鐵路軌道三維約束測(cè)量用萬向球結(jié)構(gòu)參照點(diǎn)適配器的制造方法
【專利摘要】一種鐵路軌道三維約束測(cè)量用萬向球結(jié)構(gòu)參照點(diǎn)適配器，所述適配器構(gòu)包括：安裝柄、旋轉(zhuǎn)頭、連接爪、球結(jié)構(gòu)軸承、小軸、滾動(dòng)軸承一、滾動(dòng)軸承二；旋轉(zhuǎn)頭處于安裝柄上部，并繞安裝柄旋轉(zhuǎn)，兩個(gè)呈中心對(duì)稱的連接爪連接拉線傳感器的拉線，兩連接爪用球結(jié)構(gòu)軸承安裝在中心小軸上，單獨(dú)做360度轉(zhuǎn)動(dòng)，小軸安裝在萬向節(jié)球的滾動(dòng)軸承一中，作周向旋轉(zhuǎn)，球結(jié)構(gòu)軸承外圈安裝在旋轉(zhuǎn)頭中，內(nèi)球可繞其球中心點(diǎn)做周向轉(zhuǎn)動(dòng)，安裝柄安裝在滾動(dòng)軸承二中。本實(shí)用新型與以往十字軸結(jié)構(gòu)適配器相比，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于制造，可以通過直接測(cè)量萬向節(jié)球軸承外表面來得到虛擬的拉線交匯點(diǎn)坐標(biāo)數(shù)據(jù)，測(cè)量比較準(zhǔn)確，進(jìn)而提高整個(gè)軌道檢測(cè)小車測(cè)量軌道的準(zhǔn)確度。
【專利說明】鐵路軌道三維約束測(cè)量用萬向球結(jié)構(gòu)參照點(diǎn)適配器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種鐵路軌道三維約束測(cè)量用萬向球結(jié)構(gòu)參照點(diǎn)適配器。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，科技的進(jìn)步，國(guó)家的鐵路建設(shè)走上快速發(fā)展的道路，已經(jīng)躍入了動(dòng)車高鐵的時(shí)代。而隨著鐵路機(jī)車速度的提高，對(duì)鐵路軌道的要求也越來越高，高鐵的無砟軌道建設(shè)里程越來越長(zhǎng)。但高鐵無砟軌道的運(yùn)營(yíng)維護(hù)要求也很高。運(yùn)營(yíng)維護(hù)階段，要在使用軌道邊的基樁控制網(wǎng)的永久性基準(zhǔn)點(diǎn)(CPIII)基礎(chǔ)上進(jìn)行測(cè)設(shè)維護(hù)軌道(參見圖1)，是無砟軌道養(yǎng)護(hù)維修時(shí)所需要的，用以監(jiān)控軌道幾何形態(tài)的變化。現(xiàn)在高鐵軌道運(yùn)行十分繁忙，運(yùn)營(yíng)維護(hù)只有利用行車間隔時(shí)間或運(yùn)行天窗時(shí)間段進(jìn)行，如何迅速有效利用CPIII點(diǎn)進(jìn)行軌道測(cè)量維護(hù)是提高鐵路運(yùn)營(yíng)維護(hù)效率的重要方面。
[0003]鐵路軌道三維約束測(cè)量檢查儀就是一種用于檢測(cè)鐵路軌道坐標(biāo)的新型測(cè)量?jī)x器，適用于高鐵線路檢測(cè)。高鐵軌道要求高，不允許鐵路軌道有超出許可的變化，因此需要使用沿鐵路旁分布的CPIII基樁點(diǎn)來監(jiān)測(cè)軌道的大地坐標(biāo)點(diǎn)是否變化，一旦變化超出允許值，就需要進(jìn)行調(diào)軌，恢復(fù)原有坐標(biāo)。準(zhǔn)確檢測(cè)軌道坐標(biāo)是保障鐵路坐標(biāo)精度的檢、養(yǎng)、修體系中的重要一環(huán)。CPIII點(diǎn)是個(gè)虛擬的點(diǎn)，架設(shè)時(shí)在CPIII點(diǎn)基樁孔中安放反射棱鏡，由全站儀發(fā)出激光反射得到棱鏡反射中點(diǎn)的大地測(cè)量坐標(biāo)，因此CPIII點(diǎn)在基樁孔上方，是個(gè)虛擬的空間點(diǎn)?；鶚犊滓唤?jīng)敷設(shè)就一直保留，測(cè)量數(shù)據(jù)也要存儲(chǔ)保留，作為以后維護(hù)監(jiān)測(cè)軌道的原始數(shù)據(jù)。
[0004]通常的三維約束測(cè)量鐵路軌道坐標(biāo)檢測(cè)系統(tǒng)由全站儀、反射棱鏡、軌道檢測(cè)小車及鐵軌沿線的鋪設(shè)無砟軌道和運(yùn)營(yíng)維護(hù)提供控制基準(zhǔn)CPIII測(cè)量基樁坐標(biāo)點(diǎn)構(gòu)成。進(jìn)行反向測(cè)量，使用時(shí)反射棱鏡的安裝柄裝入CPIII點(diǎn)的基樁定位孔中定位，全站儀發(fā)射激光束照射反射棱鏡后接受反射光后，這樣由CPIII點(diǎn)的坐標(biāo)數(shù)據(jù)反向計(jì)算，得到全站儀坐標(biāo)；再將反射棱鏡安裝在軌道檢測(cè)小車上，軌道檢測(cè)小車停在軌道某個(gè)位置時(shí)，全站儀再次激光測(cè)量，就得到小車所在軌道的坐標(biāo)點(diǎn)。再同鋪設(shè)鐵路軌道時(shí)保留的原始坐標(biāo)數(shù)據(jù)比對(duì)確定軌道現(xiàn)狀。但由于全站儀是一種要使用到激光測(cè)量的光、機(jī)、電測(cè)量?jī)x器，對(duì)環(huán)境要求較高，且每測(cè)量完一站軌道，就必須重新設(shè)站，重新利用沿軌道的基樁點(diǎn)先標(biāo)定全站儀自身的坐標(biāo)，再去校核軌道的坐標(biāo)，所耗費(fèi)時(shí)間比較多。測(cè)量一站的軌道只有幾百米，如果時(shí)間不充裕，測(cè)量的距離更短；而鐵道線漫長(zhǎng)，所耗費(fèi)的勞動(dòng)量巨大，維護(hù)運(yùn)營(yíng)成本較高，因而對(duì)測(cè)量效率有較多制約。而拉線式的軌道三維約束測(cè)量?jī)x直接利用置于軌道上的軌道檢測(cè)小車與鐵路沿線的CPIII測(cè)量基樁坐標(biāo)點(diǎn)之間直接進(jìn)行測(cè)量相對(duì)位置，然后得到小車所在鐵路軌道的大地測(cè)量坐標(biāo)(參見圖2)，不需要重復(fù)設(shè)站，測(cè)量效率高；且由于不使用價(jià)格昂貴的全站儀系統(tǒng)，總體成本低。如圖3所示，軌道檢測(cè)小車立柱上的兩個(gè)拉線式位移傳感器的拉線經(jīng)量測(cè)滾輪交匯于適配器。適配器尾端是桿狀的連接柄，使用時(shí)候，適配器連接柄插入被安裝在鐵路沿線的CPIII基樁點(diǎn)的定位孔座中(見圖10)，適配器上的測(cè)量拉線自然收緊拉直，構(gòu)成一個(gè)三角形關(guān)系，由于CPIII點(diǎn)的狀況不確定而存在各種情況(見圖7、圖8、圖9)。上拉線段LI與下拉線段L2變化時(shí)，三角形是唯一的，L1、L2長(zhǎng)度由各自的拉線傳感器測(cè)出，靠近立柱的三角形的一條邊長(zhǎng)度是固定的。即適配器置于O位時(shí)候，L1、L2成一條直線，參見圖表I中Ll=La、L2=Lb，再加入計(jì)算拉線在滾輪上的包角，通過數(shù)學(xué)運(yùn)算就可以計(jì)算出三角形各點(diǎn)的坐標(biāo)。測(cè)量時(shí)推動(dòng)軌道檢測(cè)小車小范圍移動(dòng)，軌道檢測(cè)小車傳感器采集數(shù)據(jù)交所帶數(shù)據(jù)處理計(jì)算機(jī)處理數(shù)據(jù)，比較小車自身的姿態(tài)和幾何參數(shù)，計(jì)算軌道檢測(cè)小車相對(duì)CPIII基樁點(diǎn)的位置，進(jìn)一步求解出軌道中心的坐標(biāo)位置。但是不但La+Lb的長(zhǎng)度段長(zhǎng)度值必須比較準(zhǔn)確，而且La和Lb各自的長(zhǎng)度段的長(zhǎng)度值也必須的比較準(zhǔn)確，否則進(jìn)行數(shù)學(xué)計(jì)算時(shí)初始的偏差會(huì)影響計(jì)算結(jié)果準(zhǔn)確性。所以適配器與兩端量測(cè)滾輪的初始測(cè)量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性十分重要，適配器結(jié)構(gòu)上要使這種測(cè)量容易測(cè)量準(zhǔn)確。
[0005]適配器連接著兩個(gè)拉線傳感器的測(cè)量拉線，并且在測(cè)量范圍門內(nèi)變化時(shí)，要能夠始終保持拉線的空間虛擬交匯點(diǎn)唯一，是測(cè)量系統(tǒng)中一個(gè)重要的結(jié)構(gòu)。
[0006]既有的拉線適配器采用十字萬向節(jié)結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜，拉線空間虛擬交匯點(diǎn)由多個(gè)零件構(gòu)成，各個(gè)零件累積誤差較大。由外部零件測(cè)量推導(dǎo)空間虛擬交匯點(diǎn)，有定位測(cè)量的困難，故整體存在有精確制造與精確測(cè)量都十分的困難。本實(shí)用新型提供了一種新的適配器結(jié)構(gòu)，不僅總體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于制造，而且能夠較為方便的進(jìn)行精確地測(cè)量，為整個(gè)軌道檢測(cè)小車精確測(cè)量的可靠數(shù)學(xué)模型建立有所裨益。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本實(shí)用新型的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足提供一種鐵路軌道三維約束測(cè)量用萬向球結(jié)構(gòu)參照點(diǎn)適配器。
[0008]本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)包括:安裝柄、旋轉(zhuǎn)頭、連接爪、球結(jié)構(gòu)軸承、小軸、滾動(dòng)軸承一、滾動(dòng)軸承二；
[0009]旋轉(zhuǎn)頭處于安裝柄上部，并繞安裝柄旋轉(zhuǎn)，兩個(gè)呈中心對(duì)稱的連接爪連接拉線傳感器的拉線，兩連接爪用球結(jié)構(gòu)軸承安裝在中心小軸上，單獨(dú)做360度轉(zhuǎn)動(dòng)，小軸安裝在萬向節(jié)球的滾動(dòng)軸承一中，作周向旋轉(zhuǎn)，球結(jié)構(gòu)軸承外圈安裝在旋轉(zhuǎn)頭中，內(nèi)球可繞其球中心點(diǎn)做周向轉(zhuǎn)動(dòng)，安裝柄安裝在滾動(dòng)軸承二中。
[0010]本實(shí)用新型的有益效果是:與以往十字軸結(jié)構(gòu)適配器相比，萬向節(jié)球結(jié)構(gòu)適配器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于制造，可以通過直接測(cè)量萬向節(jié)球軸承外表面來得到虛擬的拉線交匯點(diǎn)坐標(biāo)數(shù)據(jù)，測(cè)量比較準(zhǔn)確，進(jìn)而提高整個(gè)軌道檢測(cè)小車測(cè)量軌道的準(zhǔn)確度。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1為本實(shí)用新型所述萬向節(jié)球結(jié)構(gòu)適配器結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖2為本實(shí)用新型所述萬向節(jié)球結(jié)構(gòu)適配器結(jié)構(gòu)剖示圖；
[0013]圖中:1.安裝柄、2.旋轉(zhuǎn)頭、3.連接爪、4.球結(jié)構(gòu)軸承、5.小軸、6.滾動(dòng)軸承一、
7.滾動(dòng)軸承二。
【具體實(shí)施方式】
[0014]結(jié)合【專利附圖】

【附圖說明】如下:
[0015]本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)包括:安裝柄、旋轉(zhuǎn)頭、連接爪、球結(jié)構(gòu)軸承、小軸、滾動(dòng)軸承一、滾動(dòng)軸承二；
[0016]旋轉(zhuǎn)頭處于安裝柄上部，并繞安裝柄旋轉(zhuǎn)，兩個(gè)呈中心對(duì)稱的連接爪連接拉線傳感器的拉線，兩連接爪用球結(jié)構(gòu)軸承安裝在中心小軸上，單獨(dú)做360度轉(zhuǎn)動(dòng)，小軸安裝在萬向節(jié)球的滾動(dòng)軸承一中，作周向旋轉(zhuǎn)，球結(jié)構(gòu)軸承外圈安裝在旋轉(zhuǎn)頭中，內(nèi)球繞其球中心點(diǎn)做周向轉(zhuǎn)動(dòng)，安裝柄安裝在滾動(dòng)軸承二中。
【權(quán)利要求】
1.一種鐵路軌道三維約束測(cè)量用萬向球結(jié)構(gòu)參照點(diǎn)適配器，其特征在于:所述適配器構(gòu)包括:安裝柄、旋轉(zhuǎn)頭、連接爪、球結(jié)構(gòu)軸承、小軸、滾動(dòng)軸承一、滾動(dòng)軸承二 ； 旋轉(zhuǎn)頭處于安裝柄上部，并繞安裝柄旋轉(zhuǎn)，兩個(gè)呈中心對(duì)稱的連接爪連接拉線傳感器的拉線，兩連接爪用球結(jié)構(gòu)軸承安裝在中心小軸上，單獨(dú)做360度轉(zhuǎn)動(dòng)，小軸安裝在萬向節(jié)球的滾動(dòng)軸承一中，作周向旋轉(zhuǎn)，球結(jié)構(gòu)軸承外圈安裝在旋轉(zhuǎn)頭中，內(nèi)球可繞其球中心點(diǎn)做周向轉(zhuǎn)動(dòng)，安裝柄安裝在滾動(dòng)軸承二中。
【文檔編號(hào)】E01B35/00GK203795257SQ201420168758
【公開日】2014年8月27日 申請(qǐng)日期:2014年4月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月9日
【發(fā)明者】陶捷 申請(qǐng)人:江西日月明鐵道設(shè)備開發(fā)有限公司