專(zhuān)利名稱(chēng)：鋼軌廓形測(cè)試小車(chē)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本 發(fā)明涉及一種用于檢測(cè)鐵路鋼軌廓形的非接觸式快速連續(xù)檢測(cè)裝置。屬鐵路部件檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
列車(chē)運(yùn)行過(guò)程中，車(chē)輪與鋼軌由于接觸摩擦，均會(huì)不斷磨耗、磨損，使鋼軌的廓形發(fā)生改變，進(jìn)而導(dǎo)致輪軌關(guān)系發(fā)生改變，影響行車(chē)的安全性和平穩(wěn)性。準(zhǔn)確檢測(cè)出鋼軌的廓形可為鋼軌磨耗評(píng)估、維修與更換、研究輪軌關(guān)系提供依據(jù)。目前鐵路鋼軌廓形檢測(cè)手段主要有接觸式斷面測(cè)量、PSD (位置敏感器件)半導(dǎo)體激光器檢測(cè)法和基于CCD(電荷耦合器件)檢測(cè)技術(shù)等幾種。接觸式斷面測(cè)量包括針式磨耗檢測(cè)儀和滾輪接觸式測(cè)磨儀，其中針式磨耗檢測(cè)儀是利用兩個(gè)卡尺分別檢測(cè)鋼軌頭部垂直和側(cè)面的廓形來(lái)評(píng)判磨耗；滾輪接觸式測(cè)磨儀是利用平行四邊形原理，在平行四邊形的一個(gè)角附近設(shè)置一個(gè)滾動(dòng)小輪，小輪沿軌頭周邊滾動(dòng)，在平行四邊形的對(duì)角附近設(shè)一畫(huà)筆，小輪沿軌頭周邊滾動(dòng)的過(guò)程中，畫(huà)筆即在紙上連續(xù)地劃出鋼軌軌頭輪廓線(xiàn)。PSD半導(dǎo)體激光器檢測(cè)法是運(yùn)用一維PSD檢測(cè)出光點(diǎn)的一維位置坐標(biāo)，根據(jù)光學(xué)三角測(cè)量方法的原理，配以伺服驅(qū)動(dòng)掃描裝置，在微處理器的控制下，實(shí)現(xiàn)鋼軌廓形軌跡的自動(dòng)檢測(cè)。PSD的輸出信號(hào)由A/D、數(shù)據(jù)采集、微處理器(測(cè)量?jī)x) 等軟硬件實(shí)施，配以PP40繪圖智能打印機(jī)，輸出鋼軌剖面磨耗的軌跡(參見(jiàn)《南昌航空工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)》2000年6月第14卷第2期“一維PSD位置敏感光電器件的應(yīng)用研究”)?；?CCD檢測(cè)技術(shù)，參見(jiàn)《中國(guó)鐵道科學(xué)》2006年1月第27卷第1期“光電式鋼軌磨損實(shí)時(shí)檢測(cè)系統(tǒng)”，是利用CCD器件結(jié)合面激光器的使用，光源發(fā)射系統(tǒng)產(chǎn)生的強(qiáng)度均勻的窄光帶投射在軌道上進(jìn)行掃描，被安裝在與投射光成一定角度位置的接收系統(tǒng)(CCD攝像機(jī))采集投射到鋼軌上的反射光，并將其轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的電信號(hào)，再經(jīng)圖像采集卡，把模擬電信號(hào)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的數(shù)字信號(hào)，發(fā)送給由一臺(tái)微機(jī)(中央處理器)、黑白圖像采集卡、圖像處理顯示器、存儲(chǔ)器和圖像打印設(shè)備等組成的圖像處理系統(tǒng)，圖像處理系統(tǒng)根據(jù)目標(biāo)的形狀特點(diǎn)及對(duì)圖像處理的要求，確定對(duì)圖像處理的方案并進(jìn)行處理，形成具有影響邊界的鋼軌輪廓，同時(shí)將鋼軌輪廓數(shù)字化，識(shí)別出軌形并與標(biāo)準(zhǔn)軌比較計(jì)算得出鋼軌的磨損數(shù)值。這幾種檢測(cè)方法均屬于靜態(tài)測(cè)量，缺點(diǎn)是只能用于抽點(diǎn)測(cè)量，檢測(cè)范圍小，不能連續(xù)自動(dòng)化全程在線(xiàn)測(cè)量鋼軌廓形，工作量大、效率低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺點(diǎn)，提供一種能在現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)確、連續(xù)、快速測(cè)量出鋼軌廓形的測(cè)試小車(chē)。實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的鋼軌廓形測(cè)試小車(chē)由框架式車(chē)架、安裝在車(chē)架底部的軌道行走輪、安裝在車(chē)架上的電源、與電源連接的交換器、測(cè)量?jī)x和對(duì)稱(chēng)安裝在車(chē)架兩側(cè)的三維激光位移傳感器所組成，其中，三維激光位移傳感器與交換器電連接，交換器與測(cè)量?jī)x電連接。工作時(shí)將軌道行走輪放在待測(cè)鋼軌上，手推小車(chē)即可使測(cè)試小車(chē)在鋼軌上運(yùn)動(dòng)。隨著小車(chē)的運(yùn)動(dòng)，安裝在小車(chē)車(chē)架兩側(cè)的三維激光傳感器發(fā)射激光線(xiàn)，掃描鋼軌的軌腰及軌頭部分以捕獲鋼軌的廓形數(shù)據(jù)信息。捕獲的鋼軌廓形數(shù)據(jù)信息傳遞到交換器，交換器將數(shù)據(jù)信息傳遞到測(cè)量?jī)x，經(jīng)測(cè)量?jī)x內(nèi)設(shè)的專(zhuān)用數(shù)據(jù)信息處理軟件處理，即可得到鋼軌的磨損量值和鋼軌的廓形。所測(cè)得的鋼軌的磨損量值和鋼軌的廓形可顯示在測(cè)量?jī)x的顯示屏上。從而完成鋼軌廓形的在線(xiàn)連續(xù)測(cè)量。 可在車(chē)架底部設(shè)置一可拆放式輔助軌道行走輪，測(cè)試時(shí)放下可拆放輔助軌道行走輪到另一邊鋼軌上，使小車(chē)在兩平行鋼軌上平穩(wěn)運(yùn)行。還可在車(chē)架底部設(shè)置一可在地面上行走的地面行走輪，這樣做的好處是在測(cè)試完后方便小車(chē)在地面行走，減輕搬運(yùn)強(qiáng)度?？稍谒龅能?chē)架底部設(shè)置一可在鋼軌上滾動(dòng)的編碼器，編碼器的信號(hào)輸出端接交換器。在測(cè)試時(shí)編碼器的滾動(dòng)發(fā)出的信號(hào)傳遞給交換器，好處是可記錄測(cè)試小車(chē)在鋼軌上滾動(dòng)的距離，從而可以方便地得出鋼軌上任一斷面的廓形情況。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，應(yīng)用方便，且技術(shù)成熟靠?？梢栽诂F(xiàn)場(chǎng)快速準(zhǔn)確連續(xù)地測(cè)試出鋼軌的空間廓形。下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意2是圖1的俯視3是圖1的左視4是本發(fā)明的電原理框圖
具體實(shí)施例方式參見(jiàn)圖1 4，本鋼軌廓形測(cè)試小車(chē)由框架式車(chē)架4、安裝在車(chē)架4底部的兩個(gè)軌道行走輪9、安裝在車(chē)架上的電源5、與電源5連接的交換器13、測(cè)量?jī)x1和對(duì)稱(chēng)安裝在車(chē)架兩側(cè)的三維激光位移傳感器3所組成，其中，三維激光位移傳感器3與交換器13電連接，交換器13與測(cè)量?jī)x1電連接。圖中7為可拆放式輔助軌道行走輪，安裝在可拆放臂12上，用鉸鏈15將可拆放臂12鉸接在軌道行走輪9的輪軸上完成拆放。測(cè)量時(shí)放下可拆放臂12將輔助軌道行走輪7放到另一邊鋼軌上，和軌道行走輪9 一起使小車(chē)在兩股鋼軌14上行走， 可以讓小車(chē)運(yùn)行更加穩(wěn)固。圖中2為小車(chē)的手推扶手，6為編碼器，8為地面行走輪。測(cè)量?jī)x1可選用帶有圖像處理系統(tǒng)的微處理器，或者裝有專(zhuān)用數(shù)據(jù)采集處理軟件的筆記本電腦擔(dān)任。編碼器6可選用型號(hào)為DFS60E-BECK01000的德國(guó)SICK編碼器；三維激光位移傳感器3可選用型號(hào)為D50的美國(guó)MTS位移傳感器；交換器13可選用SMC Networks SMCGS5 ； 電源5可選用愛(ài)瑪可充電蓄電池。各電器零部件之間的電連接關(guān)系系公知技術(shù)，故未給出具體的電路圖。還可給在車(chē)架上安裝一個(gè)使小車(chē)勻速運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，構(gòu)成一個(gè)全自動(dòng)的鋼軌廓形在線(xiàn)連續(xù)測(cè)試小車(chē)。
權(quán)利要求
1.鋼軌廓形測(cè)試小車(chē)，其特征是所述的鋼軌廓形測(cè)試小車(chē)由框架式車(chē)架、安裝在車(chē)架底部的軌道行走輪、安裝在車(chē)架上的電源、與電源連接的交換器、測(cè)量?jī)x和對(duì)稱(chēng)安裝在車(chē)架兩側(cè)的三維激光位移傳感器所組成，其中，三維激光位移傳感器與交換器電連接，交換器與測(cè)量?jī)x電連接。
2.如權(quán)利要求1所述的鋼軌廓形測(cè)試小車(chē)，其特征是所述的車(chē)架底部設(shè)有一可拆放式輔助軌道行走輪。
3.如權(quán)利要求1所述的鋼軌廓形測(cè)試小車(chē)，其特征是所述的車(chē)架底部設(shè)有一可在地面上行走的地面行走輪。
4.如權(quán)利要求1所述的鋼軌廓形測(cè)試小車(chē)，其特征是所述的車(chē)架底部設(shè)有一可在鋼軌上滾動(dòng)的與交換器電連接的編碼器。
全文摘要
鋼軌廓形測(cè)試小車(chē)，屬鐵路部件檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域。由框架式車(chē)架、安裝在車(chē)架底部的軌道行走輪、安裝在車(chē)架上的電源、與電源連接的交換器、測(cè)量?jī)x和對(duì)稱(chēng)安裝在車(chē)架兩側(cè)的三維激光位移傳感器所組成，其中，三維激光位移傳感器與交換器電連接，交換器與測(cè)量?jī)x電連接。優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，應(yīng)用方便，可以在現(xiàn)場(chǎng)快速準(zhǔn)確連續(xù)地測(cè)試出鋼軌的空間廓形。
文檔編號(hào)B61K9/08GK102310869SQ201110145628
公開(kāi)日2012年1月11日 申請(qǐng)日期2011年6月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月1日
發(fā)明者劉哲, 徐浩, 湯碧紅, 王平, 肖杰靈, 郭利康, 陳嶸 申請(qǐng)人:劉哲, 徐浩, 湯碧紅, 王平, 肖杰靈, 郭利康, 陳嶸