磁吸式隔振器失效指示装置及其应用方法与流程

本发明涉及轨道交通领域，尤其涉及一种轨道交通浮置板道床结构中用于显示隔振器工作状态的监测指示装置。

背景技术：

1、近年来，各大中城市越来越重视轨道交通发展，随着轨道交通运营里程和运营规模的不断扩大，振动和噪声扰民问题愈发凸显。为了减少对轨道上部或周边物业及居民的干扰，一般选择在环评敏感的特殊路段采取高等级的隔减振措施，当前实践应用最为成功的是浮置板道床隔振技术，特别是内置式钢弹簧浮置板道床技术作为隔振等级最高的技术措施，其工作性能稳定，隔振效率高，维修更换方便，因而应用广泛，已经成为业内的共识。但是，此类技术中，虽然支撑浮置板的钢弹簧隔振器中的弹性元件发生自然失效或意外损坏后可以进行更换，但由于钢弹簧隔振器是内置于浮置板体内部，在日常巡检中无法直接观察到，给日常监控造成了极大的困难。如何及时了解和掌握钢弹簧隔振器的工作状况，以便根据实际情况随时对其中的弹性元件进行维修更换，成为当前亟需解决的一个难题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服上述缺陷，提供一种直观性好，易于观测识别的磁吸式隔振器失效指示装置。

2、本发明磁吸式隔振器失效指示装置是这样实现的，包括固定连接座和高度基准杆件，还包括警示头、反拉弹性元件和永磁吸头，高度基准杆件局部贯穿固定连接座，带有警示标识的警示头设置在高度基准杆件的顶部；反拉弹性元件设置在警示头与固定连接座之间或固定连接座与永磁吸头之间，永磁吸头设置在高度基准杆件的底部，所述永磁吸头的吸附力大于反拉弹性元件的最大回弹力，小于永磁吸头对外吸附固定的金属元件的总质量；固定连接座上设置锁紧连接结构。

3、本发明磁吸式隔振器失效指示装置中，所述固定连接座的结构可以多种多样，例如，所述固定连接座为外套管，外套管内部设置空腔，高度基准杆件贯穿外套管的管底中部并且局部设置在空腔内，警示头固定设置在高度基准杆件位于空腔内侧的顶部，永磁吸头固定设置在高度基准杆件位于空腔外侧的底部。相应的，所述反拉弹性元件为压缩弹簧，压缩弹簧套设在高度基准杆件上并且位于警示头与外套管的管底之间；或者反拉弹性元件为拉簧，拉簧设置在外套管底部与永磁吸头之间。或者反拉弹性元件为拉簧，拉簧设置在外套管底部与永磁吸头之间。为了方便与外部结构进行彼此连接固定，外套管上设置锁紧连接结构，所述锁紧连接结构包括外套管表面设置的外螺纹结构和锁紧螺母；或者，所述锁紧连接结构包括外套管上设置的限位凸台、外螺纹结构及锁紧螺母。此外，优选的，外套管的空腔内壁上对应在警示头的下方设置止动限位挡肩，或者高度基准杆件上对应外套管空腔的底部设置止动限位挡肩。

4、另外，所述固定连接座还可以为连接支架，高度基准杆件局部贯穿连接支架。相应的，所述反拉弹性元件为压缩弹簧，压缩弹簧套设在高度基准杆件上并且位于警示头与连接支架之间；或者反拉弹性元件为拉簧，拉簧设置在连接支架与永磁吸头之间。为了方便与外部结构进行彼此连接固定，连接支架上设置锁紧连接结构，所述锁紧连接结构包括连接支架上设置的连接螺杆和锁紧螺母；或者，所述锁紧连接结构包括连接支架上设置的连接螺孔、锁紧螺母和固定螺栓。再有，优选的，高度基准杆件上对应连接支架设置止动限位挡肩。

5、本发明磁吸式隔振器失效指示装置还可以包括至少一个弹性垫块，所述弹性垫块设置在高度基准杆件与永磁吸头之间。

6、为了防止意外短路导电，本发明磁吸式隔振器失效指示装置中所述固定连接座或/和高度基准杆件可以由绝缘材料制成；或者，本发明磁吸式隔振器失效指示装置中还包括至少一个绝缘垫块，绝缘垫块由绝缘材料制成，绝缘垫块设置在高度基准杆件与永磁吸头之间。

7、另外，为了方便进行组装，优选的，警示头与高度基准杆件之间采用可拆分的固定连接，所述可拆分的固定连接包括螺纹连接、粘接、过盈配合连接或紧固件连接。

8、需要说明的是，本发明中所述的绝缘材料具体包括尼龙、塑料、电木等材料。此外，所述警示头上设置的警示标识包括具有警示意义且易于识别的色彩，例如红色或黄色等醒目的警示色；或者，也可以采用荧光材料等具有警示标识功能的材料制成警示头，只要便于检查人员进行肉眼识别，都可以起到很好的技术效果。

9、应用时，将本发明磁吸式隔振器失效指示装置安装在浮置板道床中的内置式隔振装置上，具体的，利用固定连接座上设置锁紧连接结构，将固定连接座与内置式隔振装置中的端盖固连在一起，下面以永磁吸头吸附在钢弹簧隔振器的顶板表面为例对本发明的工作原理进行说明，调整高度基准杆件的总高度，正常情况下，使警示头隐藏于外套管内或端盖顶面的下方，在浮置板道床运营过程中，当轨道车辆行驶经过时，钢弹簧隔振器正常承载发生设计范围内的高度变化，由于永磁吸头的吸附力大于反拉弹性元件的最大回弹力，永磁吸头的吸附力保证拉动高度基准杆件压缩或释放反拉弹性元件进而同步适应钢弹簧隔振器的正常工作高度变化，当基础沉降或断簧等意外情况发生时，钢弹簧隔振器顶板相对于端盖的距离异常增大，钢弹簧隔振器无法正常提供弹性支承处于失效状态，此时钢弹簧隔振器顶板的位移变化超出本发明磁吸式隔振器失效指示装置中反拉弹性元件对高度基准杆件的位移调节范围，永磁吸头向下的跟随运动被止动限位挡肩或反拉弹性元件阻止，又由于永磁吸头的吸附力小于永磁吸头对外吸附固定的金属元件的总质量，即永磁吸头的吸附力小于钢弹簧隔振器顶板的总质量，永磁吸头被迫与钢弹簧隔振器顶板分离，反拉弹性元件回弹，高度基准杆件上移带动警示头抬升，并暴露于端盖上方。这样，在每晚天窗时间的日常巡检过程中，巡检人员可以很容易地看到警示头的警示色或警示光等警示标识，从而很容易地辨别出处于非正常工作状态下的钢弹簧隔振器，从而及时给予维护更换，避免出现安全事故。利用本发明磁吸式隔振器失效指示装置，检查人员可以从浮置板上方很直观地观测和判断钢弹簧隔振器的工作状况，十分方便，有利于大幅降低劳动强度，降低漏检率，可以实现为及时维修维护提供可靠依据。

10、基于上述应用技术原理的说明，本发明的另一个目的在于提供一种应用上述磁吸式隔振器失效指示装置监控浮置板道床中内置式隔振装置的钢弹簧隔振器工作状态的方法，其至少包括如下步骤：

11、1)浮置板道床顶升调平完成后，首先，利用固定连接座上设置的锁紧连接结构，将所述磁吸式隔振器失效指示装置安装固定于内置式隔振装置的端盖上，然后将永磁吸头吸附于钢弹簧隔振器顶板或与其固定连接的调高垫片或锁紧垫片上，调整磁吸式隔振器失效指示装置的总长度,使警示头隐藏在端盖顶面下方或外套管内；

12、2)其次，调整高度基准杆件的总长度或空间位置，使高度基准杆件向下的止动行程小于设计允许行程，然后锁紧固定连接座，其中，所述止动行程是指高度基准杆件从静载条件下所处的原始位置至其被止动限位挡肩或反拉弹性元件阻止时所处位置之间的高度差；所述设计允许行程是指弹簧隔振器发生支承失效时，钢弹簧隔振器顶板在重力作用下相对静载条件下顶板所处原始位置的下沉位移量；

13、3)当地基沉降或断簧等意外原因导致钢弹簧隔振器失效之后，钢弹簧隔振器顶板连同与其固定相连接的调高垫片或锁紧垫片在自重作用下一起下沉，带动永磁吸头和高度基准杆件一起下沉，当高度基准杆件的下沉量达到止动行程后，高度基准杆件向下的跟随运动被止动限位挡肩或反拉弹性元件阻止，这时由于永磁吸头的吸附力小于永磁吸头对外吸附固定的金属元件的总质量，永磁吸头会立即与钢弹簧隔振器顶板或与其固定相连接的调高垫片或锁紧垫片上脱开，反拉弹性元件反弹，带动警示头自动弹出暴露于端盖上方，警示头上的警示标识会引起运营巡检工作人员的注意，从而引导巡检工作人员及时给予检查或维修。

14、需要说明的是，步骤2)中调整高度基准杆件的总长度或空间位置的具体方法多种多样，例如，通过调整锁紧连接结构可以调整高度基准杆件的空间位置；通过调整警示头与高度基准杆件之间的螺纹连接结构可以调整高度基准杆件的总长度，此外，通过设置不同厚度的弹性垫或绝缘垫块，也可以实现调整高度基准杆件的总长度，在实际应用中可以根据所采用的本发明磁吸式隔振器失效指示装置的具体结构选择适当的调整方法。另外，在实际应用中，设计允许行程所述钢弹簧隔振器失效后下沉位移量需要根据钢弹簧隔振器中所选用弹簧元件的具体技术参数通过大量模拟试验确定。由于高度基准杆件向下的止动行程小于设计允许行程，可以保证在弹簧隔振器失效时永磁吸头与钢弹簧隔振器顶板固定连接的调高垫片或锁紧垫片能够及时脱离，或者与永磁吸头与钢弹簧隔振器顶板能够及时脱离，本发明磁吸式隔振器失效指示装置能够有效触发向工作人员示警，引导巡检工作人员及时给予检查或维修。其中，设计允许行程与止动行程之间的差值，即为安全裕量。

15、综上所述，本发明磁吸式隔振器失效指示装置具有结构简单、易于人工观察识别、效果可靠等优点，可以广泛应用于设有内置式隔振装置的浮置板道床中，利用本发明磁吸式隔振器失效指示装置，一方面，可以准确识别钢弹簧隔振器的实际工作情况，使维修维护更有针对性，有利于节约大量人力物力；另一方面，因断簧等原因形成的非正常弹性支撑的故障点可以被准确发现，有利于及时维护消除隐患，运营的安全性和可靠性大大提升；本发明利用磁吸式隔振器失效指示装置监控浮置板道床中内置式隔振装置的钢弹簧隔振器工作状态的方法，操作简单，直观性好，准确率高，市场应用前景十分广阔。