基于感测应力集中变形的铁路计轴器结构设计
基于虚拟仪器的车辆零部件应力测试及疲劳强度分析系统
基于虚拟仪器的车辆零部件应力测试及疲劳强度分析系统朱文良;方宇
【期刊名称】《测控技术》
【年(卷),期】2012(031)007
【摘要】通过对试验测试、计算机仿真以及试验与计算机仿真混合模拟的方法比较分析确定动应力时间历程的选择,利用多数据采集卡的协同工作实现多通道数据采集,以虚拟仪器为基础,LabVIEW软件为开发平台,结合NI的硬件实现了动应力信号数据采集分析,利用LabVIEW的振动疲劳分析包FatigueStartUpKit,搭建了基于虚拟仪器的轨道车辆零部件动应力测试及疲劳强度分析系统,为轨道车辆零部件的相关试验测试提供便捷、准确、可靠的测量方法.
【总页数】4页(P92-95)
【作者】朱文良;方宇
【作者单位】上海工程技术大学城市轨道交通学院,上海 201620;上海工程技术大学城市轨道交通学院,上海 201620
【正文语种】中文
【中图分类】TP202
【相关文献】
1.基于整车虚拟道路行驶试验的车辆零部件疲劳分析 [J], 孙宏祝;陈循;梁科山;丛楠
2.基于动应力测试的疲劳强度分析软件设计及应用 [J], 朱文婷;吴学杰;曾华
3.基于有限元的门座起重机结构强度分析及应力测试 [J], 陈敏;黄国健;吴粤平;王强;刘柏清;王新华
4.基于无线应力测试的锁环式快开盲板强度分析 [J], 别锋锋;王俊尧;都腾飞;张仕佳
5.基于确定性规则波法的CALM系统锚链疲劳强度分析 [J], 梁凯;王亚琼;马超;刘天
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基于线阵CCD传感器的铁路货车轮轴-轴承检测系统设计
基于线阵CCD传感器的铁路货车轮轴-轴承检测系统设计周征
【期刊名称】《工业控制计算机》
【年(卷),期】2009(22)3
【摘要】通过基于线阵CCD传感器的铁路货车轮轴-轴承检测系统的设计,详细介绍了检测系统的基本工作原理、硬件构成和软件设计,提出了利用带阈值与积分反馈的二值检测电路、高速CCD视频数据采集卡LDAC-94A和数字图像处理中边缘检测的Sobel算子等软硬件措施来实现高精度圆孔的图像采集.
【总页数】2页(P56-57)
【作者】周征
【作者单位】兰州工业高等专科学校电气工程系,甘肃,兰州,730050
【正文语种】中文
【中图分类】TP3
【相关文献】
1.铁路货车轮轴超声波探头测试系统设计与实现 [J], 周翔;邓川
2.铁路货车轮轴轴承轴向游隙自动测量机的研制及应用 [J], 陈钧
3.铁路货车轮轴超声波探头测试系统设计与实现 [J], 周翔;邓川;
4.铁路货车状态修轴承不退卸检测传感器安装技术研究 [J], 边志宏; 殷鸿鑫; 范帆
5.基于RFID的铁路货车轮对轴承智能检测系统研究 [J], 宋宏智;李立;申灏;岳水生;甄广川
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高速铁路道岔的轴力与杆件应力分析
高速铁路道岔的轴力与杆件应力分析近年来，随着交通建设的快速发展，高速铁路成为了人们出行的首选方式，而道岔作为铁路线路中至关重要的组成部分，其安全性和可靠性成为了人们关注的焦点。
因此，对于高速铁路道岔的结构分析和设计变得尤为重要。
本文将对高速铁路道岔的轴力与杆件应力进行分析，旨在提供对道岔设计与维护的参考意见。
首先，我们需要对高速铁路道岔的结构进行简要介绍。
高速铁路道岔主要由心轨、双舌轨、舌轨、控制杆等多个部件组成。
其中，心轨是道岔的核心部件，它通过控制杆和双舌轨的作用，实现转换列车行驶方向的功能。
由于高速列车的运行速度较快，因此道岔在高速铁路线路中所受到的力的大小和作用方式都有所不同。
在高速行驶条件下，道岔所受到的轴力是其结构分析中一个关键的参数。
轴力是指作用在道岔不同部件上的沿着轨道纵向方向的力，其大小与列车行驶速度、质量以及列车轮与轨道之间的摩擦力有关。
具体来说，道岔的进路端所受到的轴力较大，而出路端所受轴力较小。
轴力分析的目的是为了确定道岔结构是否能够承受列车的运行力，并对其进行合理设计。
在设计高速铁路道岔时，必须充分考虑杆件的应力情况。
杆件应力是指作用在道岔杆件上的受力状态，主要包括拉力、压力、弯矩等。
杆件应力的大小和分布直接影响到道岔结构的强度和稳定性。
因此，对道岔杆件的应力进行分析和计算是设计过程中的重要环节。
道岔结构中最常见的杆件是控制杆。
控制杆在道岔的机构中起到传递运动和力的作用。
在高速铁路道岔中，控制杆所受到的应力主要包括弯曲应力和扭转应力。
弯曲应力是由于控制杆上的自身重量以及列车行驶过程中的振动力而引起的，而扭转应力则是由于控制杆的转动运动而引起的。
通过适当的材料选择和结构设计，可以减小控制杆的应力，提高其稳定性和寿命。
此外，其他杆件如舌轨和双舌轨也需要进行应力分析。
舌轨作为高速铁路道岔中的动心件，承担着承载列车重量和传递力的责任，其应力分析对于道岔的稳定性和安全性至关重要。
一种基于PLC的铁路计轴系统的设计与应用
一种基于PLC的铁路计轴系统的设计与应用作者：杨妮郭荣昌来源：《科技资讯》 2013年第29期杨妮郭荣昌（兰州交通大学自动化与电气工程学院甘肃兰州 730070）摘要：文章以可编程控制器(PLC)数据采集和通讯的研究为理论基础,提出了一种可以应用于铁路现场的计轴系统。
通过对相关理论和技术的分析、应用,设计出了程序方案,开发了通信程序。
在现场应用的情况表明,这种计轴系统完全满足了现场需求，具有良好的经济效益。
关键词：PLC 计轴轨道电路主站从站中图分类号：TM302文献标识码：A文章编号：1672-3791(2013)10(b)-0000-00计轴系统是一种重要的铁路设备，世界各大铁路公司都有相应的计轴产品。
计轴系统集传感器，通信传输，故障-安全计算机等技术为一身，可谓麻雀虽小五脏俱全。
可以展望如果列控系统发展到C4，机车信号不再从轨道接收信息，轨道电路则可以被计轴完全取代来实现列车占用检查。
所以，计轴产品的应用前景很广阔。
但是现在的大多数厂家的计轴产品对于一些地方铁路企业来说比较昂贵。
为了推广计轴产品的应用，本文设计出一套成本较为低廉的计轴系统。
实践表明，完全符合要求。
1 PLC的优点PLC实质是一种专用于工业控制的计算机，其硬件结构基本上与微型计算机相同。
PLC是高新科技发展的产物，对工业的发展起着重大的推动作用，让工业的发展进程更快速稳步便捷。
随着技术的发展，这种装置的功能已经大大超过了逻辑控制的范围。
PLC已经应用到了各种各样的控制现场，PLC具有如下优点。
1.1 PLC采集性能好PLC的采集频率一般在2KHZ左右，如果采用更快的采集频率，可以达到20KHZ。
可以看出，采集频率符合计轴信号采集的条件。
1.2 PLC控制反应快PLC的数据采集和控制输出的反应时间加起来在0.1ms之内，PLC的计算时间一般在10ms之内，所以整个控制过程的时间在10ms左右，完全可以满足实时性，实现快速的控制。
基于FBG传感器的铁路计轴系统
基于FBG传感器的铁路计轴系统摘要：光纤布拉格光栅传感器由于其抗电磁干扰、耐腐蚀和有效使用寿命长等优点，在铁路传感领域获得了广泛应用。
基于传统光纤布拉格光栅的原理，我们设计了两种计轴解调方法，一种是基于法布里-珀罗谐振腔的滤波解调法；另一种是基于匹配布拉格光栅的解调方法。
根据提出的两种方法和列车载荷对钢轨应力分布的影响，我们设计了能够检测轨道应力的轨道传感器。
F-P腔滤波器使用波长扫描法来获得中心波长，但是这种方法的采样率较低。
匹配光纤布拉格光栅方法能有效解决温度和应力的交叉敏感问题，结构简单，体积小，因此能够满足铁路系统的计轴要求。
Axle Counter for Railway Based on Fiber Bragg Grating Sensor Abstract:For the benefit of electrical isolation,corrosion resistance and quasi-distributed detecting,Fiber Bragg Grating Sensor has been studied for high-speed railway application progressively. Up to the principle of conventional Fiber Bragg Grating Sensors,we investigate a F-P filter and a matched-FBG based demodulation scheme that can be used as the track sensor.According to the proposed strain sensing method using a F-P filter or two matched FBGs and theoretical analysis of track strain distribution under load,we design a track sensor that can detect the local axial strain.The F-P filter uses wavelength scanning to obtain center wavelength,but the sampling frequency is low. The matched-FBG approach can effectively solve the temperature and strain induced cross sensitivity problem,therefor it can meet requirements of axle-counting in rail systems.Key word:Fiber Bragg Grating；Fabry-Perot Filter；Demodulation；Axle-Counting轨道交通是采取轮轨运输方式的快速大运量公共交通的总称，具有运量大、速度快、运营安全、环保、节约能源等优点，从而使它具备了缓解城市交通拥堵，优化城市布局结构，有利于节约资源、改善环境，促进国民经济发展等社会功能。
轨道车辆轴箱传感安装结构设计及强度分析
第 43 卷第 2 期2023 年 4 月振动、测试与诊断Vol. 43 No. 2Apr.2023 Journal of Vibration，Measurement & Diagnosis轨道车辆轴箱传感安装结构设计及强度分析∗江威，彭乐乐，郑树彬，陈谢祺，柴晓冬（上海工程技术大学城市轨道交通学院上海，201620）摘要针对上海地铁阿尔斯通车型设计了一种轨道车辆轴箱传感安装结构。
首先，通过对轴箱的结构及力学分析，确定了轴箱的载荷与约束条件；其次，利用实车试验，采集并分析获取了轴箱的振动主频特征和加速度功率谱密度；最后，应用ANSYS Workbench和nCode有限元软件，分析了安装结构的冲击强度、模态和疲劳强度。
结果表明：在极限冲击下设计的轴箱传感安装结构最大等效应力为121 MPa，小于材料的屈服应力，且大于1.5倍的安全系数；安装结构的前6阶固有频率远离轴箱振动主频，保障了结构的稳定性；车辆3.60×106 km里程对应的累计损伤为1.76×10-3，小于破坏阈值，安装结构满足车辆使用要求。
经6个月的安装测试，该安装结构无明显裂纹、变形和损伤，实现了轴箱传感器的可靠安装，为车⁃轨安全监测的传感器安装提供了设计分析方法和工程实践经验。
关键词轨道车辆；轴箱传感安装；轴箱振动特性；冲击强度分析；模态分析；疲劳强度分析中图分类号U264.8；TH122引言在轨道车辆轴箱处安装传感器是实现轴及轴承检测和轮轨测量的主要手段之一［1⁃3］。
受轮轨作用力的影响，轨道车辆轴箱处振动剧烈［4⁃5］，如何实现轴箱处传感器可靠安装成为解决车⁃轨状态长期检测的一个难题。
因此，设计合理的轴箱传感安装结构不仅是轴箱传感器可靠安装的关键，也是实现轴箱信号采集的基础。
机械结构设计和性能分析一般是通过对结构对象的力学分析获取载荷及约束，利用有限元仿真得到结构静强度和固有频率。
傅彩明等［6］通过建立电动机机座模型确定载荷和约束，利用有限元模态仿真获取结构固有频率及振型，得到机座变形与应力的分布规律，实现了大型立式电机机座结构优化设计。
基于动应力试验的转向架构架疲劳寿命预测
名 义应力法估算 构件或 结构 的寿命 是建 立在 下述 假
设 基础之上 ： 材料 、 件 和结 构 是 理想 的连 续 体 ， 承 受 构 且
的 载 荷 不 大 ， 面 的 应 力 小 于 材 料 的 屈 服 极 限 ， 力 应 变 断 应
成线性 关 系 ， 力 循 环 作 用 下 的 寿 命 较 长 ， 高 周 疲 应 属 劳Ⅲ 。因此 ， 寿命估 算 的依 据是应 力 谱 、 料 的疲 劳特 性 材 曲线 以及疲 劳累积损 伤理论 ， 具体思 路如 图 １ 所示 。
以 下 部 位 ： ｊ
量结 构 在实 际运 用 中的动 态应 力 ， 进 行 疲 劳寿 命 的评 并 估 是非 常必要 的 。 目前 ， 动态应 力 测试 已经 成 为新设 计
的轨道 车辆 必做 的一项 试 验 。 １ 疲 劳 寿 命 的 估 算 方 法
研 究 的构架 实际 工作 载荷 是变 幅载荷 ， 幅载 荷下 变 疲 劳 寿命 估 算方 法 有 下 列 几 种 ： 义 应 力 法 、 部 应 力 名 局 法、 局部 应力 一应 变法 。采用 名义 应力 法 对 构架 的疲 劳 寿命进 行估 算 。
完 全 真 实 的反 映 车 辆 实 际 的 受 力 状 态 ， 此 通 过 试 验 测 因
２ 动 应 力 试 验
２ １ 测 点 布 置 ．
正确 确定 构架 的 动应 力 测 点 分 布 是 疲 劳 寿 命 分 析
的关 键 环 节 之 一 。 动 应 力 测 点 应 该 分 布 在 容 易 出 现 疲
第 ３ 卷第 ４ Ｏ 期
２１ ０ ０年 ８月
铁 道 机 车 车 辆
ＲＡＩ ＬＷ ＡＹ Ｌ０Ｃ０Ｍ ０ＴＩ ＬＣＡＲ ＶＥ ８
基于接触感应的地铁信号系统计轴设备设计
第一轨道贴合连接部包括插槽和第一折叠连接板，第 一折叠连接板下端直立部位开设插槽，第一折叠连接板内 壁与铁轨 1 外侧壁贴合接触。
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信息技术
2023 NO.10（上） 中国新技术新产品
复位组件包括固定轴、扭簧和支撑座，支撑座侧壁固定连 接固定轴，固定轴外壁与扭簧里端固定连接。活动接触组 件包括列车滚轮活动连接板和限位环，固定轴里端固定连 接 2 个相同的限位环，限位环之间贴合滑动连接有列车滚 轮活动连接板，列车滚轮活动连接板底部通过横孔与固定 轴贴合滑动连接。扭簧外端安装于列车滚轮活动连接板侧 壁上。该文保留原有计轴系统成熟、稳定和可靠的特点， 改进计轴检测组件，解决电磁感应易受干扰导致故障红光 带问题。
既有计轴设备的检测形式 ：电磁感应。 改进后的计轴设备的检测形式 ：接触感应。 改进后的地铁信号系统计轴设备的室外计轴检测组 件，通过以下技术方案实现实际计轴 ：该文列车滚轮移 动至计轴组件的活动接触组件的列车滚轮活动连接板 处，列车滚轮推动列车滚轮活动连接板沿着复位组件的 固定轴向下转动，固定轴转动至与感应组件的接近开关 接触，接近开关感应到信号，地铁信号系统计轴一次， 列车滚轮与列车滚轮活动连接板分离扭簧恢复力带动列 车滚轮活动连接板沿着固定轴向上转动，列车滚轮活动 连接板转动至设定位置，列车滚轮活动连接板转动至待 计轴状态，计轴组件能准确判断列车是否经过，有利于 实际计轴。 地铁信号系统的计轴设备安装于铁轨侧壁，计轴设 备用于检测地铁车辆的车轴数量，计轴设备包括活动连接 座，活动连接座安装于铁轨侧壁处。 活动连接座顶部连接计轴组件，计轴组件包括复位组 件、感应组件和活动接触组件，复位组件和感应组件安装 于活动连接座顶部，复位组件活动连接活动接触组件，活 动接触组件安装在感应组件感应端上方。活动连接座包括 第一轨道贴合连接部、第二轨道贴合连接部和加固组件， 第一轨道贴合连接部与铁轨外侧壁贴合接触，第一轨道贴 合连接部与第二轨道贴合连接部活动连接，第二轨道贴合 连接部与铁轨内侧壁贴合接触，加固组件与铁轨、第一轨 道贴合连接部、第二轨道贴合连接部连接，实现活动连接 座固定安装 [4]。 地铁信号系统的计轴设备中第一轨道贴合连接部由 插槽、第一折叠连接板 2 个部件构成，第二轨道贴合连接 部由顶板、底板、第二折叠连接板 3 个部件构成，加固 组件由连接螺栓、固定螺帽、第二折叠连接板 3 个部件构 成。活动连接座在第一轨道贴合连接部、第二轨道贴合连 接部、加固组件共同作用下，可将地铁信号系统的计轴设 备牢牢的固定在铁轨上，同时为安装计轴组件提供牢靠的 基础。 感应组件选用接近开关，接近开关安装于顶板顶部。
钢轨轨腰圆孔集中应力变形的理论与实验研究
钢轨轨腰圆孔集中应力变形的理论与实验研究王宏伟;王春明;于冠东【摘要】列车从钢轨上经过，对于轨腰处钻孔的钢轨来说，其内部会由于应力集中产生变形。
本论文从理论角度证明了钻孔后的钢轨应力集中变形远大于没有钻孔前的变形量，并计算了在逐渐增加的载荷作用下孔的具体变形量。
在此基础上，设计了精度、灵敏度极高的电容式测量装置，从实验的角度再一次测量-了应力集中造成的钢轨轨腰处孔的变形量。
为我们将钢轨的承载变形量作为感测对象设计列车信号控制元器件的思路提供了有力的依据，并为后期感测控制元件的设计在数据上提供了保障。
【期刊名称】《制造业自动化》【年(卷),期】2013(000)024【总页数】4页(P74-76,122)【关键词】应力集中;最大变形量;基准应力;电容式测量装置【作者】王宏伟;王春明;于冠东【作者单位】包头钢铁职业技术学院，包头 014010;包头钢铁职业技术学院，包头 014010;包头钢铁职业技术学院，包头 014010【正文语种】中文【中图分类】TP2730 引言铁路钢轨承载着火车运行的主要任务，同时也是感测铁路信号的重要载体。
为了实现对列车的自动控制，必须实时监测其运行状态。
钢轨在列车经过的瞬间，一定会在电、磁、声等各方面产生变化[1]。
同时，列车从钢轨上经过，钢轨在承受巨大载荷的同时，也一定会产生一个相当复杂的变形。
从原理来看，作为感测对象，钢轨承载变形在以上提到的诸多物理量变化中应该是最直观可靠的，不易造成其他信号的扰乱。
但是，经大量理论、实验研究证明，列车经过轮轨的瞬间，其变形量非常微小[2]，因此感测铁轨变形非常困难。
经过实验数据比对，我们另辟蹊径，设计了一套方案：由于应力集中会使承载变形加剧，从而达到易于感测、准确感测这一物理量的目的，所以在钢轨本体设计产生应力集中的结构。
1 人为增加集中应力结构的方案选取一般来说，实际的构件，在有圆孔、缺口等处，由于其横截面的形状发生突变，造成局部地方发生非常大的应力，这就是应力集中现象。
剪力传感器在铁路计轴领域的应用
剪力传感器在铁路计轴领域的应用王亚鹏;徐海贤;何承刚;黄彬武【摘要】提出了一种在铁路计轴领域运用剪力传感器实现计轴的方法,由于剪力传感器具有灵敏度高、精确性好等优点,该方法能运用剪力传感器感应车轮的重力转换为检测信号计算车轴数量,可有效排除不利因素对计轴设备造成的干扰,保证计轴设备检测数据的准确性,提高计轴设备的安全可靠性,保障铁路系统的运输安全.【期刊名称】《传感器与微系统》【年(卷),期】2016(035)008【总页数】3页(P158-160)【关键词】剪力传感器;计轴;运输安全【作者】王亚鹏;徐海贤;何承刚;黄彬武【作者单位】广西科技大学电气与信息工程学院,广西柳州545006;南宁铁路局科学技术研究所,广西南宁530000;广西科技大学电气与信息工程学院,广西柳州545006;南宁铁路局科学技术研究所,广西南宁530000【正文语种】中文【中图分类】TP212.9当前铁路系统中，普遍采用电磁感应式计轴设备来解决轨道电路分路不良、红光带等问题[1]。
电磁感应式计轴设备使用的电磁传感器紧贴式安装在钢轨的轨腰上，常年受到车轮经过时震动的影响，会引起装置的松动或脱落等问题，这些因素会引起传感器参数发生漂移，使检测数据的准确性、可靠性降低，影响计轴设备的正常工作，另外,该设备还容易受到非轮轴金属物体和单轨车等因素的影响[2]。
在计轴设备中采用剪力传感器，利用其灵敏度高、精确性好等优点，以及将传感器轴销式插入道轨的安装办法，可以有效地消除以上不利因素对计轴设备的影响，保证检测数据的准确性，提高计轴设备的安全可靠性，保障运输安全。
本文提出了一种在铁路计轴领域应用的剪力传感器实现计轴的方法，实验结果证明：该方法计轴数据准确，计轴根据力学原理分析，钢轨在车轮重力载荷作用下会发生弹性应力变化，剪力传感器安装在钢轨中，用来感知应力变化，产生与应力变化相对应的信号值[3]。
为了方便论述，将两根轨枕A和B之间的一段钢轨视为一段简支梁(以下称为检测区)，在梁的正中间C点位置安装剪力传感器，如图1所示。
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１ 铁路计轴 器简介
１ ． １铁路计轴器的用途 轨 道 计 轴 器 用 以检 测 列 车 通 过 铁 路 上 某 一 点 （ 计 轴 点 ）的 车轴 数 ， 以检 查 两个 计 轴 点 之 间 或 轨 道 区段 内 的空 间情 况 ，或 判 定 列 车通 过 计 轴 点 的
时 间 ，实 现 对 车 辆 运 行 方 向 、通 过 的轴 数 和 车速
车辆 “ 有 ”或 “ 无 ” 的轨 道 电路 ， 已远 远 不能 满
足 生产 和管 理 的需 要 了 。 从 七 十 年 代 起 ，各 类 新 型 计 轴 器 层 出不 穷 。 目前 ，市 面 上 无 论 国外 引进 的还 是 国产 的这 些 品 种 多 样 的 计 轴 器 ，其 开 发 原 理 不 外 乎 利 用 电磁 感 应 、 超 声 波 、 红 外 传 感 等 基 础 理 论 ，其 中 电磁 感
中图分类号 ：Ｔ Ｈ １ ２ ２ 文献标 识码 ：Ａ
文章 编号 ：１ ０ ０ ９ — ０ １ ３ ４ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ８ （ 下） 一０ ０ ９ １ — ０ ３
Ｏ ｏ ｉ ：１ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ Ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ９ －０ １ ３ ４ ． ２ ０ １ ３ ． ０ ８ （ 下） ． ２ ７
收稿 日期：２ ０ １ ３ － ０ ６ － ２ １ 基金项 目：内蒙古 自治 区教 育厅 科研 项 目：铁路计轴器的研发 作者简介：王宏伟 （ １ ９ ７ ２一），女，副教授 ，硕士 ，主要从事机 电、数控专业结合 方向的研 究。
ｌ
匐 地
基于感测应 力集中变形 的铁 路计轴器结构 设计
Ｔｈ ｅ ｒ ａｉ ｌ ｗ ａｙ ａｘｌ ｅ ｃｏｕｎｔ ｅｒ ｓｔ ｒ ｕｃｔ ｕｒ ａｌ ｄｅｓｉ ｇｎ ｂａｓ ｅｄ ｏｎ ｓ ｅｎｓ ｉ ｎｇ ｄｅｆ ｏｒ ｍ ａｔ ｉ ｏｎ
ｏ ｆ ｔ ｈｅ ｓｔ ｒ ｅｓｓ ｃｏｎｃｅｎｔ ｒ ａｔ ｉ ｏｎ
有效 的检 测 到这 一变 形 ， 成 为 支持 这 一 设 计 思路 的
核心 问题 。
１ ． ２ 铁路计轴器的发展现状及应用需求
国 内普 遍 采 用 “ 轨 道 电 路 ”技 术 ，即 利 用 钢
轨 作 为 信 息 传 输 通 道 。尽 管 上 述 轨 道 电路 技 术 有
着 明显 的 缺 点 （ 如 道 渣 、 轨枕 的漏 泄 是个 随机 量 ， 从 而 导 致 轨 道 电路 工 作 不 可靠 等 ） ，但 是 因为 它设 备 简单 且 节 省 投 资 ，所 以一 直 未被 淘汰 。 然 而 ， 随 着 电力 机 车 的 发展 ，现 代 化 的 物 流 管理 要 求对 机 车 和 车 辆 进 行 精 确 计 数 ， 只能 反 映 一 段 轨 道 上
过 对 国 内多 个 大 型 铁 路 站 场 的 了 解 ，确 实 急 需 高
可 靠性 的计 轴器 。
的 一 个 重 要 环 节 。根 据 “ 前 方 轨 道 区段 是 否 有 列 车 占用 ”这 一 信 息 才 能 决 定 后 续 列 车 的行 驶 速 度 （ Ａ－ 轴器设计新思路
２ ． １ 计轴器感测对象 我 们 说 ，铁 轨 在 机 车 轮 对 经 过 时 ，在 力 的作
用 下 ， 必 会 发 生 力 学 变形 。 而这 个 变 形 量 是 唯 一 的 ， 不 可 能 受 到其 他 的干 扰 和 混 淆 。所 以 ，在 列 车运 行过 程 中 ，要 检 测通 过 铁 轨 上 某 一 点 （ 计 轴 点 ） 的 车轴 数 ，最 直 观 可 靠 的检 测对 象 ，就 是 这 个 力 学变 形 量 。那 么 ，在 整 个 铁 轨 上 ， 怎样 才 能 找 到 这 个 可 以 方便 进 行 检 测 的变 形 ，并 且 如 何 能
２ ． ２ 瓶颈 问题 经 过 多 次 的 实 验 研 究 已 经 得 出 ： 当车 轮 通 过 轮 轨 ， 在轮 轨 上 所 施 加 的载 荷 是 一 种 接 触 应 力 ， 其 造 成 的主 要 结 果 是 使 轮 轨 表 面 产 生 塑 性 变 形 ， 而 对 轮 轨 内部 其 他 部 位 所 造 成 的 变 形 是 在 微 米 级
的 实 时 监 控 的设 备 。在 铁 路 自控 、遥 控 技 术 中 ，
对于 “ 列 车 占用 轨 道 ”情 况 的检 测是 整 个 系统 中
应 类 最 多 。但 是 ，他 们 在 应 用 现 场 中 （ 特 别 是 环
境 较 为 恶 劣 的工 业 企 业 、矿 山等 ）常 常 会 出现 错
记 、漏 记 、 多记 等 情 况 ，这 在 设 备 安 全 性 与 可 靠 性 直 接涉 及 到 旅 客 生 命 和 财 产 安 全 的 铁 路 运 输 生 产 和 控制 管理 中，并 且 对设 备具 有 “ 故 障－ 安全 ” 导 向性 能 的强 制 性 要 求 下 ，是 决 然 不 能 有 的 。 所 以 ，这 些 产 品始 终 不 能 完 全 投 入 到 现 场使 用 。 经
王宏伟，王春明，于冠东
Ｖ Ｖ ＡＮＧ Ｈｏ ｎ ｇ ． ｗｅ ｉ 。Ｗ ＡＮＧ Ｃｈ ｕ ｎ — ｍｉ ｎ ｇ ，ＹＵ Ｇｕ ａ ｎ — ｄ ｏ ｎ ｇ
（ 包 头钢铁 职业技术学院 ，包头 ０ １ ４ ０ １ ０ ）
摘 要 ： 铁路 计轴器是对车辆运行方 向、通过 的轴数和 车速的实时监 控设 备。目前 ，市面上品种多样的 计轴器其 开发原 理以 电磁 感应类最 多。但是 由于安 全可靠性 问题无法 真正投入使 用。本论 文 创新思路 ，以应 力集中变 形作为感 测对象 ，进行新 型计轴器 的研发 ，并且详细介 绍了本计 轴 器的工作 原理 、具体结构 设计 、安装过程 及现场实 地测试过程 及结果 。说明 了该 计轴器的 实 用性、先进性以及安全可靠性 。 关键词 ：计轴器 ；应力集中 ；结构设计 ；实验测试