本发明专利技术公开了一种铁道的应力监测系统。所述系统包括传感器模块，其中所述传感器模块进一步包含传感装置，适合于直接安装在一节路轨上。所述传感装置进一步包括大体上平的垫片，和至少一个，典型地两个或多个传感器，安装在所述薄垫片的一侧。所述传感器典型地是应变计，其以具体的、预定结构安装在所述薄垫片上。至少一个数据采集模块与所述传感装置和数据处理模块电联系，接收和处理由数据采集模块收集的信息。
【技术实现步骤摘要】
铁道的应力监测系统相关申请的交叉引用0001本申请要^2006年10月24日提交的US专利申请序号NO.11/552， 386、 名称为"铁道的应力监测系统"的优先权，其穀004年7月26日提交的US专利申 请序号N0.10/899 ， 265，名称为"确定路轨安全极限系统和方法"的部分延续。
0002本专利技术描述的系统和方法一般地涉及监测连续焊接钢轨("CWR")中的 纵向应力的信息处理周边设施。更具体地说，本专利技术描述的系统和方法涉及处 M测的应力水平以确定路轨安全极限。技术背景0003在以往的四十年里， 一直尝试取消铁路轨道中的机械连接。所述努力 主要地包括M焊接或将相邻隔幵的钢轨断面的端部联接在一起，构造具有连 续路轨的轨道，从而形成所谓的连续焊接钢轨轨道的结构。所述与CWR轨道 的结构相关的技术在先有技术中为大家所熟知。0004由于所有的连续铁路轨道的钢轨断面是相连的，连续铁路轨道可能特 别对所述轨道和周围环境的环境^il的波动敏感，比如所述环境温度的季节变 动导致所述路轨温度的变化。在热带气候，所述温度柳艮之间的范围一般是稳 定的，其不育浏路轨系统提出真实的问题。在温带气候，然而，比如在美国， 亚洲，澳大利亚和欧洲，所述纟鹏值的范围足以在路轨系统引发严重的故P章， 包括路轨拉开和轨道弯曲，如以下所述。0005例如，在温带气候的某些地区的未固定的100英里长连续路轨，从一个季节的温度值到另一个值，可以产生M:600英尺的长度变化。3iil将所述路轨固定到铁道枕木上，可以大大地阻止在所述路轨全长上的变化，但是，反 而，在所述路轨的内部产生合成局部纵向应力。0006当所述CWR轨道的路轨节最初被安置和固定到路基上时，每节路轨 具有零纵向应力。安装连续路轨轨道时的温度有时称作路轨中性温度("RNT")。0007当所述环境路轨温度下降低于所i^RNT时，由于金属路轨的热膨胀系数相对于其下面路基的更大，在所述连续铁路轨道的每个路轨节内部弓l起拉伸纵向应力。如果所述降低的环境路轨、鹏和所ffiNT之间的差异极大，在所述 路轨中的拉伸应力可能达到的幅度足以事实上致使连续路轨的路轨节拉断。幸 运他，拉断故障可以通过利用所述路轨作为传导通路的一部分建立电轨道电路 而很容易地被探测到，如果所,续路轨轨道的一个路轨被拉断，电路变成"断 开"。0008同样地，随着所述环境路轨温度上升^l所mNT，在所述连续铁路 轨道的每一根路轨内部弓l起压应力。如果所述升高的环境路轨^J度和所i^RNT 之间的差异达到极大，在所述路轨中的压应力可以潜在地获得足够的量，以事 实上致使所述轨道板弯曲。致使一些特定的路轨弯曲需要的压应力依赖于若干 因素，包括例如纟MM度，所述环境路轨、鹏和所^RNT之间的差异，和所述 路基的状况。0009这种弯曲，从前认为随机的和不可预知的，是ffl出轨的主要原因。 火车应对轨道侧板偏移、 一般是轨道弯曲的能力是极小的。结果，由于轨道弯 曲不育腿过传统的轨道电路探测到，轨道弯曲引起比路轨拉开更大的出轨的危险。ooio尽管已经发展了各种方法，系统和装置测量禾n/或确定连续铁路轨道的路轨中的纵向应力，也还没有用于精确地确定一部分^^卖铁路轨道是否在所述 的安全极限之内。因此，需要一种系统和方法M现有技术轨道压力检测存在 的缺陷并在预定的安全极限内提供更精确的轨道性能参数。
技术实现思路
OOll以下提供本专利技术的示范性实施例的概要。所述概要不是宽泛的综述，不限制本专利技术的关键或紧要的方面或元件，或描绘其范围。0012根据本申请的一个方面，公开一种确定路轨安全极限的示例方法。所述示例方法包括为连续焊接路轨的一部分确定目标路轨中性温度。所述方法还 包括为连续焊接路轨的所述部分监测纵向应力和为连续焊接路轨的所述部分监测环境路轨、^m。所述方法进一步包括根据所述纵向应力和所述环境路轨、, 确定当前路轨中性、,。根据所述示例方法，比较所述当前路轨中性温度与所述目标路轨中性温度以确定连续焊接路轨的所述部分是否已经发生故障，并且 如果所述当前路轨中性温度和所述目标路轨中性溫度之间的差异在预定范围之 内，发出警报。还公开了执行所述方法的一种示例装置。0013根据本申请的第二方面，为确定路轨安全极限公开了一种示例方法。所述示例方法包括为连续焊接路轨的一部分监测环境路轨温度，禾n为连续焊接路轨的所述部分监测纵向应力。所述方法还包括为连续焊接路轨的所述部分确 定路轨中性温度和确定支撑所述路轨部分的路基的屈服强度。所述方法进一步 包括确定与所述路轨部分相联系的高温弯曲阈值。所述高温弯曲阈值是所淑各 轨的所述部分的所述屈服强度、所述路轨中性温度和所述纵向应力的函数。根 据所述示例方法，比较所述环境路轨温度与所述高温弯曲阈值以确定温差，如 果所述温差在预定范围之内，发出警报。还公开了执行所述方法的一种示例装 置。0014根据本申请的第三方面，为监澳鹏轨部分公开了一种示例系统。所述系统包括多个路轨部分应力监测装置，和至少一个与所述多个路轨应力监测装 置联系的接收器。所述接收器起作用，以从所述路轨应力监观蝶置接收路轨应 力数据。所述接收器进一步起作用，以传送所述路轨应力数据到路轨应力处理 装置。所述路轨应力处理装置与所述接收器联系，起作用以评价路轨应力 。 所述路轨应力监控装置进一步起作用以根据所述路轨应力数据发出警报。0015根据本申请的第四方面，公开了一种示例路轨应力监测系统。所述系 统包括传^l模块，其进一步包括传感装置，适于直接安装在一节路轨上。所 述传感装置进一步包括大体平的金属垫片和至少一个，典型地两个，安装在所 述薄垫片一侧的传感器。所述传感器典型地是应变计，其以具体的，预先称为"人字形"结构安装在所述薄垫片上。至少一个 采集模块，与所述传感装 置电通讯，和数据处理模块，接收和处理由 采集模块收集的信息。0016在阅读和领会了以下示范性实施例的详细说明后，本专利技术附加的特点 和方面将对本领域的技术人员变得显而易见。可以预见的，本专利技术的进一步的 实施例在不背离本专利技术的范围和精神的 下是可能的。相应地，附图和相联 系的描述实质上将被认为是说明性的而非限制性的。附图说明0017所述图，其合并进并成为说明书的一部分，用图解法说明本专利技术的一个或多个示范性的实施例，与上述的一般性说明和如下详细描述一起，用来阐明本专利技术的原理，其中0018图1是根据在本申请中描述的系统和方法，说明连续铁路轨道的示例 网络的原理图；009图2是说明在图1的某些组件之间示例通讯的原理亂0020图3是说明纵向路轨应力与路轨中性温度和外围路轨温度之间的温差 的关系的图；0021图4是CWR轨道板的纵向应力和RNT (路轨中性温度)的图；0022图5是说明确定路轨安全极限的第一示例方法的流程图；0023图6是说明确定路轨安全极限的第二示例方法的流程图；0024图7是本专利技术的监视器路轨应力的系统的示范性实施例的概括示意图 和本专利技术的传感装置的内部组件的概括顶纟见图-,0025图8是本专利技术的传感装置的组装型式的示范性实施例的透视图；0026图9是其上已经安装上本专利技术的示范'性实施例传感器模块的一节路轨 的透视图；禾口0027图10是技术人员从本专利技术的示范性实施例本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种监测路轨应力的系统，包括： （ａ）传感器模块，其中所述传感器模块进一步包括： （ｉ）至少一个传感装置，其中所述至少一个传感装置适合于直接安装在一节路轨上，和进一步包括大体上平的垫片，其上安装有至少一个传感器；和 （ｉｉ）至少一个数据采集模块，与所述至少一个传感装置相联系；和 （ｂ）数据处理模块，其中所述数据处理模块接收和处理由所述至少一个数据采集模块收集的信息，以确定路轨应力。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：H哈里森，
申请(专利权)人：萨连特系统有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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