本发明专利技术提供了一种钢轨弹条扣压力检测装置，包括自检式敲击锤、温振传感器，以及手持式测量仪；其中，自检式敲击锤的锤头内置有压力传感器阵列，在自检式敲击锤敲击钢轨弹条的第一侧肢时，压力传感器阵列用于检测敲击力度和敲击角度；温振传感器贴装固定于钢轨弹条的第二侧肢上，用于检测钢轨弹条的温度和振动数据；手持式测量仪内置温振信号采集卡、数据存储卡、控制器，并设有数据显示屏，数据存储卡内储存有不同温度环境中弹条扣压力与振动频率间的关联数据库。本发明专利技术还提供了一种采用上述钢轨弹条扣压力检测装置进行扣压力检测的方法，能够降低钢轨弹条扣压力的检测难度，提高检测精度。检测精度。检测精度。
【技术实现步骤摘要】
钢轨弹条扣压力检测装置及方法
[0001]本专利技术属于钢轨维检
，具体涉及一种钢轨弹条扣压力检测装置及方法。
技术介绍
[0002]在铁路工程中，钢轨通过钢轨扣件固定在道床轨枕上，钢轨扣件主要由道钉、轨下垫板、钢轨弹条组成，产生扣压力的主要部件为钢轨弹条，钢轨通过弹条的弯曲和扭曲变形而产生扣压力而固定在轨枕上，由于钢轨弹条是在反复交变的应力下工作，需要长期承受弯曲、扭转、疲劳和腐蚀等多种作用，因此在对钢轨的维检过程中，需要定期测量钢轨弹条的扣压力，以保证轨道车辆运行安全。
[0003]目前，在维检过程中测量钢轨弹条的扣压力大多是通过人工扭转道钉螺栓，然后通过测量螺栓扭矩以判定弹条扣压力的大小，测试过程繁琐，需要耗费大量人工进行作业，而且这种方式对于弹条扣压力的测量精度较低，测量结果与实际扣压力间的偏差较大，容易导致维检人员对于钢轨弹条的实际扣压状态产生误判，从而增加轨道列车运行的安全隐患。
技术实现思路
[0004]本专利技术实施例提供一种钢轨弹条扣压力检测装置及方法，旨在降低钢轨弹条扣压力的检测难度，提高检测精度。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：第一方面，提供一种钢轨弹条扣压力检测装置，包括：自检式敲击锤，锤头内置有压力传感器阵列，在自检式敲击锤敲击钢轨弹条的第一侧肢时，压力传感器阵列用于检测敲击力度和敲击角度；温振传感器，贴装固定于钢轨弹条的第二侧肢上，用于检测钢轨弹条的温度和振动数据；手持式测量仪，内置温振信号采集卡、数据存储卡、控制器，并设有数据显示屏，温振信号采集卡与温振传感器电性连接，控制器与温振信号采集卡、数据存储卡、自检式敲击锤、数据显示屏分别电性连接，数据存储卡内储存有不同温度环境中弹条扣压力与振动频率间的关联数据库。
[0006]结合第一方面，在一种可能的实现方式中，手持式测量仪内还设有敲击自检器，敲击自检器与压力传感器阵列和控制器分别电连接，用于在自检式敲击锤的敲击力度和敲击角度超差时发出警告。
[0007]一些实施例中，压力传感器阵列包括由自检式敲击锤的锤头敲击端中心向边缘发散分布的多个压力传感器，其中，敲击力度为锤头敲击端的中心区域分布的多个压力传感器的检测数据之和，敲击角度由锤头敲击端的边缘区域与中心区域的压力传感器的检测数据偏差计算获得。
[0008]示例性的，温振传感器包括：
壳体，底壁上设有适于卡装于第二侧肢上的卡扣；振动传感器，设于壳体内，且与温振信号采集卡电性连接，振动传感器的检测端伸出壳体的底壁，并抵接在第二侧肢上；温度传感器，设于壳体内，且与温振信号采集卡电性连接，温度传感器的检测端伸出壳体的底壁，并抵接在第二侧肢上。
[0009]本专利技术提供的钢轨弹条扣压力检测装置的有益效果在于：与现有技术相比，本专利技术钢轨弹条扣压力检测装置，采用的自检式敲击锤能够通过其内置的压力传感器阵列检测其敲击力度和敲击角度，从而能够通过敲击使钢轨弹条获得可控的恒定激振力，同时利用温振传感器能够获取钢轨弹条的温度和其在恒定激振作用下产生的振动频率，并将温度和振动频率通过温振信号采集卡传输至控制器，控制器通过调取数据存储卡储存的关联数据库中的相应数据，即可将对应该温度和振动频率的扣压力数据显示在数据显示屏上，从而使维检人员得到该钢轨弹条准确的扣压力数据，检测过程简单省力，劳动强度低，并考虑了环境温度对于弹条扣压力的影响因素，基于预先试验获取的不同温度环境中弹条扣压力与振动频率间的关联数据库，从而避免人为操作因素对于检测结果的影响，能够提高弹条扣压力的检测精度。
[0010]第二方面，本专利技术实施例还提供了一种钢轨弹条扣压力检测方法，包括以下检测步骤：步骤S100、按照实际钢轨扣件结构构建试验模型，采用上述钢轨弹条扣压力检测装置，针对试验模型获取不同温度环境中弹条扣压力与振动频率间的关联数据库；步骤S200、向待检实际钢轨扣件的钢轨弹条上施加恒定激振，并检测钢轨弹条的温度，并根据施加的恒定激振获取钢轨弹条的振动频率；步骤S300、基于钢轨弹条的温度和振动频率，对照关联数据库获取钢轨弹条的实际扣压力。
[0011]结合第二方面，在一种可能的实现方式中，步骤S100包括：步骤S101、按照实际钢轨扣件结构构建试验模型，其中，试验模型的钢轨和轨座之间设有压力检测传感器；步骤S102、将温振传感器固定在试验模型的钢轨弹条的第二侧肢上，并采用自检式敲击锤垂直敲击该钢轨弹条的第一侧肢；步骤S103、记录步骤S102中的敲击力度，并通过温振传感器获取钢轨弹条的温度和振动频率，通过压力检测传感器获取钢轨弹条的扣压力，建立该温度条件下钢轨弹条的振动频率与其扣压力之间的关联数据；步骤S104、依次改变自检式敲击锤对第一侧肢的敲击力度，重复上述步骤S103，建立在同一温度条件下钢轨弹条的振动频率与其扣压力之间的关联数据；步骤S105、依次改变试验环境温度，重复上述步骤S103和步骤S104，建立关联数据库。
[0012]具体的，在步骤S102中，通过自检式敲击锤内置的压力传感器阵列检测其敲击力度和敲击角度，并在其敲击角度超差时调整敲击角度重新敲击。
[0013]具体的，在步骤S105中，环境温度的试验变化范围为
‑
20～60℃一些实施例中，步骤S200包括：
步骤S201、采用自检式敲击锤对钢轨弹条的第一侧肢施加恒定激振；步骤S202、通过温振传感器检测钢轨弹条的第二侧肢的温度和在恒定激振下第二侧肢的振动频率。
[0014]具体的，步骤S201包括：步骤S2011、采用自检式敲击锤敲击第一侧肢；步骤S2012、通过自检式敲击锤内置的压力传感器阵列检测其敲击力度和敲击角度；步骤S2013、若敲击力度和/或敲击角度超差，则调整敲击力度和/或敲击角度后重新敲击。
[0015]本专利技术提供的钢轨弹条扣压力检测方法的有益效果在于：与现有技术相比，本专利技术钢轨弹条扣压力检测方法，采用上述钢轨弹条扣压力检测装置针对构建的试验模型能够获取不同温度环境中弹条扣压力与振动频率之间的关联，并根据该关联数据建立完善的关联数据库，然后通过上述钢轨弹条扣压力检测装置对实际待检的钢轨弹条施加恒定激振，并获取该温度和激振条件下钢轨弹条的振动频率，然后吊取关联数据库中与该温度和振动频率相对应的扣压力数据即可获得实际检测的钢轨弹条的扣压力，关联数据库建立完善后能够长期使用，实际维检过程中只需通过上述钢轨弹条扣压力检测装置向待检钢轨弹条施加恒定激振，即可获取该钢轨弹条的扣压力，检测过程简单省力，劳动强度低，且检测结果不受人为操作因素的影响，能够提高钢轨弹条扣压力的检测精度。
附图说明
[0016]图1为本专利技术实施例提供的钢轨弹条扣压力检测装置的电连接原理框图；图2为本专利技术实施例提供的钢轨弹条扣压力检测装置的结构示意图；图3为本专利技术实施例所采用的自检式敲击锤的压力传感器阵列的分布方式示意图；图4为本专利技术实施例所采用的温振传感器的结构示意图。
[0017]图中：10、自检式敲击锤；11、压力传感器阵列；20、温振传感器本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.钢轨弹条扣压力检测装置，其特征在于，包括：自检式敲击锤，锤头内置有压力传感器阵列，在所述自检式敲击锤敲击钢轨弹条的第一侧肢时，所述压力传感器阵列用于检测敲击力度和敲击角度；温振传感器，贴装固定于所述钢轨弹条的第二侧肢上，用于检测所述钢轨弹条的温度和振动数据；手持式测量仪，内置温振信号采集卡、数据存储卡、控制器，并设有数据显示屏，所述温振信号采集卡与所述温振传感器电性连接，所述控制器与所述温振信号采集卡、所述数据存储卡、所述自检式敲击锤、所述数据显示屏分别电性连接，所述数据存储卡内储存有不同温度环境中弹条扣压力与振动频率间的关联数据库。2.如权利要求1所述的钢轨弹条扣压力检测装置，其特征在于，所述手持式测量仪内还设有敲击自检器，所述敲击自检器与所述压力传感器阵列和所述控制器分别电连接，用于在所述自检式敲击锤的敲击力度和敲击角度超差时发出警告。3.如权利要求1所述的钢轨弹条扣压力检测装置，其特征在于，所述压力传感器阵列包括由所述自检式敲击锤的锤头敲击端中心向边缘发散分布的多个压力传感器，其中，所述敲击力度为所述锤头敲击端的中心区域分布的多个所述压力传感器的检测数据之和，所述敲击角度由所述锤头敲击端的边缘区域与所述中心区域的所述压力传感器的检测数据偏差计算获得。4.如权利要求1
‑
3任一项所述的钢轨弹条扣压力检测装置，其特征在于，所述温振传感器包括：壳体，底壁上设有适于卡装于所述第二侧肢上的卡扣；振动传感器，设于所述壳体内，且与所述温振信号采集卡电性连接，所述振动传感器的检测端伸出所述壳体的底壁，并抵接在所述第二侧肢上；温度传感器，设于所述壳体内，且与所述温振信号采集卡电性连接，所述温度传感器的检测端伸出所述壳体的底壁，并抵接在所述第二侧肢上。5.钢轨弹条扣压力检测方法，其特征在于，包括以下检测步骤：步骤S100、按照实际钢轨扣件结构构建试验模型，采用如权利要求1
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4任一项所述的钢轨弹条扣压力检测装置，针对所述试验模型获取不同温度环境中弹条扣压力与振动频率间的关联数据库；步骤S200、向待检实际钢轨扣件的钢轨弹条上施加恒定激振，并检测所述钢轨弹条的温度，并根据...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄祖光，岳国军，王立敏，徐海军，刘宏江，于润学，李俊奎，齐辉，张勃，崔学超，张瑞涛，杨仕清，郜嘉伟，刘明科，刘毅，刘志明，张伟，祝莉斌，周渝，张乃明，蓝燕强，朱拥军，闫光，才宝生，孙征，温忠凯，高祥，张立新，孙浩堂，翟红和，郭彦，陈飞，宋文涛，房学谦，霍磊，黄泽辰，常文政，宋昊泽，
申请(专利权)人：中国铁路北京局集团有限公司唐山工务段，
类型：发明
国别省市：
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