剪力傳感器的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及剪力傳感器，所述剪力傳感器測力支撐座及應(yīng)變片；所述測力支撐座的測力面中部為測力板，環(huán)繞所述測力板，在所述測力面上開設(shè)測力感應(yīng)凸齒，所述應(yīng)變片與所述測力板粘貼固定；通過所述測力感應(yīng)凸齒，將待檢測表面的剪力向內(nèi)傳導(dǎo)至所述測力板區(qū)域，使所述應(yīng)變片變形，獲取當(dāng)前待檢測表面的剪力值。從而解決了現(xiàn)有剪力傳感器實施難度大、測量精度低的問題。
【專利說明】剪力傳感器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及軌道的檢測【技術(shù)領(lǐng)域】，應(yīng)用于軌道的安全檢測過程中，尤其涉及剪力傳感器。

【背景技術(shù)】
[0002]軌道的施工及后期使用過程中對軌道的受力狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測，以達(dá)到對列車的運(yùn)行狀態(tài)和軌道結(jié)構(gòu)狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測。從而需要在軌道的兩側(cè)施加“剪力傳感器”對使用軌道的狀態(tài)進(jìn)行檢測，現(xiàn)有的“剪力傳感器”多為“不打孔式剪力傳感器”，其在使用過程中，需粘貼安裝于待檢測軌道的兩側(cè)，對稱的測力點(diǎn)需壓固于待檢測軌道兩側(cè)，但該種檢測方法，在實施過程中，一方面，需要通過外部輔助增加安裝器件才可實施；另外，該傳感器利用頂栓將其擠壓在被測物體上，傳感器的測力抓嵌入到被測物體，由于頂栓為球面結(jié)構(gòu)，且測力抓為一圈多個單獨(dú)的凸齒，當(dāng)受力方向與傳感器中心軸不一致或各個凸齒尺寸有偏差時，易導(dǎo)致測力抓受力不均，影響測試效果，因此，測量精度低，測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性下降，無法保證連續(xù)的有效檢測，從而，提高了測量成本及軌道使用的安全性。
實用新型內(nèi)容
[0003]針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本實用新型解決了現(xiàn)有剪力傳感器實施難度大、測量精度低的問題。
[0004]為此，本實用新型提出的剪力傳感器包括，測力支撐座及應(yīng)變片；所述測力支撐座的測力面中部為內(nèi)凹測力板，環(huán)繞所述測力板，在所述測力面上開設(shè)測力感應(yīng)凸齒，所述應(yīng)變片與所述測力板固定；通過所述測力感應(yīng)凸齒，將待檢測表面的剪力向內(nèi)傳導(dǎo)至所述測力板區(qū)域，使所述應(yīng)變片變形，獲取當(dāng)前待檢測表面的剪力值。
[0005]在一種優(yōu)選的實施方式中，所述測力支撐座的外側(cè)為支撐爪，所述支撐爪沿所述測力板的徑向分布。
[0006]在一種優(yōu)選的實施方式中，所述支撐爪的數(shù)量為4個、3個、6個或8個。
[0007]在一種優(yōu)選的實施方式中，所述支撐爪上開設(shè)安裝通孔。
[0008]在一種優(yōu)選的實施方式中，所述測力感應(yīng)凸齒的凸起形狀為三角形。
[0009]在一種優(yōu)選的實施方式中，以環(huán)繞所述測力板為中心，在所述測力面上呈多同心環(huán)形分布。
[0010]在一種優(yōu)選的實施方式中，在所述測力板的內(nèi)側(cè)為應(yīng)變片安裝腔，所述應(yīng)變片設(shè)置于所述安裝腔中，與所述測力板的內(nèi)側(cè)固定連接。
[0011]在一種優(yōu)選的實施方式中，所述應(yīng)變片沿45°或/135°設(shè)置。
[0012]在一種優(yōu)選的實施方式中，所述安裝腔的縱截面為圓形。
[0013]在一種優(yōu)選的實施方式中，還包括，電纜接頭，所述安裝腔的開口處，開設(shè)與所述電纜接頭匹配的內(nèi)螺紋或外螺紋，使所述電纜接頭固定與所述開口處。
[0014]本實用新型的特點(diǎn)及優(yōu)點(diǎn)是:通過在測力側(cè)立面周圍均布測力爪，使測力爪在測力時，可嵌入固定區(qū)域表面，有效避免了傳感器在測力過程中，由于中心軸不一致或各個凸齒尺寸有偏差所造成的測力抓受力不均，影響測試效果的情況產(chǎn)生。因此，提高了測量精度，降低了測量成本。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為本實用新型一種實施方式中，剪力傳感器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2圖1中，”A”向的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0017]對于本實用新型的剪力傳感器的特征、效果和所要達(dá)到的技術(shù)目的有更加清楚和全面的了解，下面結(jié)合說明書附圖和【具體實施方式】做進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0018]如圖1所示，本實用新型的一種實施方式中的剪力傳感器，包括，金屬測力支撐座10的一側(cè)為圓形測力面11，該測力面11的中部為一體成型或單獨(dú)連接的測力板20。環(huán)繞測力板20區(qū)域在測力面11上開設(shè)多條測力感應(yīng)凸齒12，該測力感應(yīng)凸齒12可為多個同心環(huán)凸齒，或螺旋形凸齒，當(dāng)為同心環(huán)凸齒時，其同心環(huán)間距為，I?2mm ;當(dāng)為螺旋形凸齒時，其螺距為，I?2mm。為保證較好的剪力測量精度，上述測力板20處的厚度優(yōu)選為:I?2mm。應(yīng)變片30通過粘接、焊接或螺栓連接等方式固定于測力板20上，為保證較好的測量精度，應(yīng)變片30沿測力板20區(qū)域的45°或/135°設(shè)置。應(yīng)變片測量系統(tǒng)或測量電路32與應(yīng)變片30連接，通過外部引線，將測量數(shù)據(jù)向外傳輸。本實用新型中的剪力傳感器在使用時，先將測力支撐座10的測力面11中的測力感應(yīng)凸齒12部分，固定于待檢測鐵軌40的待檢測表面41上(圖中虛線標(biāo)識的部分)，當(dāng)待檢測鐵軌40的待檢測表面發(fā)生剪力變形時，測力感應(yīng)凸齒12將待檢測表面41所產(chǎn)生的剪力變形，向內(nèi)傳導(dǎo)至測力板20區(qū)域內(nèi)，使應(yīng)變片30變形，通過對應(yīng)變片30數(shù)據(jù)的讀取獲取當(dāng)前待檢測表面41的剪力值。為保證較好的測量，使測力感應(yīng)凸齒12更易固定與待檢測軌道表面，上述測力感應(yīng)凸齒的硬度為HRC38-50。
[0019]本實用新型的一種實施方式中，為使剪力傳感器更好的固定于待檢測表面41表面，如圖2所示，在測力支撐座10的測力面11圍繞測力板20的外側(cè)，一體成型或單獨(dú)連接支撐爪13。支撐爪13沿測力板20的徑向均勻分布，其數(shù)量可以為2、4或6、8等復(fù)數(shù)，也可根據(jù)測量需要，設(shè)置為3或5等單數(shù)。圖示中的支撐爪13的數(shù)量為4個，4個支持爪沿測力板20的徑向90°分布。為便于測力面11的安裝，并更有利于測力感應(yīng)凸齒12，對待檢測表面41的剪力變形的感應(yīng)，在支撐爪13上開設(shè)直徑為:12mm的安裝通孔14。從而，可通過螺釘或螺栓等緊固件，穿過安裝通孔14將測力支撐座10安裝于待檢測鐵軌40的待檢測表面41上。為了檢測更為靈敏，當(dāng)測力支撐座10的材料選用碳鋼等耐磨耐受性較好的材料時，如:40CrMoNiA，測力感應(yīng)凸齒12的凸起形狀可優(yōu)選為三角形。
[0020]如圖1所示，為使本實用新型中的剪力傳感器具有整體性，并避免外部因素對應(yīng)變片在測量時的干擾，在本實用新型的一種是實施方式中，在測力板20的內(nèi)側(cè)開設(shè)應(yīng)變片安裝腔31，安裝腔31的縱截面為圓形。應(yīng)變片30及應(yīng)變片測量系統(tǒng)或測量電路32，從安裝腔31裝入，設(shè)置于安裝腔中，與測力板20的內(nèi)側(cè)固定連接。同時，為便于密封，在本實用新型的一種是實施方式中，安裝腔31的開口處，開設(shè)與電纜接頭33匹配的內(nèi)螺紋或外螺紋，從而使外接電纜接頭33固定與開口處。從而實現(xiàn)有效密封。
[0021]以上所述，僅為本實用新型的具體實施例，但不能以此限定本實用新型實施的范圍，即大凡依本實用新型申請專利范圍及說明書內(nèi)容所作的等同變化與修飾，皆應(yīng)仍屬本實用新型專利涵蓋的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.剪力傳感器，其特征在于，包括，測力支撐座及應(yīng)變片；所述測力支撐座的測力面中部為內(nèi)凹測力板，環(huán)繞所述測力板，在所述測力面上開設(shè)測力感應(yīng)凸齒，所述應(yīng)變片與所述測力板固定；通過所述測力感應(yīng)凸齒，將待檢測表面的剪力向內(nèi)傳導(dǎo)至所述測力板區(qū)域，使所述應(yīng)變片變形，獲取當(dāng)前待檢測表面的剪力值。
2.如權(quán)利要求1所述的剪力傳感器，其特征在于，所述測力支撐座的外側(cè)為支撐爪，所述支撐爪沿所述測力板的徑向分布。
3.如權(quán)利要求2所述的剪力傳感器，其特征在于，所述支撐爪的數(shù)量為4個、3個、6個或8個。
4.如權(quán)利要求2所述的剪力傳感器，其特征在于，所述支撐爪上開設(shè)安裝通孔。
5.如權(quán)利要求1或4所述的剪力傳感器，其特征在于，所述測力感應(yīng)凸齒的凸起形狀為三角形。
6.如權(quán)利要求5所述的剪力傳感器，其特征在于，所述測力感應(yīng)凸齒，以環(huán)繞所述測力板為中心，在所述測力面上呈多同心環(huán)形分布。
7.如權(quán)利要求5或6所述的剪力傳感器，其特征在于，在所述測力板的內(nèi)側(cè)為應(yīng)變片安裝腔，所述應(yīng)變片設(shè)置于所述安裝腔中，與所述測力板的內(nèi)側(cè)固定連接。
8.如權(quán)利要求7所述的剪力傳感器，其特征在于，所述應(yīng)變片沿45°或/135°設(shè)置。
9.如權(quán)利要求6或8所述的剪力傳感器，其特征在于，所述安裝腔的縱截面為圓形。
10.如權(quán)利要求9所述的剪力傳感器，其特征在于，還包括，電纜接頭，所述安裝腔的開口處，開設(shè)與所述電纜接頭匹配的內(nèi)螺紋或外螺紋，使所述電纜接頭固定與所述開口處。
【文檔編號】B61K9/08GK204184376SQ201420604152
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2014年10月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月17日
【發(fā)明者】柴雪松, 馮毅杰, 凌烈鵬, 李旭偉, 田德柱, 李家林, 謝錦妹, 于國丞, 薛峰, 李健超 申請人:中國鐵道科學(xué)研究院鐵道建筑研究所, 中鐵科學(xué)技術(shù)開發(fā)公司