铁轨螺栓松动检测系统的制作方法

[0001]
本公开涉及铁路交通技术领域，尤其涉及一种铁轨螺栓松动检测系统。


背景技术：

[0002]
螺栓连接被广泛应用于铁轨铺设的施工过程中，并直接影响轨道的结构以及列车运行安全。传统的检测螺栓松动方法是由人力敲击铁轨，根据敲击声音判断螺栓是否松动，耗费大量人力物力并且效率低下。
[0003]
因此，如何高效便捷的检测铁轨上螺栓松动状况成为本领域亟待解决的技术问题。


技术实现要素：

[0004]
为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本公开提供了一种铁轨螺栓松动检测系统。
[0005]
本公开的铁轨螺栓松动检测系统，包括：永磁体、磁簧开关、信号发射装置以及信号接收装置；
[0006]
所述永磁体和所述磁簧开关中的一者设置于铁轨的螺母上，另一者设置于所述螺母所配合的螺栓上；
[0007]
所述磁簧开关根据距离所述永磁体的距离具有闭合状态和断开状态；
[0008]
所述磁簧开关与所述信号发射装置电连接，以控制所述信号发射装置发出松动信号；
[0009]
所述信号接收装置与所述信号发射装置通讯连接，用于接受所述松动信号。
[0010]
可选地，所述磁簧开关在靠近所述永磁体的状态下闭合，远离所述永磁体的状态下断开。
[0011]
可选地，所述信号发射装置包括单片机和数模转换装置，所述单片机中预设有所对应螺栓的位置信息，所述磁簧开关在闭合状态下，所述单片机将所述位置信息通过所述数模转换装置发送至所述信号接收装置。
[0012]
可选地，所述单片机为stc89c51单片机。
[0013]
可选地，所述信号接收装置包括74ls74计数器和8253计数器，所述74ls74计数器和8253计数器电连接。
[0014]
可选地，所述永磁体外侧设置有线圈，所述线圈与电源电连接，所述线圈与所述电源之间的线路上设置有控制器，所述电源根据所述控制器设定的预设时间，定期向所述线圈通电，所述线圈用于增加所述永磁体的磁性。
[0015]
可选地，所述电源为太阳能电池板。
[0016]
可选地，所述线圈为铜线圈。
[0017]
可选地，所述永磁体和所述磁簧开关之间无障碍物。
[0018]
可选地，所述磁簧开关设置于铁轨的螺母上，所述永磁体设置于所述螺母所配合
的螺栓上。
[0019]
本公开实施例提供的技术方案与现有技术相比具有如下优点：
[0020]
利用磁簧开关的特性，可以24小时不间断的对螺栓松动情况进行检测；保证在第一时间发现松动螺栓并加以维护。而且，整个系统常规情况不工作，因此耗能低，损耗小，降低运行成本，同时降低了对人力物力的需求。只有在螺栓发生松动时候，磁簧开关才闭合，连通信号发射装置的电路。进一步，整个检测系统的各个组成部分的体积都很小，便于施工，安装效率高，也便于维修人员的日常检修和维护。
附图说明
[0021]
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。
[0022]
为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0023]
图1为本公开实施例铁轨螺栓松动检测系统的示意图；
[0024]
图2为图1中螺母和磁簧开关的位置示意图；
[0025]
图3是74ls74计数器和8253计数器电连接的连接电路图。
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其中，
[0027]
1-螺母；2-螺栓；
[0028]
10-永磁体；
[0029]
20-磁簧开关；
[0030]
30-信号发射装置；
[0031]
40-信号接收装置。
具体实施方式
[0032]
为了能够更清楚地理解本公开的上述目的、特征和优点，下面将对本公开的方案进行进一步描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0033]
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本公开，但本公开还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施；显然，说明书中的实施例只是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0034]
图1为本实施方式中铁轨螺栓松动检测系统的原理图，结合图2，所述铁轨螺栓松动检测系统，包括：永磁体10、磁簧开关20、信号发射装置30以及信号接收装置40；所述永磁体10和所述磁簧开关20中的一者设置于铁轨的螺母1上，另一者设置于所述螺母1所配合的螺栓2上；所述磁簧开关20根据距离所述永磁体10的距离具有闭合状态和断开状态；所述磁簧开关20与所述信号发射装置30电连接，以控制所述信号发射装置30发出松动信号；所述信号接收装置40与所述信号发射装置30通讯连接，用于接受所述松动信号。
[0035]
检测电路的工作原理：当螺母松动时，螺栓2和螺母1会产生相应的角度旋转，旋转角度达到一定数值时，可以被磁簧开关20检测到。当螺母1旋转触动磁簧开关20时，信号发
射装置30的电路通过磁簧开关20闭合，信号发射装置30工作；同理当螺母1未发生松动或松动幅度处于安全范围内时，磁簧开关20没有反应，检测系统不工作。每一个螺栓都对应一个编号，当检测系统工作时，信号发射装置30把事先设置好的编号信息传送到信号接收装置40。
[0036]
上述方案利用磁簧开关20的特性，可以24小时不间断的对螺栓松动情况进行检测；保证在第一时间发现松动螺栓并加以维护。而且，整个系统常规情况不工作，因此耗能低，损耗小，降低运行成本，同时降低了对人力物力的需求。只有在螺栓发生松动时候，磁簧开关20才闭合，连通信号发射装置30的电路。进一步，整个检测系统的各个组成部分的体积都很小，便于施工，安装效率高，也便于维修人员的日常检修和维护。
[0037]
在一个具体的实施例中，所述磁簧开关20在靠近所述永磁体10的状态下闭合，远离所述永磁体10的状态下断开。由于磁簧开关20距离永磁体10的距离发生改变，因此，磁簧开关20所受到的磁场发生变化，从而实现自动闭合。当然也可以根据该原理设置所述磁簧开关20在靠近所述永磁体10的状态下断开，远离所述永磁体10的状态下闭合。只要是能达到本方案的目的即可。
[0038]
在一个具体的实施例中，所述信号发射装置30包括单片机和数模转换装置，所述单片机中预设有所对应螺栓2的位置信息，所述磁簧开关20在闭合状态下，所述单片机将所述位置信息通过所述数模转换装置发送至所述信号接收装置40。较佳的，本实施方式选用stc89c51单片机。数模转换装置可以瞎用现有技术中的数模转换器。信号发射装置30还可以采用其他的结构形式，只要能将位置信号发送出去即可。
[0039]
在一个具体的实施例中，所述信号接收装置40包括74ls74计数器和8253计数器，所述74ls74计数器和8253计数器电连接。74ls74计数器和8253计数器电连接的具体电路图如图3所示。
[0040]
信号接收装置40的工作原理如下：初始时刻d端接收低电平，随着待测信号input1上升沿触发d触发器，q端输出低电平到gate0端和gate1端，此时计数器不工作，当闸门开启，d端接受到高电平时，随着待测信号上升沿到来，q端接受到d端的高电平信号，得到了与输入信号初始相位相同的闸门信号，闸门信号再输入8253的gate0和gate1端，用于控制单片机的计数器clk0和clk1的计数。标准信号和被测信号分别输入计数器clk0和clk1计数。当闸门关闭时，d端接受信号为低电平，等到下一个待测信号上升沿到达74ls74的clk端时，q端输出低电平到8253的gate0和gate1，计数功能关闭，数据采集结束。例如：若编号为4的螺栓松动，信号发射装置30就会发出一个10101010的信号，8253计数器就会技4个脉冲信号，从而精准检测到某个松动螺栓。
[0041]
为了保证磁簧开关20的灵敏度，永磁体10和磁簧开关20之间无障碍物。减少其他障碍物对磁场的干扰。
[0042]
在一个具体的实施例中，所述磁簧开关20设置于铁轨的螺母1上，所述永磁体10设置于所述螺母1所配合的螺栓2上。当然，也可以磁簧开关20设置于铁轨的螺栓2上，所述永磁体10设置于螺栓2所配合的螺母1上。因为只要发生松动，螺栓必然相对螺母旋转。
[0043]
为了保证永磁体10的磁性，所述永磁体10外侧设置有线圈，所述线圈与电源电连接，所述线圈与所述电源之间的线路上设置有控制器，所述电源根据所述控制器设定的预设时间，定期向所述线圈通电，所述线圈用于增加所述永磁体10的磁性。通过在永磁体10外
侧设置有线圈，保证了永磁体10始终具有足够的磁性，避免永磁体10磁性变弱或消失。
[0044]
较佳地，所述电源为太阳能电池板。电源选用太阳能电池板可以实现了节能环保的目的，而且便于管理。
[0045]
在本实施方式中，所述线圈为铜线圈。
[0046]
需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0047]
以上所述仅是本公开的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本公开。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本公开的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本公开将不会被限制于本文所述的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。