弹条扣件时有效检测弹条扣件扣压力的的检测原理、方法、与机构。在机动扳手拧紧立柱螺栓过程中，弹条扣件中的弹条被不断压缩，位于其上部的专用平垫圈的上表面与轨距挡板的距离不断减小，这个距离的大小不但反映出弹条受压变形的程度，也真实地反映出弹条扣件对钢轨的扣压力，本专利技术的机动扳手套筒头底面与扣件专用平垫圈上面贴合，机动扳手套筒头侧面安装有距离传感器，该距离传感器的探头杆伸出，在弹簧压力下顶住轨距挡板上表面，拧紧立柱螺栓时随时测量弹条受压的变形量距离数值，当该数值与预设的对应扣压力的距离数值相等时，控制电路会切断机动扳手的动力源，实现了扣压力精确控制下的弹条扣件紧固过程。本专利技术由机动式螺栓扳手；扣压力检测距离传感器、检测电路与检测机构、数控与扭力/扣压力显示电路两大部分组成。其中的机动式螺栓扳手可以是多种形式，从动力源不同可包括内燃机、交、直流电动机、气动与液压马达；从传动形式上可包括冲击式与减速器静扭力式，从工作套筒头的数量上可以简单的增加为2个或多个，均可与上述其余部分组合成本专利技术。本专利技术的扣压力检测部分中的距离传感器可以是光栅、容栅、磁栅、电阻、电磁感应、电涡流、超声、光电等形式的距离传感器，均可应用本专利技术的检测原理简单组合。本专利技术的有益效果是创新性的解决了因弹条扣件扣压力差异造成的钢轨形态不稳定及危及行车安全的有害因素；提出了简单、易于实现且方便现场使用的扣压力数字化精确整定的，机动螺栓扳手新方案。下面结合附图说明对本专利技术做更为详细的阐述。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术申请的进一步理解，构成本申请的一部分，在这些附图中使用相同的参考标号来表示相同或相似的部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。图1是为说明本专利技术原理所附的弹条扣件中的弹条外形图。图2是为说明本专利技术原理所附的弹条扣压力测量位置，和弹条高度随扣压力变化图示。图3是本专利技术的弹条扣件扣压力检测机构图。图4是本专利技术的电路原理框图。图5是本专利技术实施例图。图中：1.机动扳手输出轴；2.扳手套筒；3.螺母；4.平垫圈；5.弹条；6.挡板座；7.轨距挡板；8.螺旋道钉；9.橡胶垫板；10.钢轨；11.轨枕；12.距离传感器测头；13.距离传感器；32.变送器；33.反相器；34位移寄存器；35.单片机；36.数显屏和控制按键组件；37.直流电动机；38.电机驱动器；39.稳压与分压电路；40.电池组；41.冲击式扳手工作头；42.控制器电路。具体实施方式为使本申请的特征、技术方案和优点更易于被本领域技术人员理解，从而对本专利技术的保护范围做出更为清楚明确的界定，以下结合附图及具体实施例，对本申请做进一步的详细说明。在以下描述中，对“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”等等的引用表明如此描述的实施例或示例可以包括特定特征、结构、特性、性质或限度，但并非每个实施例或示例都必然包括特定的特征与结构。请参阅图1和图2，本专利技术的测量原理的基础是：如图1所示的扣件弹条5，在如图2中，在机动扳手输出轴1带动的扳手套筒2，旋紧装于螺旋道钉8上的螺母3时被不断压缩，使平垫圈4与轨距挡板7之间的垂直距离量h不断变小，h值的大小线性反应了，弹条扣件组对安装于轨枕11并垫有橡胶垫板9的钢轨10的扣压力大小。请参阅图3，本专利技术的测量机构是：如图3所示的用于测量h值变化量的距离传感器13，安装于机动扳手输出轴1侧面的机动扳手外壳内，距离传感器测头12伸出并抵住轨距挡板7的上表面，由于机动扳手工作时扳手套筒2下表面与平垫圈4贴合，并提供整个机动扳手的支撑，所以距离传感器13的输出值可以真实的反映出弹条5受力变形的情况，并据此线性推导出扣压力的大小。请参阅图4和图5，本专利技术的一种实施例包括：高铁弹条扣件数控扣压力整定机动扳手，可在线路维修紧固弹条扣件时精确整定弹条扣件对钢轨的扣压力，使整条线路的扣压力保持一致，克服因螺旋道钉和螺母的制造差异及锈蚀程度不同等因素，引起的钢轨扣压力无法保持一致的问题。具体实施方式是：高铁弹条扣件数控扣压力整定机动扳手，是由机动扳手部分与测量及控制电路两部分组成，机动扳手部分与传统机动扳手结构相同主要包括：动力源本实施例中为直流电动机37、冲击式扳手工作头41、机动扳手输出轴1、扳手套筒2、及必要的外壳等组成。测量及控制电路部分主要包括：距离传感器13，变送器32、反相器33、位移寄存器34、单片机35、数显屏和控制按键组件36、电机驱动器38、稳压与分压电路39、电池组40、控制器电路42。高铁弹条扣件数控扣压力整定机动扳手的工作流程是：在进行螺栓旋紧工作时，首先在数显屏和控制按键组件36上，根据现场实际需要选定对应该弹条扣件规格的，相应扣压力值的存贮数据，然后通过电机驱动器38启动直流电动机37，带动冲击扳手工作头41、机动扳手输出轴1、扳手套筒2旋转拧紧螺母3，扣件弹条5被压缩；距离传感器13测量的扣件弹条5高度值h的变量信号经变送器32分别送入单片机和由反相器33和位移寄存器组成的前处理电路，前处理后也送入单片机用于与预设数据比对，单片机将距离数据线性转换为对应的扣压力值，时时显示于数显屏和控制按键组件36的显示屏上，同时在该变量数值与预设数据相同时，输出信号至电机驱动器38切断经由电池组40、稳压与分压电路39提供的动力电源，直流电动机37失电停止，此时整个弹条扣件组件对钢轨的扣压力与预设数值相同，完成了弹条扣件紧固与扣压力整定流程。在进行螺母旋松作业时，经由数显屏和控制按键组件36上的旋松按键选择，此时电路不会对机动扳手的距离传感器13传入的数据处理，机动扳手输出轴1，直接反向旋松螺母3直至人为停止。以上所述仅为本专利技术的一个有利实施例，并非因此限制本专利技术的专利范围，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.高铁弹条扣件数控扣压力整定机动扳手，其特征在于，在机动扳手拧紧弹条扣件的同时精确测量弹条受压的变形量，通过该变形量的大小线性反应弹条扣压力的大小，并通过控制电路与预设扣压力相应数据对比从而精确量化控制机动扳手拧紧动作，达到机动扳手精确控制钢轨弹条扣件扣压力的目的。

【技术特征摘要】
1.高铁弹条扣件数控扣压力整定机动扳手，其特征在于，在机动扳手拧紧弹条扣件的同时精确测量弹条受压的变形量，通过该变形量的大小线性反应弹条扣压力的大小，并通过控制电路与预设扣压力相应数据对比从而精确量化控制机动扳手拧紧动作，达到机动扳手精确控制钢轨弹条扣件扣压力的目的。2.根据权利要求1所述的高铁弹条扣件数控扣压力整定机动扳手，其特征在于包括弹条扣件扣压力测量和整定的方法，以及扣压力整定扳手的结构和数控电路的构成。3.根据权利要求1所述的高铁弹条扣件数控扣压力整定机动扳手，其特征是，机动扳手套筒头底面与扣件专用平垫圈上面贴合，机动扳手套筒头侧面安装有距离传感器，该距离传感器的探头杆伸出，顶住轨距挡板上表面，拧紧立柱螺栓时随时测量弹条受压的变形量距离数值，当该数值与预设的对应扣压力的距离数值相等时，控制电路会切断机动扳手的动力源，实现了扣压力精确控制下的弹条扣件紧固过程。4.根据权利要求1所述的高铁弹条扣件数控扣压力整定机动扳手，其特征是，包括由机动式螺栓扳手；扣压力检测距离传感器、检测电路与...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘波，
申请(专利权)人：刘波，
类型：发明
国别省市：天津,12