阅读说明：本技术 一种测量焊缝夹板尺寸的卡具及其方法 (Fixture and method for measuring size of welding seam clamping plate ) 是由 潘南玲 于 2020-06-12 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种测量焊缝夹板尺寸的卡具及其方法,卡具具有卡板主体,卡板主体挖设有开槽,开槽的轮廓边形状构造成恰好能够卡扣到待测焊缝夹板的钢轨接触面外,开槽的轮廓边包括斜线边和第一弧形边,两条斜线边分别临近卡板主体的两端设置,每一条斜线边具有第一端点和第二端点,每一条斜线边的第一端点位于卡板主体的第一侧边上,相比于第一端点,第二端点更靠近轴,第一弧形边临近卡板主体的第二侧边设置,两端分别连接两斜线边的第二端点,测量状态下,一斜线边与焊缝夹板的上斜面的间隙小于预设值,另一斜线边与焊缝夹板的下斜面的间隙小于预设值,第一弧形边与焊缝夹板的配合弧面的间隙小于预设值。本发明测量程序易于标准化,测量效率高,有利于保障精度。(The invention discloses a clamp for measuring the size of a welding seam clamp plate and a method thereof, the clamp is provided with a clamp plate main body, a slot is dug in the clamp plate main body, the shape of the outline edge of the slot is just designed to be clamped outside the steel rail contact surface of the welding seam clamp plate to be measured, the outline edge of the slot comprises a diagonal edge and a first arc-shaped edge, the two diagonal edges are respectively arranged near the two ends of the clamp plate main body, each diagonal edge is provided with a first end point and a second end point, the first end point of each diagonal edge is positioned on the first side edge of the clamp plate main body, the second end point is closer to a shaft than the first end point, the first arc-shaped edge is arranged near the second side edge of the clamp plate main body, the two ends are respectively connected with the second end points of the two diagonal edges, the gap between one diagonal edge and the upper inclined plane of the welding seam clamp, the clearance between the first arc-shaped edge and the matched arc surface of the welding seam clamping plate is smaller than a preset value. The invention has the advantages of easy standardization of the measuring procedure, high measuring efficiency and contribution to ensuring the precision.)

一种测量焊缝夹板尺寸的卡具及其方法

技术领域

本发明涉及一种测量工具，特别是涉及一种测量焊缝夹板尺寸的卡具及其方法。

背景技术

对于铁路钢轨焊缝或者重伤部位，目前通常采用焊缝夹板在钢轨两侧进行加固处理，以防止焊缝伤情扩展。加固时，焊缝夹板的钢轨接触面需要通过胶粘剂粘接到待加固的钢轨的轨腔侧面中，并与钢轨的轨腔侧面的内凹弧面完全贴合，且对钢轨的轨腔侧面的内凹弧面的有效支撑。因此，焊缝夹板的钢轨接触面的外凸弧面的尺寸需要满足特定的要求。那么，在加工焊缝夹板时，需要严格检测焊缝夹板的钢轨接触面的曲线弧面的尺寸。

传统的检测方式主要通过目测及多种通用测量工具的配合使用，对于曲线弧面尺寸的把握，测量手段不易标准化，且测量效率低，测量后的焊缝夹板的尺寸精度无法保障，进而会影响焊缝夹板的后续安装及使用寿命。

发明内容

本发明的目的在于提供一种测量焊缝夹板尺寸的卡具及其方法来克服或至少减轻现有技术的上述缺陷中的至少一个。

为实现上述目的，本发明提供一种测量焊缝夹板尺寸的卡具，所述卡具具有卡板主体，所述卡板主体挖设有开槽，所述开槽从所述卡板主体的第一侧朝第二侧延伸，在垂直于所述卡板主体的长度方向具有轴，从第一侧延伸到第二侧的方向称为轴O的正方向，所述开槽的轮廓边形状构造成恰好能够卡扣到待测焊缝夹板的钢轨接触面外，并且，卡扣到所述待测焊缝夹板的钢轨接触面外的开槽的轮廓与所述焊缝夹板的钢轨接触面之间的缝隙小于预设值，所述开槽的轮廓边包括斜线边和第一弧形边，两条所述斜线边分别临近所述卡板主体的两端设置，且相对于所述轴对称设置，每一条所述斜线边具有第一端点和第二端点，每一条所述斜线边的第一端点位于卡板主体的第一侧边上，相比于第一端点，第二端点更靠近轴，测量状态下，其中的一条所述斜线边与所述焊缝夹板的上斜面之间的缝隙小于所述预设值，另一条所述斜线边与所述焊缝夹板的下斜面之间的缝隙小于所述预设值，所述第一弧形边临近所述卡板主体的第二侧边设置，两端分别连接两条斜线边的第二端点，测量状态下，所述第一弧形边与所述焊缝夹板的配合弧面之间的缝隙小于所述预设值。

进一步地，所述开槽的轮廓边还包括第二弧形边和第三弧形边，所述第二弧形边连接在一条所述斜线边与所述第一弧形边的一端点之间，所述第三弧形边连接在另一条所述斜线边与所述第一弧形边的另一端点之间，测量状态下，所述第二弧形边与所述焊缝夹板的上过渡弧面之间的缝隙小于所述预设值，所述第三弧形边与所述焊缝夹板的下过渡弧面之间的缝隙小于所述预设值。

进一步地，所述开槽的轮廓边还包括多条弧形边，所述多条弧形边两端串接，连接在所述斜线边与第一弧形边之间，测量状态下，每一条所述弧形边与所述焊缝夹板的过渡弧面之间的缝隙小于所述预设值。

进一步地，所述卡板主体的第一弧形边与第二侧边之间的部分在轴的正方向上具有预设长度，该部分为手持或手握的部分。

进一步地，所述斜边、第一弧形边、第二弧形边、第三弧形边和弧形边上各自涂覆显著的颜色。

进一步地，所述预设值设置在0.01mm至0.05mm的范围内。

进一步地，所述斜线边的斜率为1：3，所述第一弧形边的曲率是400mm，所述第二弧形边的曲率是20.95mm，所述第三弧形边的曲率是25mm，所述弧形边的曲率是40mm或10.5，所述卡板主体的第一弧形边与第二侧边之间的部分在轴的正方向上具有预设长度为25.2mm至25.4mm。

本发明还提供一种利用如上所述卡具测量焊缝夹板尺寸的方法，其包括：

S1，将卡具卡扣到焊缝夹板的钢轨接触面外，并将所述卡具的两条斜线边分别对齐焊缝夹板的上斜面和下斜面，并贴合到上斜面和下斜面上；

S2，保持卡具的轴平行于焊缝夹板1的厚度方向；

S3，测量所述卡具的开槽的轮廓与所述焊缝夹板的钢轨接触面之间的缝隙大小，该缝隙大小小于预设值，则判定焊缝夹板的钢轨接触面尺寸合格，否则为不合格。

进一步地，步骤S3中，采用厚度范围为0.01-0.05mm的塞尺，插入所述开槽的轮廓上每一处位置与焊缝夹板的钢轨接触面之间，如果塞不进去，则判定焊缝夹板1的钢轨接触面尺寸合格，否则为不合格。

本发明提供的测量卡具制作简单，测量程序易于标准化，测量效率高，有利于保障精度。

附图说明

图1是待测量的焊缝夹板的结构示意图。

图2是图1中的焊缝夹板安装到钢轨上的状态示意图。

图3是本发明实施例的测量焊缝夹板尺寸的卡具的结构示意图。

具体实施方式

在附图中，使用相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。

在本发明的描述中，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

如图1所示，焊缝夹板1的钢轨接触面包括上斜面A、配合弧面B和下斜面C，配合弧面B连接上斜面A和下斜面C。钢轨接触面的配合弧面B向外凸出，用于安装在呈内凹弧面状的钢轨2两侧的轨腔侧面中，因此，配合弧面B的半径与钢轨2的轨腔侧面相适配，且略小于钢轨2的轨腔侧面弧面。例如，钢轨的轨腔侧面的弧面半径为400mm。配合弧面B的半径为398mm，或398.5mm，或398.5mm-398mm之间的数值。上斜面A、下斜面C凸起0.5mm-1.5mm或关于配合弧面B前移0.5mm-1.5mm。此处的“前”可以理解为指向图1的图面的左侧的方向。

本发明的目的在于测量焊缝夹板1的钢轨接触面的尺寸，即测量上斜面A、下斜面C和配合弧面B组成的钢轨接触面在沿焊缝夹板1的宽度和厚度方向所在的截面(图1所示的纸面所在的平面)的轮廓线上各点的曲率，图1中示意的点E1、点E2、点E3和点E4均在该待测的轮廓线上。当然，此处仅进行列举性示意，实质上，该待测的轮廓线上每一点的曲率都需要达到特定要求，该特定要求将在下文进行介绍。

如图2所示,焊缝夹板1与钢轨2通过螺栓3锁紧固定，焊缝夹板1的钢轨接触面与钢轨2的轨腔侧面配合，对钢轨2两侧进行加固，防止钢轨2的焊缝伤情进一步扩展。加固时，焊缝夹板1的钢轨接触面需要通过胶粘剂粘接到待加固的钢轨2的轨腔侧面中，并与钢轨2的轨腔侧面的内凹弧面完全贴合，并对钢轨的轨腔侧面形成有效支撑，因此，需要满足两点要求：1.上斜面A、下斜面C略高于理论位置，保证上斜面A、下斜面C完全能够接触到钢轨的轨腔侧面；2.配合弧面B小于理论位置(即厚度方向上偏薄)，保证完全能够接触到钢轨的轨腔侧面。

图3示意出了测量焊缝夹板尺寸的卡具的结构示意图。如图3所示，测量焊缝夹板尺寸的卡具具有卡板主体4，卡板主体4呈片状，厚度方向即为垂直于图3纸面的方向。本实施例中，卡板主体4的厚度设置在15mm至20mm的范围内，厚度大则重量大，厚度过小则卡板主体4太薄，测量过程中容易发生偏移，导致测量结果不准确。卡板主体4的材质为金属，加工方式可以采用金属加工方式，比如：金属板材线切割或其它金属加工方式。当卡板主体4的材质为其它材料的时候，还可以采用适于该材料的加工方式。

卡板主体4的长度方向X所在的边称作为“侧”，宽度方向所在的边称作为“端”。

卡板主体4挖设有开槽41，开槽41从卡板主体4的第一侧朝第二侧延伸。在垂直于卡板主体4的长度方向X，具有轴O。从第一侧延伸到第二侧的方向称为轴O的正方向，反之，为轴O的负方向。开槽41的轮廓边形状构造成恰好能够卡扣到焊缝夹板1的钢轨接触面外，并且，卡扣到焊缝夹板1的钢轨接触面外的开槽41的轮廓与焊缝夹板1的钢轨接触面之间的缝隙小于预设值，该预设值设置在0.01mm至0.05mm的范围内。

作为开槽41的轮廓的一种优选实施方式，开槽41的轮廓边包括两条斜线边411和一条第一弧形边412。

两条斜线边411分别临近卡板主体4的两端设置，且相对于轴O对称设置。每一条斜线边411具有第一端点和第二端点，每一条斜线边411的第一端点位于卡板主体4的第一侧边上，相比于第一端点，第二端点更靠近轴O。其中的一条斜线边411与上斜面A的斜率大小相同，测量时该条斜线边411要求贴设到焊缝夹板1的上斜面A，并且与焊缝夹板1的上斜面A之间的缝隙小于前述预设值。另一条斜线边411与下斜面C的斜率大小相同，测量时该另一条斜线边411要求贴设到焊缝夹板1的下斜面C，并且与焊缝夹板1的下斜面C之间的缝隙小于前述预设值。也就是说，斜线边411的斜率大小与其测量时需要贴合到的焊缝夹板1的斜面的斜率大小相同。

第一弧形边412临近卡板主体4的第二侧边设置，两端分别连接两条斜线边411的第二端点。第一弧形边412与焊缝夹板1的配合弧面B的斜率大小相同，测量时第一弧形边412要求贴设到焊缝夹板1的配合弧面B，并且与焊缝夹板1的配合弧面B之间的缝隙小于前述预设值，因此，第一弧形边412的曲率大小与其测量时需要贴合到的焊缝夹板1的配合弧面B的曲率大小相同，接近于直线段弧形边。

对于另一种焊缝夹板而言，比如在配合弧面B和上斜面C之间，以及在配合弧面B和下斜面C之间，分别设置有一段过渡弧面，比如：上过渡弧面M和下过渡弧面N。需要采用的卡具的开槽41的轮廓具有另一种结构形式，比如：开槽41的轮廓边还包括第二弧形边413和第三弧形边414，第二弧形边413连接在一条斜线边411与第一弧形边412的一端点之间，第三弧形边414连接在另一条斜线边411与第一弧形边412的另一端点之间。

也就是说，第二弧形边413的两端分别连接斜线边411的第二端点和第一弧形边412的一个端点。第二弧形边413测量时需要贴合到上过渡弧面M上，并且与焊缝夹板1的上过渡弧面M之间的缝隙小于预设值，因此，第二弧形边413的曲率大小与其测量时需要贴合到的焊缝夹板1的上过渡弧面M的曲率大小相同。

第三弧形边414连接在另一条斜线边411的第二端点与第一弧形边412的另一端点。第三弧形边414测量时需要贴合到下过渡弧面N上，并且与焊缝夹板1的下过渡弧面N之间的缝隙小于前述预设值，因此，第三弧形边414的曲率大小与其测量时需要贴合到的焊缝夹板1的下过渡弧面N的曲率大小相同。

对于又一种焊缝夹板而言，比如在配合弧面B和上斜面C之间，以及在配合弧面B和下斜面C之间，分别设置有多段过渡弧面(图中未示出)。需要采用的卡具的开槽41的轮廓具有又一种结构形式，比如：开槽41的轮廓边还包括多条弧形边415，所述多条弧形边415两端串接，连接在斜线边411与第一弧形边412之间。每一条弧形边415测量时需要贴合到的焊缝夹板的多段过渡弧面上，并且与焊缝夹板1的过渡弧面之间的缝隙小于前述预设值，因此，每一条弧形边的曲率大小与其测量时需要贴合到焊缝夹板1的过渡弧面的曲率大小相同。

在一个实施例中，卡板主体4的第一弧形边412与第二侧边之间的部分在轴O的正方向上具有预设长度，该部分可以作为手持或手握的部分。当然，还可以在该部分开设一个通孔(图中未示出)，以方便手持卡具测量。通孔的形状可以各异，以方便手持为宜。当然，也可以在卡板主体4的第一弧形边412与第二侧边之间的部分另外设置手持把手等，便于手持即可。

在一个实施例中，可以将斜边411、第一弧形边412、第二弧形边413、第三弧形边414和弧形边415上各自涂覆显著的颜色，也便于后续测量过程中与缝隙夹板1上需要贴合的表面进行对齐。

在一个实施例中，斜线边411的斜率为1：3，第一弧形边412的曲率是400mm，第二弧形边413的曲率是20.95mm，第三弧形边414的曲率是25mm，弧形边的曲率是40mm或10.5，卡板主体4的第一弧形边412与第二侧边之间的部分在轴O的正方向上具有预设长度为25.2mm至25.4mm。

利用上述实施例中的卡具对焊缝夹板1的钢轨接触面的尺寸的进行测量的方法包括：

S1，将卡具卡扣到焊缝夹板1的钢轨接触面外，并将两条斜线边411分别对齐上斜面A和下斜面C，并贴合到上斜面A和下斜面C上。

S2，保持卡具的O轴平行于焊缝夹板1的厚度方向。

S3，测量开槽41的轮廓与焊缝夹板1的钢轨接触面之间的缝隙大小，该缝隙大小小于预设值，则判定焊缝夹板1的钢轨接触面尺寸合格，否则为不合格。该步骤中，可以采用厚度范围为0.01-0.05mm的塞尺，插入开槽41的轮廓上每一处位置与焊缝夹板1的钢轨接触面之间，如果塞不进去，则判定焊缝夹板1的钢轨接触面尺寸合格，否则为不合格。

最后需要指出的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。本领域的普通技术人员应当理解：可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。