一种用于铁路钢轨应力测量的补偿块安装装置

摘要

本发明一种用于铁路钢轨应力测量的补偿块安装装置属于铁路钢轨应力测量技术领域，特别涉及一种用于铁路钢轨应力测量的补偿块安装装置。补偿块安装装置由固定底板、底板缓冲层、补偿块、温度传感器、补偿应变片组成；补偿块上加工有安装槽和通孔，补偿应变片和温度传感器粘贴在安装槽内，并用硅橡胶防护；补偿块安装在固定底板外侧上的补偿块安装槽中。本发明采用补偿块与测量应变片分离安装方式，补偿块预先安装在应变和温度节点的固定底板中，当固定底板固定后，补偿块将与钢轨通过导热材料贴合。施工时只需在钢轨上粘贴测量应变片，这将简化现场安装流程与结构、减少安装时间、提高了安装效率、提高测量可靠性。

权利要求

1.一种用于钢轨应力测量的补偿块安装装置，其特征是，补偿块安装装置由固定底板(5)、底板缓冲层(2)、补偿块(3)、温度传感器(6)、补偿应变片(7)组成；补偿块(3)上加工有安装槽(b)和通孔(a)，补偿应变片(7)和温度传感器(6)粘贴在安装槽(b)内，并用硅橡胶防护；补偿块(3)安装在固定底板(5)外侧上的补偿块安装槽(d)中；补偿块安装槽(d)内加工有定位通孔(c)，并与补偿块(3)上的通孔(a)对应，利用固定金属片(8)焊接将两者固定；固定底板(5)上开有测量应变片粘贴孔(g)，固定底板{5}内侧加工了一个用以放置补偿应变片(7)和温度传感器(6)导线的环形走线槽(f)，内侧的走线槽(f)与补偿块安装槽(d)之间通过一个通线孔(e)连通，补偿应变片(7)和温度传感器(6)的导线穿过通线孔(e)进入走线槽(f)，并用胶灌封固定；补偿应变片(7)和温度传感器(6)的导线分别连接应变测量节点和温度测量节点上；底板缓冲层(2)粘贴于固定底板(5)的外侧，并与钢轨(1)粘贴在一起；把补偿应变片(7)和温度传感器(6)粘贴在安装槽(b)后，利用704硅橡胶防护补偿应变片(7)和温度传感器(6)，将补偿块(3)侧面与补偿块安装槽(d)侧面接触，使得补偿块(3)内的应变片(7)和温度传感器(6)悬空，从而避免与外力接触；当补偿块(3)与固定底板(5)固定后，补偿块(3)与补偿块安装槽(d)之间的缝隙利用导热胶填充，密封完整，安装在补偿块安装槽(d)内的补偿块(3)不能高出固定底板(5)外侧，以防止粘贴在补偿块(3)上的补偿应变片(7)和温度传感器(6)在安装到钢轨(1)上时受到压力。

说明书

一种用于铁路钢轨应力测量的补偿块安装装置

技术领域

[0001] 本发明属于铁路钢轨应力测量技术领域，特别涉及一种用于铁路钢轨应力测量的补偿块安装装置。

背景技术

[0002] 无缝线路广泛应用于高速铁路，这种无缝钢轨线路消除了钢轨接头,使得列车运行平稳。但是，在环境温度变化时，铁路无缝线路内部会将产生纵向应力，这种纵向应力过大将导致钢轨变形甚至断裂，影响行车安全，所以对无缝线路钢轨应力监测意义重大。应变电测法具有无需拆卸钢轨、分辨率高、可实现实时测量等优点，是测量钢轨应力的一种有效方法。应变电测法通常采用半桥平衡电桥电路进行钢轨纵向力测量，其中测量应变片安装在钢轨测量点处，补偿应变片安装在与钢轨具有相同热膨胀系数的自由补偿块上，补偿块与钢轨保持相同温度，利用补偿块与钢轨上的应变片组成的半桥平衡电桥电路进行钢轨应力测量。

[0003] 测量应变片和补偿块要保持相同温度，所以，测量应变片和补偿块通常是集成到一起并同时粘贴在钢轨上。但是，这种安装方法存在以下问题：1)高速铁路钢轨维护维修的窗口时间短，集成在一起的测量应变片和补偿块同时粘贴在钢轨上增加了安装、走线、固定的复杂性，这不利于铁路钢轨的维护维修；2)补偿块一般为几十毫米长和宽、几毫米厚的钢块，长期粘贴在钢轨上，容易脱落；3)钢轨高电压容易击穿补偿块上的温度传感器，导致其失效。

发明内容

[0004] 本发明的目的是克服现有技术的缺陷，发明一种用于铁路钢轨应力测量的补偿块安装装置，采用补偿块与测量应变片分离安装方式，补偿块预先安装在应变和温度节点的固定底板中，当固定底板固定后，补偿块将与钢轨通过导热材料贴合，施工时只需在钢轨上粘贴测量应变片。这将简化现场安装流程与结构、减少安装时间、提高了安装效率、提高测量可靠性。

[0005] 本发明采用的技术方案是一种用于铁路钢轨应力测量的补偿块安装装置，其特征是，补偿块安装装置由固定底板5、底板缓冲层2、补偿块3、温度传感器6、补偿应变片7组成；补偿块3上加工有安装槽b和通孔a，补偿应变片7和温度传感器6粘贴在安装槽b内，并用硅橡胶防护；补偿块3安装在固定底板5外侧上的补偿块安装槽d中；补偿块安装槽d内加工有定位通孔c，并与补偿块3上的通孔a对应，利用固定金属片8焊接将两者固定；

[0006] 固定底板5上开有测量应变片粘贴孔g，固定底板5内侧加工了一个用以放置补偿应变片7和温度传感器6导线的环形走线槽f，内侧的走线槽f与补偿块安装槽d之间通过一个通线孔e连通，补偿应变片7和温度传感器6的导线穿过通线孔e进入走线槽f，并用胶灌封固定；补偿应变片7和温度传感器6的导线分别连接应变测量节点和温度测量节点上；底板缓冲层2粘贴于固定底板5的外侧，并与钢轨1粘贴在一起。

[0007] 补偿块3表面涂覆一层导热胶和导热硅脂，补偿块3与钢轨1通过此导热材料接触，以保持相同温度。固定底板5与钢轨1之间粘贴一层泡沫材料的底板缓冲层2，使固定底板5和钢轨1软接触，并使补偿块3不受力。

[0008] 本发明的有益效果是将测量应变片和补偿块分离安装方式，减少了在钢轨上安装、走线、固定的复杂性，有利于铁路钢轨的维护维修，提高了安装效率和装置的使用寿命。

附图说明

[0009] 图1为本发明的安装装置结构组成示意图；图2为将补偿应变片和温度传感器集成到补偿块后的结构示意图；图3为将补偿块与固定底板集成后的结构示意图。

[0010] 图中：1.钢轨，2.底板缓冲层，3.补偿块，4.测量应变片，5.固定底板，6.温度传感器，7.补偿应变片，8.固定金属片，a.通孔，b.安装槽，c.定位通孔，d.补偿块安装槽，e.通线孔，f.走线槽，g.测量应变片粘贴孔。

具体实施方式

[0011] 以下结合技术方案和附图对本发明的实施进一步详细说明:

[0012] 实施例中，一种用于钢轨应力测量的补偿块安装装置，见图1、3。采用补偿块3与测量应变片4分离的布局方式，补偿块3预先安装在固定底板5外侧的补偿块安装槽d内，补偿块安装槽d尺寸为39mm×16mm，深为4mm。安装时，补偿块3将与钢轨1通过导热材料贴合，施工时，只需在钢轨1对应固定底板5上的测量应变片粘贴孔g中粘贴好测量应变片。固定底板5尺寸为310mm×80mm×5mm，其外侧有R400mm的弧面，底板缓冲层2尺寸为310mm×80mm×
4mm，补偿块3尺寸为38mm×15mm×3mm。补偿应变片7采用日本共和防水型箔式应变片，温度传感器6采用数字温度传感器DS18B20。

[0013] 补偿块3上加工了一个安装槽b，尺寸为33mm×13mm，槽深2mm和两个Φ3通孔a，见图2。把补偿应变片7和温度传感器6粘贴在安装槽b后，利用704硅橡胶防护补偿应变片7和温度传感器6，将补偿块3侧面与补偿块安装槽d侧面接触，使得补偿块3内的应变片7和温度传感器6悬空，从而避免与外力接触。固定底板5内侧加工了一个环形走线槽f，用以安装补偿应变片7和温度传感器6的导线，内侧的走线槽f与外侧的补偿块安装槽d之间通过一个通线孔e连通，补偿应变片7和温度传感器6的导线穿过通线孔e，进入固定底板内侧的环形走线槽f内，并用胶灌封固定，再分别连接到应变和温度节点上，导线环绕一圈并密封的目的是固定导线，并防止其受外力拉扯破坏，补偿块安装槽d内的定位通孔c与补偿块上的通孔a对应，利用固定金属片8焊接将两者固定。

[0014] 当补偿块3与固定底板5固定后，补偿块3与补偿块安装槽d之间的缝隙利用导热胶填充，密封完整，安装在补偿块安装槽d内的补偿块3不能高出固定底板5外侧，以防止粘贴在补偿块3上的补偿应变片7和温度传感器6在安装到钢轨1上时受到压力。补偿块3与钢轨1通过导热胶和导热硅脂接触，固定底板5与钢轨1之间粘贴一层泡沫材料的底板缓冲层2，使固定底板5与钢轨1软接触，实现补偿块3不受力，同时保证补偿块3与钢轨1温度相同。