CN109682291B - 数显轨距尺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种数显轨距尺，涉及铁路轨道测量工具技术领域，它包括尺身和设置于所述尺身内的倾角传感器电路板，倾角传感器电路板与电路板座连接形成一体式的传感器调节板，传感器调节板的一端通过圆柱销与设置于尺身内的电路板定位座相铰接，另一端设置有与电路板定位座相连接的限位件，传感器调节板通过调节锁定件与电路板定位座锁紧定位；传感器调节板设置有偏心轴，偏心轴的轴向与圆柱销的轴向相垂直，偏心轴的偏心轴头位于传感器调节板内，偏心轴头连结有伸出传感器调节板外的操作部，偏心轴的尾部伸出传感器调节板的一端卡接有夹紧挡圈，夹紧挡圈固定于传感器调节板上。本发明解决了现有数显轨距尺内的传感器组件不可调整矢量方向的问题。

Description

数显轨距尺
技术领域
本发明涉及铁路轨道测量工具技术领域，尤其是一种数显轨距尺。
背景技术
轨距尺是用于测量铁路线路两股钢轨间轨距的专用计量器具，它的功能分为2大部分：一是横向长度测量，包括轨距、查照间隔和护背距离，从结构原理及量值溯源的角度分析，这3个参数是相互关联和相互制约的，按现行量值传递方法，测量误差从轨距到查照间隔、再到护背距离是逐渐增大的；二是垂向高度测量，包括水平和超高，作为线路的静态几何参数，两者在含义上具有本质性区别，水平属于形位公差范畴（相当于平行度或倾斜度），超高则属于尺寸公差范畴（与线路两轨间的预设高度差有关）。数显轨距尺是采用数码形式显示测量结果的计量器具，它通过微电子、嵌入式、传感器等技术和OLED显示屏，直接读取铁路线路轨距、超高、查照间隔、护背距离的测量数值，彻底消除视觉误差和刻线间估算读数这两种误差。现有的一种数显轨距尺包括尺身、活动端测座、活动端测头、界面、读数装置、拉手、固定测头、固定端测座，尺身为双工形型材结构，呈方管形，在型材上下两边外沿带有向外延伸，在外沿内侧开有槽口，将电子尺插入安装在槽口内，然后在其端头用销钉固定，倾角传感器固定安装在尺身内，尺身中间装有拉手、拉环、导杆，拉簧，两端安装有活动端测座及测头、固定端测座及测头，连成一个整体，拉放拉手，两端的测头在连动机构下会收缩和松开，从而实现测量的动作；电子尺、传感器、数显显示屏及其它结构则实现示值的传递和展示，整个轨距尺呈丁字形结构。这种结构的数显轨距尺存在以下不足：因市场上生产的每一个传感器自身所具有的基准不一致，所以在实际制造轨矩尺过程中，每个倾角传感器电路板的基准都不相同，必须对传感器的基准方向进行修正，虽然在安装前经过了修正，但倾角传感器电路板采用不可调整的固定结构安装在轨距尺内，无法再次调整矢量方向，它在焊接和装配到传感器组件的制造过程中还带来一定的误差；再次，当传感器组件安装到轨矩尺的时候还会产生轻微的制造误差，这些累积误差都会影响准确示值的传递，导致精度误差大。
发明内容
本发明的目的是提供一种数显轨距尺，这种轨距尺可以解决现有数显轨距尺内的传感器组件不可调整矢量方向的问题。
为了解决上述问题，本发明采用的技术方案是：这种数显轨距尺包括尺身和设置于所述尺身内的倾角传感器电路板，所述倾角传感器电路板与电路板座连接形成一体式的传感器调节板，所述传感器调节板的一端通过圆柱销与设置于所述尺身内的电路板定位座相铰接，另一端设置有与所述电路板定位座相连接的限位件，所述传感器调节板通过调节锁定件与所述电路板定位座锁紧定位；所述传感器调节板设置有偏心轴，所述偏心轴的轴向与所述圆柱销的轴向相垂直，所述偏心轴的偏心轴头位于所述传感器调节板内，所述偏心轴头连结有伸出所述传感器调节板外的操作部，所述偏心轴的尾部伸出所述传感器调节板的一端卡接有夹紧挡圈，所述夹紧挡圈固定于所述传感器调节板上。
上述数显轨距尺的技术方案中，更具体的技术方案还可以是：所述限位件包括螺钉和将所述传感器调节板与所述电路板定位座隔开一段距离的弹簧，所述传感器调节板设有穿过所述螺钉的调节孔，所述调节孔和所述螺钉的杆身之间留置有调节间隙。
进一步的，所述调节锁定件为内六角平头紧定螺钉。
进一步的，具有两个所述内六角圆柱头螺钉。
进一步的，两个所述内六角圆柱头螺钉的连线垂直于所述偏心轴和所述内六角平头紧定螺钉连线。
进一步的，所述操作部端面设置有定位口。
进一步的，所述偏心轴的偏心距为0.5mm。
由于采用了上述技术方案，本发明与现有技术相比具有如下有益效果：
1、本机构将倾角传感器电路板与电路板座连接形成一体，有利于保护电路板元件，便于安装其他调节构件，在一体的传感器调节板上设置轴向垂直的圆柱销和偏心轴，并结合限位件和调节锁定件，实现倾角传感器电路板在两个维度的矢量方向的调整和定位，结构合理，操作便利，能有效消除安装倾角传感器电路板产生的累积误差，提高测量精度。
2、螺钉和弹簧组成的限位件及它们与传感器调节板的连接关系，能确保传感器调节板在两个矢量方向均具有足够的转动空间，及稳定可靠的调整。
3、电路板定位座设置带盖板的安装凹槽，利于保护电路板定位座。
附图说明
图1是本数显轨距尺的结构示意图。
图2是倾角传感器组件的装配示意图。
图3是图2中A-A方向的剖视图。
图4是图2中无盖板时的仰视图。
图5是偏心轴的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图实施例对本发明作进一步详述：
图1所示的数显轨距尺按照JJG 219-2015《标准轨矩铁路轨矩尺》的要求设计的轨矩尺，它包括尺1、活动端测座2、活动端测头3、主电路板显示屏总成4、读数装置、拉手5、固定测头6、固定端测座7、倾角传感器组件8等，固定端测座6、固定测头6、活动端测头3、活动端测座2组成数显零位轨矩尺的测量基准，该基准用于与被测工件接触，即为实际的固有的测量基准，基准由两相互平行的平面及与之垂直的测量线形成；与基准偏离的示值可通过主电路板显示屏总成4展示，中间的传递/转换机构即为倾角传感器组件8，倾角传感器组件8安装在尺身1内。倾角传感器组件8的核心元件为倾角传感器电路板8-62，它的功能是对照自身的虚拟基准感应水平零位误差，精度可达0.002°。如图2至图4所示的倾角传感器组件8包括由倾角传感器芯片8-621与电路板8-622是焊在一起组成的倾角传感器电路板8-62，倾角传感器电路板8-62通过传感器电源数据线8-9与主电路板显示屏总成4电连接，倾角传感器电路板8-62通过螺钉与电路板座8-61安装固定成一体式的传感器调节板8-6，传感器调节板8-6放置于电路板定位座8-1的安装凹槽8-11内，电路板定位座8-1通过螺钉固定于尺身1内，电路板定位座8-1安装有封闭安装凹槽8-11槽口的盖板8-8，本实施例的盖板8-8为屏蔽铝板；倾角传感器电路板8-62和电路板座8-61叠放，倾角传感器电路板8-62朝向盖板8-8，电路板座8-61朝向电路板定位座8-1安装凹槽8-11的槽底。传感器调节板8-6的一端通过两个内六角圆柱头螺钉8-7与电路板定位座8-1连接，另一端连接有将传感器调节板8-6与电路板定位座8-1隔开一段距离的弹簧8-2，弹簧8-2的轴线与内六角圆柱头螺钉8-7的轴线平行；该弹簧8-2的一端连接于电路板定位座8-1安装凹槽8-11的槽底，另一端连接于电路板座8-61的板面；传感器调节板8-6设有穿过内六角圆柱头螺钉8-7的调节孔8-611，调节孔8-611和内六角圆柱头螺钉8-7的杆身之间留置有调节间隙，以便传感器调节板8-6能在两个不同的方向上转动。电路板座8-61通过圆柱销8-3与电路板定位座8-1的两侧壁相铰接，圆柱销8-3的轴线与弹簧8-2的轴线垂直相交。传感器调节板8-6上靠近圆柱销8-3的位置处穿装有偏心轴8-4，偏心轴8-4的轴向与圆柱销8-3的轴向垂直，偏心轴8-4的偏心距为0.5mm，偏心轴8-4的偏心轴头8-42位于传感器调节板8-6内，偏心轴头8-42连结有伸出传感器调节板8-6外的操作部8-41，参见图5，操作部8-41端面设置有定位口8-411，以便于转动偏心轴8-4；偏心轴8-4的尾部伸出传感器调节板8-6，伸出段设有卡槽8-43，卡槽8-43卡接有夹紧挡圈8-5，夹紧挡圈8-5固定于电路板座8-61的板面上。传感器调节板8-6通过调节锁定件与电路板定位座8-1锁紧定位，本实施例的调节锁定件为与偏心轴8-4平行的内六角平头紧定螺钉8-10，参见图4，内六角平头紧定螺,8-10居中设置于两个内六角圆柱头螺钉8-7之间，两个内六角圆柱头螺钉8-7的连线垂直于偏心轴8-4和内六角平头紧定螺钉8-10连线。
本数显轨距尺是将倾角传感器组件8安装到轨矩尺的尺身1后才进行基准一致性调整，倾角传感器组件8安装在轨矩尺的中间位置，调整操作方向位置朝下，拆开盖板8-8后即可方便进行调整，无空间限制。传感器调节板8-6可绕圆柱销8-3转动，实现对倾角传感器电路板8-62在此上下矢量方向的微量调整。传感器调节板8-6的调整幅度和固定由内六角圆柱头螺钉8-7和内六角平头紧定螺钉8-10控制，松开内六角圆柱头螺钉8-7，扭进内六角平头紧定螺钉8-10，则传感器调节板8-6可顺时针旋转，反之可逆时针旋转。旋转调整达到预定的位置后即可固定。倾角传感器电路板8-62前后矢量方向的调整，则通过倾角传感器组件8上的偏心轴8-4来进行。当需要调整时，通过工具插入偏心轴8-4操作部8-41的定位口8-411，转动工具，带动偏心轴8-4转动，利用偏心结构的偏转作用，可使倾角传感器电路板8-62在前后方向获得0~0.5mm的偏移。同样，调整到适宜的位置后即可固定。调整效果的展示是通过倾角传感器组件8上的传感器数据电源线8-9将示值传递到主电路板显示屏总成4，在出厂校验时，该示值可与轨矩尺的测量示值同时比对，以便修正。

Claims (10)

1.一种数显轨距尺，包括尺身和设置于所述尺身内的倾角传感器电路板，其特征在于：所述倾角传感器电路板与电路板座连接形成一体式的传感器调节板，所述传感器调节板通过圆柱销与设置于所述尺身内的电路板定位座相铰接，所述传感器调节板设置有与所述电路板定位座相连接的限位件，所述传感器调节板通过调节锁定件与所述电路板定位座锁紧定位；所述传感器调节板设置有偏心轴，所述偏心轴的轴向与所述圆柱销的轴向相垂直，所述偏心轴的偏心轴头位于所述传感器调节板内，所述偏心轴头连结有伸出所述传感器调节板外的操作部，所述偏心轴的尾部伸出所述传感器调节板的一端卡接有夹紧挡圈，所述夹紧挡圈固定于所述传感器调节板上。
2.根据权利要求1所述数显轨距尺，其特征在于：所述限位件包括螺钉和将所述传感器调节板与所述电路板定位座隔开一段距离的弹簧，所述传感器调节板设有穿过所述螺钉的调节孔，所述调节孔和所述螺钉的杆身之间留置有调节间隙。
3.根据权利要求2所述数显轨距尺，其特征在于：所述螺钉为内六角圆柱头螺钉。
4.根据权利要求3所述数显轨距尺，其特征在于：所述调节锁定件为内六角平头紧定螺钉。
5.根据权利要求4所述数显轨距尺，其特征在于：具有两个所述内六角圆柱头螺钉。
6.根据权利要求5所述数显轨距尺，其特征在于：两个所述内六角圆柱头螺钉的连线垂直于所述偏心轴和所述内六角平头紧定螺钉连线。
7.根据权利要求1至6任一项权利要求所述数显轨距尺，其特征在于：所述电路板定位座设有放置所述传感器调节板的安装凹槽，所述电路板定位座安装有封闭所述安装凹槽槽口的盖板。
8.根据权利要求7所述数显轨距尺，其特征在于：所述盖板为屏蔽铝板。
9.根据权利要求8所述数显轨距尺，其特征在于：所述操作部端面设置有定位口。
10.根据权利要求9所述数显轨距尺，其特征在于：所述偏心轴的偏心距为0.5mm。
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