一种计轴用轮轨耦合垂向力检测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种计轴用轮轨耦合垂向力检测装置,包括：底板、两个紧固部件、光纤光栅传感器；所述光纤光栅传感器至少包括两个应力检测光纤光栅传感器，分别为第一应力检测光纤光栅传感器和第二应力检测光纤光栅传感器；与底板和钢轨相配合的两个紧固部件，分别设置在底板两端，用于将底板贴合固定在钢轨底面下；所述第一应力检测光纤光栅传感器和所述第二应力检测光纤光栅传感器间隔一定距离设置在底板上，用于检测车轮经过时钢轨的轮轨耦合垂向力。本实用新型专利技术的计轴用轮轨耦合垂向力检测装置集成度高、方便安装、结构稳定、安全性高。高。高。

【技术实现步骤摘要】
一种计轴用轮轨耦合垂向力检测装置


[0001]本技术属于轨道运输安全监测
，具体涉及一种计轴用轮轨耦合垂向力检测装置。

技术介绍

[0002]计轴系统是一种重要的铁路信号设备，用车轮传感器检测列车车轮信息，通过运算后，给联锁系统输出区段占用或空闲信息。
[0003]现有的计轴系统大多采用电磁式计轴方法，其基本原理是；利用安装在钢轨上的计轴传感器建立电磁场，列车车轮经过时会改变磁场状态，形成脉冲变化量，通过脉冲计数实现计轴功能。电磁计轴方法原理简单，成本低，在轨道占用检查应用领域广泛使用。但是由于其检测的原理决定了其易受电磁干扰，甚至当有铁器划过时，都会引起错误计轴，严重地影响列车运营安全和运营效率。
[0004]为了解决传统基于电磁技术的车轮传感系统在应用中的难题，将光纤光栅传感技术引入到高速铁路的车轮检测应用中。光纤光栅传感技术具有绝缘性、抗电磁干扰、耐腐蚀、化学稳定性强、传输距离长等特点，其被广泛用于强电磁干扰及湿度多变的环境中。基于光纤光栅的计轴方法针对上述电磁计轴的问题提供了解决途径。
[0005]在公开号为CN201362265的专利中，公开了一种列车光纤光栅计轴系统，在轨道区段中至少一个送端和至少一个受端的钢轨上，均安装至少两个光纤光栅传感器，当列车以先后次序碾压在两只光纤光栅传感器上时，两传感器的波长偏移量在相邻时刻各产生一个脉冲，以脉冲来临次序判断列车行驶方向。在公开号为CN101376392的专利中，公开了一种基于钢轨形变/应力参数的车辆计轴方法。该方法中，首先在钢轨上布置传感器测量点，传感器测量点具有用于感应钢轨形变或应力的传感器，设置传感器的门限阈值，当车辆的车轮压过传感器所在位置的钢轨时，如果钢轨的形变或者应力变化超过门限阈值，传感器记录有车轮压过的状态发生；根据车轮压过的状态信息确定车辆的轴数。
[0006]上述专利均基于光纤光栅实现了计轴功能，但在工程化方面存在着缺点，主要表现在：计轴点的安装方式较为复杂，每个计轴点对应的光栅需要分别安装在多个轨枕缝中，每个轨枕缝安装一个光栅。
[0007]因此，亟需一种结构简单、便于施工的计轴用轮轨耦合垂向力检测装置。

技术实现思路

[0008]针对上述问题，本技术提供一种计轴用轮轨耦合垂向力检测装置,包括：底板、两个紧固部件、光纤光栅传感器；
[0009]所述光纤光栅传感器至少包括两个应力检测光纤光栅传感器，分别为第一应力检测光纤光栅传感器和第二应力检测光纤光栅传感器；
[0010]与底板和钢轨相配合的两个紧固部件，分别设置在底板两端；
[0011]所述第一应力检测光纤光栅传感器和所述第二应力检测光纤光栅传感器间隔一
定距离设置在底板上。
[0012]进一步地，所述第一应力检测光纤光栅传感器和所述第二应力检测光纤光栅传感器的固定方向与底板长轴平行或重合。
[0013]进一步地，所述第一应力检测光纤光栅传感器和所述第二应力检测光纤光栅传感器的间隔距离根据光栅信号解调频率、光栅波长采样点间隔点数和轨道限速确定。
[0014]进一步地，所述间隔距离满足以下条件：
[0015]其中，L表示所述间隔距离，N为光栅波长采样点间隔点数，v为轨道限速，f为光栅信号解调频率。
[0016]进一步地，每个紧固部件包括：
[0017]第一夹块和第二夹块；
[0018]所述第一夹块和所述第二夹块上分别设置有相配合的销轴孔，用于通过销轴连接第一夹块和第二夹块，并用螺母紧固。
[0019]进一步地，所述第一夹块包括第一夹块头和长条形延伸部；
[0020]所述第二夹块包括第二夹块头；
[0021]所述销轴孔分别设置在第一夹块头和第二夹块头上；
[0022]第二夹块用于将第一夹块的延伸部压紧在钢轨底部。
[0023]进一步地，第一夹块和第二夹块分别设置有楔形卡口，用于卡合在钢轨边缘。
[0024]进一步地，装置还包括：温度补偿光纤光栅传感器，
[0025]所述温度补偿光纤光栅传感器以与第一应力检测光纤光栅传感器垂直的方向固定在所述底板上；
[0026]或者，所述温度补偿光纤光栅传感器仅一端固定在所述底板上。
[0027]进一步地，在底板上两个应力检测光纤光栅传感器之间设置有应力干涉防护部，用于避免两个应力检测光纤光栅传感器之间的应力干涉。
[0028]进一步地，所述应力干涉防护部为设置在底板上的通孔或凹陷部。
[0029]进一步地，装置还包括：盖板，
[0030]所述底板中央区域形成凹槽，用于容纳所述光纤光栅传感器；
[0031]所述盖板用于与凹槽配合，密封设置在所述凹槽中的光纤光栅传感器。
[0032]进一步地，在所述销轴中设置松动监测光纤光栅传感器，用于监测检测装置安装后是否发生松动。
[0033]本技术提供的计轴用轮轨耦合垂向力检测装置中，计轴装置通过销轴安装在钢轨上，结构简单，便于维修和更换；由于采用光纤光栅作为传感器，检测精确大大提高，且不受电磁干扰，结合光纤光栅成熟的封装技术，使得能在恶劣环境下长期稳定的工作；同时，基于上述轮轨耦合垂向力检测装置的双阈值判断的计轴方式，仅用一个计轴检测装置就可实现计轴功能，计轴算法充分考虑了容错性，提升了系统可靠性。
[0034]本技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本技术而了解。本技术的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所指出的结构来实现和获得。
附图说明
[0035]为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0036]图1示出了根据本技术实施例的一种计轴用轮轨耦合垂向力检测装置立体结构示意图；
[0037]图2示出了根据本技术实施例的一种计轴用轮轨耦合垂向力检测装置安装结构示意图；
[0038]图3示出了根据本技术实施例的一种计轴用轮轨耦合垂向力检测装置安装在轨道上的仰视结构示意图；
[0039]图4示出了根据本技术实施例的一种计轴用轮轨耦合垂向力检测装置的安装示意图；
[0040]图5示出了根据本技术实施例的一种计轴用轮轨耦合垂向力检测装置的光栅布设示意图；
[0041]图6示出了根据本技术实施例的一种计轴用轮轨耦合垂向力检测装置的通孔或凹陷部的仰视结构示意图；
[0042]图7示出了根据本技术实施例的一种计轴用轮轨耦合垂向力检测装置通孔结构局部剖视示意图；
[0043]图8示出了根据本技术实施例的一种计轴用轮轨耦合垂向力检测装置凹陷部结构局部剖视示意图；
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种计轴用轮轨耦合垂向力检测装置,其特征在于，包括：底板、两个紧固部件、光纤光栅传感器；所述光纤光栅传感器至少包括两个应力检测光纤光栅传感器，分别为第一应力检测光纤光栅传感器和第二应力检测光纤光栅传感器；与底板和钢轨相配合的两个紧固部件，分别设置在底板两端；所述第一应力检测光纤光栅传感器和所述第二应力检测光纤光栅传感器间隔一定距离设置在底板上。2.根据权利要求1所述的计轴用轮轨耦合垂向力检测装置,其特征在于，所述第一应力检测光纤光栅传感器和所述第二应力检测光纤光栅传感器的间隔距离根据光栅信号解调频率、光栅波长采样点间隔点数和轨道限速确定。3.根据权利要求2所述的计轴用轮轨耦合垂向力检测装置,其特征在于，所述间隔距离满足以下条件：其中，L表示所述间隔距离，N为光栅波长采样点间隔点数，v为轨道限速，f为光栅信号解调频率。4.根据权利要求1
‑
3中任一项所述的计轴用轮轨耦合垂向力检测装置,其特征在于，每个紧固部件包括：第一夹块和第二夹块；所述第一夹块和所述第二夹块上分别设置有相配合的销轴孔，用于通过销轴连接第一夹块和第二夹块，并用螺母紧固。5.根据权利要求4所述的计轴用轮轨耦合垂向力检测装置,其特征在于，所述第一夹块包括第一夹块头和长条形延伸部；所述第二夹块包括第二夹块头；所述销轴孔分别设置在第一夹块头和第二夹块头上；第二夹块用于将...

【专利技术属性】
技术研发人员：王智新，秦成文，张璐，潘建军，林锦锋，吴春晓，王晟，王岁儿，杨扬，史龙，孙国营，徐宗奇，
申请(专利权)人：北京全路通信信号研究设计院集团有限公司，
类型：新型
国别省市：