CN114264840A - 重载铁路道床加速度测试装置及铁路系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种重载铁路道床加速度测试装置及铁路系统，端部分体上设有安装空间，根部分体包括至少三个定位板，定位板与端部分体连接并设于端部分体的同一侧，定位板包括连接端，不同定位板的连接端连接，相邻的两个定位板的另一端间隔设置，加速度传感器设于安装空间内。在使用时可置入碎石道床内，定位板能够嵌入到道砟颗粒的缝隙之间，而相邻的两个定位板之间形成一定空间，道砟颗粒能够填入上述空间，使端部分体能够稳定的置于碎石空间内，不易发生位置改变，设于安装空间内的加速度传感器能够对道床加速度进行测量，由于端部分体在根部分体的作用下能够保持稳定，则加速度传感器在测量时测得的数据误差更小，能够减少测试误差。
Description
技术领域
本发明涉及轨道交通技术领域，特别是涉及一种重载铁路道床加速度测试装置及铁路系统。
背景技术
重载铁路一般采用有砟轨道，作为有砟轨道基础的道床是有碎石道砟颗粒堆积起来的散体结构，其在列车荷载作用下引起的道床振动，直接影响道床的变形和稳定性，决定了道床的养护维修工作量，因此道床加速度是评价道床工作性能的一个重要参数。道床加速度测量一般直接在道床中埋设加速度传感器进行测量，但加速度传感器的尺寸及重量与道砟颗粒有一定的差异，且垂向位置不易保持，测试误差较大。
发明内容
基于此，本发明在于克服现有技术存在的问题，提供一种可减少测试误差的重载铁路道床加速度测试装置及铁路系统。
其技术方案如下：
一种重载铁路道床加速度测试装置，包括：
端部分体，所述端部分体上设有安装空间；
根部分体，所述根部分体包括至少三个所述定位板，所述定位板与所述端部分体连接并设于所述端部分体的同一侧，所述定位板包括连接端，不同所述定位板的连接端连接，相邻的两个所述定位板的另一端间隔设置；及
加速度传感器，所述加速度传感器设于所述安装空间内。
上述重载铁路道床加速度测试装置，在使用时可置入碎石道床内，由于根部分体的定位板的连接端连接，另一端间隔设置，因此定位板能够嵌入到道砟颗粒的缝隙之间，而相邻的两个定位板之间形成一定空间，道砟颗粒能够填入上述空间，使端部分体能够稳定的置于碎石空间内，例如端部分体能够持续呈垂直设置，不易发生位置改变，设于安装空间内的加速度传感器能够对道床加速度进行测量，由于端部分体在根部分体的作用下能够保持稳定，则加速度传感器在测量时测得的数据误差更小，能够减少测试误差。此外，至少三个定位板能够使重载铁路道床加速度测试装置在水平方向上的受力均衡，不易发生偏转，也能够减少测试误差。
在其中一个实施例中，所述安装空间内填充有密封材料。
在其中一个实施例中，所述密封材料为石蜡。
在其中一个实施例中，所述安装空间为设于所述端部分体远离所述定位板一侧的凹槽，所述加速度传感器设于所述凹槽的底部。
在其中一个实施例中，相邻的两个所述定位板之间设有引导部，所述引导部设于所述定位板靠近所述端部分体的一侧，所述引导部远离所述端部分体的侧面为弧面或斜面。
在其中一个实施例中，所述定位板远离所述端部分体的端面为下插面，所述下插面为斜面，所述斜面为平面或弧面，所述下插面远离所述连接端的一端与所述端部分体之间的距离小于所述下插面的另一端与所述端部分体之间的距离。
在其中一个实施例中，所述下插面沿远离所述端部分体的方向凸设形成V型面；
或所述下插面沿远离所述端部分体的方向凸设形成U型面；
或所述下插面相对所述定位板的厚度方向呈倾斜设置。
在其中一个实施例中，所述端部分体及所述根部分体的高度方向为由所述端部分体至所述根部分体的方向，所述端部分体及所述根部分体的长度及宽度范围为45mm～63mm。
一种铁路系统，包括碎石道床、铁轨、轨枕及如上述任一项所述的重载铁路道床加速度测试装置，所述轨枕设于所述碎石道床上，所述铁轨设于所述轨枕上，所述重载铁路道床加速度测试装置设于所述碎石道床内，且所述重载铁路道床加速度测试装置位于所述轨枕的下方。
上述铁路系统，在需要进行道床加速度测试时可将重载铁路道床加速度测试装置置入碎石道床内，由于根部分体的定位板的连接端连接，另一端间隔设置，因此定位板能够嵌入到道砟颗粒的缝隙之间，而相邻的两个定位板之间形成一定空间，道砟颗粒能够填入上述空间，使端部分体能够稳定的置于碎石空间内，例如端部分体能够持续呈垂直设置，不易发生位置改变，设于安装空间内的加速度传感器能够对道床加速度进行测量，由于端部分体在根部分体的作用下能够保持稳定，则加速度传感器在测量时测得的数据误差更小，能够减少测试误差。
在其中一个实施例中，所述重载铁路道床加速度测试装置与所述轨枕之间的距离为150mm～200mm，所述重载铁路道床加速度测试装置位于所述铁轨的中心面与所述轨枕的中心面相交形成的基准线上，且所述端部分体及所述根部分体沿所述基准线的方向依次设置。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用于来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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。
图1为本发明实施例所述的重载铁路道床加速度测试装置的侧视图；
图2为图1的部分剖视图；
图3为本发明实施例所述的铁路系统的剖视图。
附图标记说明：
100、端部分体；101、安装空间；110、辅助限位板；200、根部分体；210、定位板；211、下插面；300、加速度传感器；400、密封材料；10、碎石道床；20、铁轨；30、轨枕。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
如图1至图3所示，一实施例公开了一种重载铁路道床加速度测试装置，包括端部分体100、根部分体200及加速度传感器300，端部分体100上设有安装空间101，根部分体200包括至少三个定位板210，定位板210与端部分体100连接并设于端部分体100的同一侧，定位板210包括连接端，不同定位板210的连接端连接，相邻的两个定位板210的另一端间隔设置，加速度传感器300设于安装空间101内。
上述重载铁路道床加速度测试装置，在使用时可置入碎石道床10内，由于根部分体200的定位板210的连接端连接，另一端间隔设置，因此定位板210能够嵌入到道砟颗粒的缝隙之间，而相邻的两个定位板210之间形成一定空间，道砟颗粒能够填入上述空间，使端部分体100能够稳定的置于碎石空间内，例如端部分体100能够持续呈垂直设置，不易发生位置改变，设于安装空间101内的加速度传感器300能够对道床加速度进行测量，由于端部分体100在根部分体200的作用下能够保持稳定，则加速度传感器300在测量时测得的数据误差更小，能够减少测试误差。此外，至少三个定位板210能够使重载铁路道床加速度测试装置在水平方向上的受力均衡，不易发生偏转，也能够减少测试误差。
具体地，定位板210沿一周向间隔设置，且定位板210的连接端均连接于同一处。根部分体200的整体结构较强，不易出现损伤。
具体地，需要安装上述重载铁路道床加速度测试装置时，可在碎石道床10铺设到一定高度后，将重载铁路道床加速度测试装置插入道砟颗粒，使定位板210嵌入道砟颗粒的缝隙之间，并继续铺设道砟颗粒将重载铁路道床加速度测试装置埋设；或若碎石道床10已铺设完成，通过在碎石道床10上挖坑，将重载铁路道床加速度测试装置放入坑内并嵌入道砟颗粒的缝隙之间，随后补入道砟颗粒补填平。
其中，上述重载铁路道床加速度测试装置在装入碎石道床10时根部分体200位于端部分体100下方，并使重载铁路道床加速度测试装置呈竖直方向设置，此时碎石道床10受到压力时，道砟颗粒会下移，带动端部分体100移动，端部分体100内的加速度传感器300可测得加速度数据。
可选地，端部分体100与根部分体200可为一体成型设置；或端部分体100与根部分体200可分别加工，再通过焊接等方式连接。
在其中一个实施例中，如图1至图3所示，安装空间101内填充有密封材料400。密封材料400可对加速度传感器300进行固定，使加速度传感器300在工作时不会随意在安装空间101内发生位移，密封材料400可对加速度传感器300进行保护，防止加速度传感器300在工作时受到外界环境，例如水、灰尘、道砟颗粒等的影响，提高测量工作时的稳定性及精确度，同时通过密封材料400可对重载铁路道床加速度测试装置整体进行配重，使其重量与道砟颗粒类似，便于在测试时保持垂向位置，并能够更好的随着道砟颗粒移动，能够更准确的测试道床振动。
在其他实施例中，可在安装空间101内设置夹子等用于固定加速度传感器300。
在其中一个实施例中，密封材料400为石蜡。石蜡性质稳定，具有防潮、绝缘、成本低等优点，可更好的保护加速度传感器300，同时石蜡密度较小，可对重载铁路道床加速度测试装置的质量进行调整，使其接近道砟颗粒，以便提高测试精度。
可选地，石蜡至少包裹加速度传感器300，具体地，石蜡包裹加速度传感器300，同时石蜡充满安装空间101，防护效果较好。
在其他实施例中，密封材料400也可为其他材质，例如具有较好防水性能的发泡剂等。
在其中一个实施例中，如图1至图3所示，安装空间101为设于端部分体100远离定位板210一侧的凹槽，加速度传感器300设于凹槽的底部。可将加速度传感器300放入凹槽底部，再填入石蜡，操作方便，且加速度传感器300不易脱出凹槽，能够稳定的工作。
可选地，如图1所示，端部分体100外设有辅助限位板110，辅助限位板110沿端部分体100的周向间隔设置，在重载铁路道床加速度测试装置放入碎石道床10后，辅助限位板110也可置入道砟颗粒之间的间隙内，防止端部分体100发生周向或水平方向的位移，使重载铁路道床加速度测试装置在测量时位置固定，可测的更精确的数据。
可选地，加速度传感器300设于凹槽的底部的中心位置，此时对端部分体100的重心影响较小，不会使其具有向某一方向倾覆的趋势，有利于使重载铁路道床加速度测试装置在碎石道床10内保持稳定的竖直状态。
在其他实施例中，端部分体100包括本体部及盖体部，盖体部盖设于本体部上并与本体部螺纹配合，盖体部与本体部围成安装空间101，此时可拧开盖体部，将加速度传感器300放入并重新拧紧盖体部，此时加速度传感器300也位于安装空间101内；
或凹槽设于端部分体100的侧面上，将加速度传感器300放入凹槽后再填入石蜡。
在其中一个实施例中，相邻的两个定位板210之间设有引导部，引导部设于定位板210靠近端部分体100的一侧，引导部远离端部分体100的侧面为弧面或斜面。在根部分体200置入碎石道床10的过程中，道砟颗粒会进入相邻的两个定位板210之间的空间，并抵到引导部远离端部分体100的侧面上，由于引导部远离端部分体100的侧面为弧面或斜面，可引导道砟颗粒沿上述侧面移动，不会阻碍根部分体200的移动，使重载铁路道床加速度测试装置的放置更方便。
在其中一个实施例中，如图1及图2所示，定位板210远离端部分体100的端面为下插面211，下插面211为斜面，斜面为平面或弧面，下插面211远离连接端的一端与端部分体100之间的距离小于下插面211的另一端与端部分体100之间的距离。定位板210的上述设置使根部分体200的端部为尖端，更容易插入道砟颗粒之间的间隙内，减少阻力。同时在受到道砟颗粒压力时，能够更好的随着碎石道床10振动，以便测得更精确的数据。
在其中一个实施例中，如图1所示，下插面211沿远离端部分体100的方向凸设形成V型面；
或下插面211沿远离端部分体100的方向凸设形成U型面；
或下插面211相对定位板210的厚度方向呈倾斜设置。上述结构能够减少重载铁路道床加速度测试装置在沿竖直方向移动时受到的阻力，提高测试精确程度。
可选地，端部分体100或根部分体200上设有倾角传感器，可通过倾角传感器对重载铁路道床加速度测试装置是否保持竖直状态进行检测，以便了解重载铁路道床加速度测试装置是否能够能够测得较为准确的数据。具体地，端部分体100或根部分体200上设有无线通信件，无线通信件与倾角传感器、加速度传感器300电性连接，可随时将倾角传感器及加速度传感器300测得数据通过无线的方式传输，方便操作人员查看测试数据。其中，无线通信件及倾角传感器均设于安装空间101内，此时电子元件设于同一区域，安装方便，同时对重载铁路道床加速度测试装置的重心影响较小，使其能够保持与道砟颗粒类似的质量及重心，可更好的随着碎石道床10的振动并得到精确的测试数据。
在其中一个实施例中，端部分体100及根部分体200的高度方向为由端部分体100至根部分体200的方向，端部分体100及根部分体200的长度及宽度范围为45mm～63mm。此时重载铁路道床加速度测试装置的尺寸及质量均与道砟颗粒类似，可更加真实准确的测试碎石道床10的振动情况。
具体地，端部分体100的宽度大于根部分体200的宽度，由于端部分体100上设有凹槽，因此端部分体100尺寸大于根部分体200的尺寸，使端部分体100与根部分体200的质量接近，保证重载铁路道床加速度测试装置的质量分布均匀。
如图1至图3所示，一实施例公开了一种铁路系统，包括碎石道床10、铁轨20、轨枕30及如上述任一实施例的重载铁路道床加速度测试装置，轨枕30设于碎石道床10上，铁轨20设于轨枕30上，重载铁路道床加速度测试装置设于碎石道床10内，且重载铁路道床加速度测试装置位于轨枕30的下方。
上述铁路系统，在需要进行道床加速度测试时可将重载铁路道床加速度测试装置置入碎石道床10内，由于根部分体200的定位板210的连接端连接，另一端间隔设置，因此定位板210能够嵌入到道砟颗粒的缝隙之间，而相邻的两个定位板210之间形成一定空间，道砟颗粒能够填入上述空间，使端部分体100能够稳定的置于碎石空间内，例如端部分体100能够持续呈垂直设置，不易发生位置改变，设于安装空间101内的加速度传感器300能够对道床加速度进行测量，由于端部分体100在根部分体200的作用下能够保持稳定，则加速度传感器300在测量时测得的数据误差更小，能够减少测试误差。
具体地，如图3所示，重载铁路道床加速度测试装置位于铁轨20与轨枕30的交界处的下方，此时重载铁路道床加速度测试装置的布置区域受力更直接，可更加真实准确的测试碎石道床10的振动情况。
在其中一个实施例中，如图3所示，重载铁路道床加速度测试装置与轨枕30之间的距离为150mm～200mm，重载铁路道床加速度测试装置位于铁轨20的中心面与轨枕30的中心面相交形成的基准线上，且端部分体100及根部分体200沿基准线的方向依次设置。重载铁路道床加速度测试装置的受力方向也为竖直方向，并能够更直接的随着碎石道床10振动，同时重载铁路道床加速度测试装置不与直接与轨枕30接触，并与碎石道床10内一定深度的位置，此时重载铁路道床加速度测试装置的设置位置更合理，可更好检测碎石道床10的典型振动情况，测得数据更有效力。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
Claims (10)
1.一种重载铁路道床加速度测试装置，其特征在于，包括：
端部分体，所述端部分体上设有安装空间；
根部分体，所述根部分体包括至少三个定位板，所述定位板与所述端部分体连接并设于所述端部分体的同一侧，所述定位板包括连接端，不同所述定位板的连接端连接，相邻的两个所述定位板的另一端间隔设置；及
加速度传感器，所述加速度传感器设于所述安装空间内。
2.根据权利要求1所述的重载铁路道床加速度测试装置，其特征在于，所述安装空间内填充有密封材料。
3.根据权利要求2所述的重载铁路道床加速度测试装置，其特征在于，所述密封材料为石蜡。
4.根据权利要求1所述的重载铁路道床加速度测试装置，其特征在于，所述安装空间为设于所述端部分体远离所述定位板一侧的凹槽，所述加速度传感器设于所述凹槽的底部。
5.根据权利要求1所述的重载铁路道床加速度测试装置，其特征在于，相邻的两个所述定位板之间设有引导部，所述引导部设于所述定位板靠近所述端部分体的一侧，所述引导部远离所述端部分体的侧面为弧面或斜面。
6.根据权利要求1所述的重载铁路道床加速度测试装置，其特征在于，所述定位板远离所述端部分体的端面为下插面，所述下插面为斜面，所述斜面为平面或弧面，所述下插面远离所述连接端的一端与所述端部分体之间的距离小于所述下插面的另一端与所述端部分体之间的距离。
7.根据权利要求6所述的重载铁路道床加速度测试装置，其特征在于，所述下插面沿远离所述端部分体的方向凸设形成V型面；
或所述下插面沿远离所述端部分体的方向凸设形成U型面；
或所述下插面相对所述定位板的厚度方向呈倾斜设置。
8.根据权利要求1-7任一项所述的重载铁路道床加速度测试装置，其特征在于，所述端部分体及所述根部分体的高度方向为由所述端部分体至所述根部分体的方向，所述端部分体及所述根部分体的长度及宽度范围为45mm～63mm。
9.一种铁路系统，其特征在于，包括碎石道床、铁轨、轨枕及如权利要求1-8任一项所述的重载铁路道床加速度测试装置，所述轨枕设于所述碎石道床上，所述铁轨设于所述轨枕上，所述重载铁路道床加速度测试装置设于所述碎石道床内，且所述重载铁路道床加速度测试装置位于所述轨枕的下方。
10.根据权利要求9所述的铁路系统，其特征在于，所述重载铁路道床加速度测试装置与所述轨枕之间的距离为150mm～200mm，所述重载铁路道床加速度测试装置位于所述铁轨的中心面与所述轨枕的中心面相交形成的基准线上，且所述端部分体及所述根部分体沿所述基准线的方向依次设置。
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