一種旋緊軌道彈條扣件的扭矩扳手測試校準裝置制造方法

一種旋緊軌道彈條扣件的扭矩扳手測試校準裝置制造方法
【專利摘要】本發明涉及一種扭矩扳手測試校準裝置。一種旋緊軌道彈條扣件的扭矩扳手測試校準裝置，包括機座，承載座，測力傳感器，在所述承載座的下端面一側設有接觸部，一側設有支撐塊，在所述機座的工作臺面上對應所述接觸部設有支撐座，對應所述支撐塊在其下方設有標準測力器或測力墊塊，所述測力傳感器對應設置在支撐塊下方，測力傳感器輸出信號接入數據采集處理顯示系統；用以扣壓軌道彈條的扣件螺栓和鋼塑復合螺旋套管或螺母和螺桿對應設置在機座上，并和所述承載座配合扣緊軌道彈條扣件。本發明通過測試校準達到規范規定的扣壓力時對應可控扭矩扳手的輸出扭矩或旋緊時間或沖擊次數，可以保證可控扭矩扳手在軌道上作業時彈條扣件對鋼軌扣壓力的一致性。
【專利說明】一種旋緊軌道彈條扣件的扭矩扳手測試校準裝置

【技術領域】
[0001]本發明涉及一種扭矩扳手測試校準裝置，尤其是涉及一種旋緊軌道彈條扣件的扭 矩扳手測試校準裝置。

【背景技術】
[0002]在鐵路軌道結構中，鋼軌與混凝土軌枕的聯結方式一般采用彈條扣件將鋼軌扣壓 在軌枕上。為了保證列車行駛平順、安全，要求鋼軌扣件具有較強的軌距保持能力、足夠的 防爬阻力、良好的減振性能以及良好的絕緣性能等。為了達到上述要求，規范規定彈條扣壓 鋼軌的扣壓力必須保持在一定的范圍內。
[0003] 由于在軌道日常養護過程中扣壓力的大小難于掌握，一般要求觀察彈條擰緊后的 形態是否達到剛好"三點接觸"，而對于部分高鐵軌道，則要求彈條的緊固以彈條中肢前端 下顎與絕緣軌距塊接觸為準，二者間的最大容許間隙為0.5mm。而這種方法造成扣壓力的分 散程度很大；另一種有效方法是控制旋緊螺栓(螺母）時的旋緊扭矩，但要求所采用的各類 扳手必須是可控扭矩扳手且有一定的控制精度。
[0004] 目前，用于鐵路扣件作業的可控扭矩扳手主要有液壓可控扭矩扭力扳手、電動可 控扭矩沖擊扳手、機動可控扭矩沖擊扳手和電動靜扭扭力扳手。但在實際操作過程中，可控 扭矩扳手在旋緊扣件螺栓(螺母）使軌道彈條扣件達到規范規定的扣壓力時對應的輸出扭 矩或旋緊時間或沖擊次數難以掌握，不能保證可控扭矩扳手在軌道上作業時彈條扣件對鋼 軌扣壓力的一致性。


【發明內容】

[0005] 本發明針對現有技術不足，提出一種旋緊軌道彈條扣件作業的可控扭矩扳手測試 校準裝置，以彈條扣壓鋼軌的扣壓力為基本參考指標對作業所用可控扭矩扳手的輸出扭矩 或旋緊時間或沖擊次數進行測試校準，以保證可控扭矩扳手在軌道上作業時彈條扣件對鋼 軌扣壓力的一致性。
[0006] 本發明所采用的技術方案： 一種旋緊軌道彈條扣件的扭矩扳手測試校準裝置，包括機座（10)，承載座（4)，測力傳 感器（6)，數據采集處理顯示系統，所述測力傳感器（6)輸出信號接入數據采集處理顯示系 統，在所述承載座（4)的下端面一側設有下端面為圓弧面或半球面的接觸部（15)，一側設 有下端面為平面的支撐塊（5)，在所述機座（10)的工作臺面上，對應所述接觸部（15)設有 上端凹窩結構的支撐座（I 2)，對應所述支撐塊（5)在其下方設有標準測力器（7)或與所述 標準測力器外形尺寸一致的測力墊塊，所述測力傳感器（6 )對應設置在支撐塊（5 )下方；用 以扣壓軌道彈條的扣件螺栓（1)和鋼塑復合螺旋套管（9)或螺母（13)和螺桿（14)對應設 置在所述機座（10)上，并和所述承載座（4)配合扣緊軌道彈條扣件（3)。
[0007] 所述鋼塑復合螺旋套管（9)中的塑料螺旋套管與鐵路軌道上實際使用的塑料螺旋 套管一致，其外部采用鋼材與其緊密復合形成一體，一方面保證測試校準結果的正確性，另 一方面可以通過更換鋼塑復合螺旋套管（9)以滿足對不同塑料螺旋套管軌道作業時可控扭 矩扳手的測試校準。
[000S]所述的旋緊軌道彈條扣件的扭矩扳手測試校準裝置，在機座（10)的工作臺面上， 對應所述支撐座（12)設有左調整機構（11 )，對應所述測力傳感器（6)和標準測力器（7)或 測力墊塊設有右調整機構（8)，以適應軌道上使用的外形尺寸和性能指標不同的各種軌道 彈條扣件。
[0009] 所述的旋緊軌道彈條扣件的扭矩扳手測試校準裝置，數據采集處理顯示系統主要 由儀表放大器（16)、數據采集單元（17)、數據運算處理單元（18)、按鍵（19)以及數字顯示 單元（2〇)組成，測力傳感器輸出信號經儀表放大器（16)放大后輸入數據采集單元（17)，經 輸入數據采集單元（17)接入數據運算處理單元（18);所述數據運算處理單元（18)設有輸 出信號連接數字顯示單元（20)。所述的旋緊軌道彈條扣件的扭矩扳手測試校準裝置，數據 采集處理顯示系統包括沖擊時間和沖擊次數處理單元（22)，沖擊時間和沖擊次數處理單元 (22)和數據運算處理單元（18)根據測力傳感器（6)、儀表放大器（16)、數據采集單元（17) 輸出的力信號值的動態變化，實時計算和顯示被測試校準的可控扭矩沖擊扳手當時的扣壓 力以及對應的沖擊時間或沖擊次數；顯示的沖擊時間或沖擊次數值用于指導可控扭矩沖擊 扳手對應的沖擊時間或沖擊次數設置。
[0010] 所述數據采集處理顯示系統還包括扭矩校準單元（21 )，扭矩校準單元（21)建立 經過校準的扣壓力與扭矩的對應關系表，并根據數據采集單元（17)輸出的力信號值通過查 表內插法實時計算并通過數字顯示單元（20)顯示扣壓力和對應的扳手輸出扭矩，顯示的對 應扭矩值用于指導可控扭矩靜扭扳手的輸出扭矩設置。
[0011] 本發明的有益效果： 1、本發明旋緊軌道彈條扣件的扭矩扳手測試校準裝置，通過測試校準達到規范規定的 扣壓力時對應可控扭矩扳手的輸出扭矩或旋緊時間或沖擊次數，可以保證可控扭矩扳手在 軌道上作業時彈條扣件對鋼軌扣壓力的一致性。以彈條扣壓鋼軌的扣壓力為基本參考指 標，在旋緊軌道螺栓(螺母）作業前對使用的各種可控扭矩扳手旋緊扣件螺栓(螺母）達到 規范規定的扣壓力時的對應的輸出扭矩或旋緊時間或沖擊次數進行校準，使用過程中，依 據扣壓力與旋緊扭矩的正相關關系，去除了旋緊過程中扣壓力與旋緊扭矩間的其它影響因 素，通過試驗標定，能夠確定扣壓力與旋緊扭矩間的精確對應關系。因此，用經過校準后的 可控扭矩扳手進行作業，能夠保證軌道彈條扣壓鋼軌的扣壓力保持一致。
[0012] 2、本發明旋緊軌道彈條扣件的扭矩扳手測試校準裝置，設計科學合理，結構簡單， 容易實現，實用性強。通過將鋼塑復合螺旋套管和扣件螺栓更換為螺桿和螺母，可進行不同 形式的彈條扣件系統用扭力扳手的校準測試，適用范圍廣泛，其推廣應用必將產生良好的 社會經濟效益。
[0013] 3、本發明旋緊軌道彈條扣件的扭矩扳手測試校準裝置，通過左調整機構、右調整 機構和數據采集處理系統，可針對軌道上使用的外形尺寸和性能指標不同的各種彈條扣件 對可控扭矩扳手進行測試和校準。為鐵路維護維修工作人員提供了一種專業的測試校準工 具，使用方便，有助于進一步保證可控扭矩扳手軌道作業的施工質量。
[0014]

【專利附圖】

【附圖說明】 圖1是本發明旋緊軌道彈條扣件的扭矩扳手測試校準裝置結構示意圖之一； 圖2是本發明旋緊軌道彈條扣件的扭矩扳手測試校準裝置結構示意圖之二； 圖3是本發明扭矩扳手測試校準裝置數據采集處理系統原理圖。

【具體實施方式】
[0015] 下面通過【具體實施方式】，對本發明的技術方案做進一步的詳細描述。
[0016] 實施例1 參見圖1或圖2、圖3。本發明旋緊軌道彈條扣件的扭矩扳手測試校準裝置，包括機座 10,承載座4,測力傳感器6,數據采集處理顯示系統，測力傳感器6輸出信號接入數據采集 處理顯示系統，在所述承載座4的下端面一側設有下端面為圓弧面或半球面的接觸部15， 一側設有下端面為平面的支撐塊5,在機座10的工作臺面上，對應所述接觸部15設有上端 凹窩結構的支撐座12,對應支撐塊5在其下方設有標準測力器7或與所述標準測力器外形 尺寸一致的測力墊塊，測力傳感器6對應設置在支撐塊5下方；用以扣壓軌道彈條的扣件螺 栓1和鋼塑復合螺旋套管9或螺母13和螺桿14對應設置在所述機座10上，并和所述承載 座4配合扣緊軌道彈條扣件3。
[0017] 支撐座12與承載座4左下端采用圓弧面接觸，可以保證右端所測扣壓力良好傳遞 到測力傳感器6上。承載座4上部結構復合鐵標關于彈條測試的技術要求，其右端上部的 斜面與實際扣壓鋼軌的軌底角一致。
[0018] 測力傳感器6下部的標準測力器7用于對本發明所測扣壓力進行定期校準，校準 完成后可用外形尺寸與其一致的測力墊塊替代。
[0019] 鋼塑復合螺旋套管9通過將鐵路軌道上使用的不同型號的塑料螺旋套管與鋼質 材料緊密復合，保證了在軌道上旋緊扣件螺栓1時的受力情況一致。通過更換與鐵路軌道 上使用的塑料螺旋套管一致的鋼塑復合螺旋套管可對在不同軌道上使用的可控扭矩扳手 進行測試校準。
[0020] 對于可控扭矩靜扭扳手，數據采集處理顯示系統實時顯示扣壓力和對應的扳手輸 出扭矩；對于可控扭矩沖擊扳手，數據采集處理顯示系統在實時顯示扣壓力和對應的扳手 輸出扭矩的同時，還顯示此次旋緊螺栓(螺母）對應的沖擊次數或沖擊時間。
[0021] 實施例2 參見圖1、圖3,本實施例的旋緊軌道彈條扣件的扭矩扳手測試校準裝置，與實施例1的 不同之處在于：在所述機座10的工作臺面上，對應所述支撐座12設有左調整機構11，對應 所述測力傳感器6和標準測力器7或測力墊塊設有右調整機構8,以適應軌道上使用的外形 尺寸和性能指標不同的各種軌道彈條扣件。
[0022] 根據所用彈條扣件3的型號分別調整左調整機構11和右調整機構8,使其分別對 準相應的刻度線，使支撐塊5和(左）支撐座12與相應彈條的受力點分別在一條垂直線上。 當用待測試可控扭力扳手旋緊扣件螺栓1時，扣件螺栓1與鋼塑復合螺旋套管9間旋緊過 程中扣件螺栓1中的拉力通過彈條3沿承載座4,支撐塊5傳遞到測力傳感器6,測力傳感 器6輸出信號接入數據采集處理顯示系統。
[0023] 本實施例采用承載座4、高耐磨平墊圈2和鋼塑復合螺旋套管9模仿彈條扣件在實 際軌道上的受力情況并保證測試結果的一致性。
[0024] 實施例3 參見圖2、圖3,本實施例的旋緊軌道彈條扣件的扭矩扳手測試校準裝置，軌道彈條扣 壓固緊件采用螺桿與螺母。當用待測試可控扭力扳手旋緊扣件螺母13時，扣件螺母13與 螺桿14間旋緊過程中螺桿Η中的拉力通過彈條 3沿承載座4,支撐塊5傳遞到測力傳感器 6,測力傳感器6輸出信號接入數據采集處理顯示系統。
[0025] 實施例4 參見圖3。本實施例的旋緊軌道彈條扣件的扭矩扳手測試校準裝置，與前述各實施例不 同的是，進一步公開了一種數據采集處理顯示系統的電路結構。如圖3所示，所述數據采集 處理顯示系統包括儀表放大器16、數據采集單元17、數據運算處理單元18、按鍵19以及數 字顯示^元20,測力傳感器6輸出信號經儀表放大器16放大后輸入數據采集單元17,經輸 入數據采集單元17接入數據運算處理單元 18 ;所述數據運算處理單元18設有輸出信號連 接數字顯示單元20。
[0026] 所述采集處理顯示系統還包括扭矩校準單元21、沖擊時間和沖擊次數處理單元 22以及數據存儲單元23。
[0027]扣壓力與扭矩對應關系的校準是通過高精度數字式扭力扳手旋緊扣件螺栓1時 通過多點對照在數據采集處理顯示系統的扭矩校準單元21中建立對應關系表實現的。數 據采集處理系統內部的扭矩校準單元21建立經過校準的扣壓力與扭矩的對應關系表，工 作過程中根據測力傳感器6、儀表放大器16、數據采集單元17輸出的力信號值通過查表內 插法實時計算并顯示扣壓力和對應的扳手輸出扭矩，顯示的對應扭矩值用于指導可控扭矩 靜扭扳手的輸出扭矩設置。
[0028] 扣壓力與沖擊時間或沖擊次數對應關系的標定是通過檢測測力傳感器6的輸出 信號，數據采集處理顯示系統根據儀表放大器16、數據采集單元17輸出的力信號的變化規 律，通過沖擊時間和沖擊次數處理單元22和數據運算處理單元18進行實時數據處理實現 的。數據采集處理系統在工作過程中，根據測力傳感器6、儀表放大器16、數據采集單元17 輸出的力信號值的動態變化，沖擊時間和沖擊次數處理單元22和數據運算處理單元18實 時計算和顯不當測試校準可控扭矩沖擊扳手時的實際沖擊時間或沖擊次數。顯示的沖擊時 間或沖擊次數值用于指導可控扭矩沖擊扳手對應的沖擊時間或沖擊次數設置。
[0029] 數據采集處理系統中的數據存儲單元23和數據運算處理單元18可存儲、列表顯 示和導出每次對可控扭矩扳手測試校準的結果數據。在數據采集處理系統中顯示的扣壓 力，對應的可控扭矩扳手的輸出扭矩，對應的可控扭矩沖擊扳手的沖擊時間或沖擊次數可 數據保持，延時到設定保持時間后，自動恢復到測試校準狀態。通過對每臺可控扭矩扳手的 測試校準結果數據進行多次平均，可提高可控扭矩扳手的校準準確度。
[0030] 在數據采集處理系統中，通過按鍵I9設置所使用的扣件系統、彈條類型、待測試 校準的可控扭矩扳手類型、扣壓力范圍、對應扭矩范圍等，當扣壓力或對應扭矩超范圍時自 動報警。
【權利要求】
1. 一種旋緊軌道彈條扣件的扭矩扳手測試校準裝置，包括機座（10)，承載座（4)，測力 傳感器（6),數據采集處理顯示系統，所述測力傳感器（6)輸出信號接入數據采集處理顯示 系統，其特征在于：在所述承載座（4)的下端面一側設有下端面為圓弧面或半球面的接觸 部（I 5)，一側設有下端面為平面的支撐塊（5)，在所述機座（1〇)的工作臺面上，對應所述接 觸部（I 5)設有上端凹窩結構的支撐座（I2),對應所述支撐塊（5)在其下方設有標準測力器 (7)或與所述標準測力器外形尺寸一致的測力墊塊，所述測力傳感器 （6)對應設置在支撐塊 (5)下方；用以扣壓軌道彈條的扣件螺栓（1)和鋼塑復合螺旋套管（9)或螺母（13)和螺桿 (14)對應設置在所述機座（10)上，并和所述承載座（4)配合扣緊軌道彈條扣件（3)。
2. 根據權利要求1所述的旋緊軌道彈條扣件的扭矩扳手測試校準裝置，其特征在于： 在所述機座（10)的工作臺面上，對應所述支撐座（I 2)設有左調整機構（11 )，對應所述測力 傳感器（6)和標準測力器（7)或測力墊塊設有右調整機構（8),以適應軌道上使用的外形尺 寸和性能指標不同的各種軌道彈條扣件。
3·根據權利要求1或2所述的旋緊軌道彈條扣件的扭矩扳手測試校準裝置，其特征 在于：所述數據采集處理顯示系統主要由儀表放大器（I6)、數據采集單元（17)、數據運算 處理單元（18)、按鍵（19)以及數字顯示單元（ 2〇)組成，測力傳感器輸出信號經儀表放大 器（I6)放大后輸入數據采集單元（m，經輸入數據采集單元（17)接入數據運算處理單元 (18);所述數據運算處理單元（1S)設有輸出信號連接數字顯示單元（20)。
4. 根據權利要求3所述的旋緊軌道彈條扣件的扭矩扳手測試校準裝置，其特征在于： 數據采集處理顯示系統包括沖擊時間和沖擊次數處理單元（22)，沖擊時間和沖擊次數處理 單元（ 22)和數據運算處理單元（18)根據測力傳感器（6)、儀表放大器（16)、數據采集單元 (17)輸出的力信號值的動態變化，實時計算和顯示被測試校準的可控扭矩沖擊扳手當時的 扣壓力以及對應的沖擊時間和沖擊次數；顯示的沖擊時間和沖擊次數值用于指導可控扭矩 沖擊扳手對應的沖擊時間和沖擊次數設置。
5. 根據權利要求4所述的旋緊軌道彈條扣件的扭矩扳手測試校準裝置，其特征在于： 所述數據采集處理顯示系統還包括扭矩校準單元（21)，扭矩校準單元（21)建立經過校準 的扣壓力與扭矩的對應關系表，并根據數據采集單元（17)輸出的力信號值通過查表內插法 實時計算并通過數字顯示單元（2〇)顯示可控扭矩沖擊扳手當時的扣壓力以及對應的輸出 扭矩；顯示的對應扭矩值用于指導可控扭矩靜扭扳手的輸出扭矩設置。
【文檔編號】G01L25/00GK104215393SQ201410474262
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年9月17日 優先權日:2014年9月17日
【發明者】王留軍, 趙振偉, 崔建初, 劉明 申請人:鄭州鐵路局科學技術研究所