本技術(shù)涉及鐵路限界測量裝置，特別是涉及一種便攜式鐵路限界激光測量裝置。

背景技術(shù)：

1、鐵路限界是確保機(jī)車車輛安全運(yùn)行的輪廓尺寸線，其提供機(jī)車車輛運(yùn)行的安全空間，即鐵路對(duì)機(jī)車車輛和接近線路的建筑物、設(shè)備規(guī)定了不允許超越的輪廓尺寸，故可以認(rèn)為，限界就是合理的空間。

2、現(xiàn)有技術(shù)中，鐵路限界測量多采用基于激光測量技術(shù)的鐵路限界激光測量儀進(jìn)行非接觸式測量，這樣的測量方式具有測量效率高、人力投入少、可減少人為因素對(duì)測量結(jié)果影響等特點(diǎn)。鐵路限界激光測量儀的具體原理是利用儀器中具有的激光測距儀，測出鐵路線路的中心距離設(shè)備外輪廓的距離及激光線束與兩鋼軌平面的夾角，通過三角函數(shù)計(jì)算，即可得到設(shè)備外輪廓距離線路中心線距離(限界值)以及被測物高度。

3、為進(jìn)一步提高測量效率以及減少測量過程中的人力投入，鐵路限界激光測量裝置包括橫梁，在橫梁的兩端均配備有鋼軌滾輪，鐵路限界激光測量儀安裝于橫梁上，并在鋼軌滾輪沿著鋼軌滾動(dòng)的過程中移動(dòng)鐵路限界激光測量儀，實(shí)現(xiàn)鋼軌沿途不同位置處的測量，進(jìn)一步的，所述鋼軌滾輪配置有驅(qū)動(dòng)裝置或者在橫梁上配備有拖拽裝置，以通過驅(qū)動(dòng)裝置或者拖拽裝置為鐵路限界激光測量儀移動(dòng)提供必要的驅(qū)動(dòng)力，具體方案如專利申請(qǐng)?zhí)枮閏n201820431203.x的專利文件所提供的技術(shù)方案。

4、為確保機(jī)車在線路上正常運(yùn)行以及保障測量過程的安全性，需要在具備測量條件時(shí)進(jìn)行測量(在具有專人防護(hù)的情況下，利用不具有過往機(jī)車車輛的“天窗點(diǎn)”時(shí)間進(jìn)行測量)，故檢測人員的工作包括鐵路限界激光測量裝置在鋼軌上的安裝與拆離、鐵路限界激光測量裝置在鋼軌線路以外區(qū)域的轉(zhuǎn)移。同時(shí)，鐵路通常采用的1435mm的標(biāo)準(zhǔn)軌距，故以上橫梁尺寸較長，有必要對(duì)相關(guān)結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化以提高鐵路限界激光測量裝置的便攜性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)上述提出的提高鐵路限界激光測量裝置的便攜性的技術(shù)問題，本實(shí)用新型提出一種便攜式鐵路限界激光測量裝置，相關(guān)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)用于優(yōu)化鐵路限界激光測量裝置的便攜性。

2、本實(shí)用新型提供的便攜式鐵路限界激光測量裝置通過以下技術(shù)要點(diǎn)來解決問題：便攜式鐵路限界激光測量裝置，包括橫梁，所述橫梁上安裝有鐵路限界激光測量儀，橫梁的兩端均設(shè)置有鋼軌滾輪，所述橫梁由沿著橫梁長度方向依次排列并串聯(lián)的第一架體、第二架體、第三架體組成，其中，第一架體的一端與第二架體的一端通過第一鉸接軸鉸接連接，第二架體的另一端與第三架體的一端通過第二鉸接軸鉸接連接；

3、第一鉸接軸以及第二鉸接軸均設(shè)置在第二架體的下側(cè)，第一鉸接軸以及第二鉸接軸的軸線方向均平行于第二架體的寬度方向；

4、第一架體與第二架體相互連接的位置設(shè)置有第一翻轉(zhuǎn)限位裝置，第二架體與第三架體相互連接的位置設(shè)置有第二翻轉(zhuǎn)限位裝置，所述第一翻轉(zhuǎn)限位裝置用于限制第一架體自由端相對(duì)于第二架體向上翻轉(zhuǎn)的終點(diǎn)位置，所述第二翻轉(zhuǎn)限位裝置用于限制第三架體自由端相對(duì)于第二架體向上翻轉(zhuǎn)的終點(diǎn)位置；

5、所述鐵路限界激光測量儀安裝于第二架體上，橫梁端部的鋼軌滾輪分別安裝在第一架體的自由端以及第三架體的自由端。

6、本方案中，所述鐵路限界激光測量儀即為具有激光測距功能以及激光線束角度測量功能的激光測量儀，具體使用方法為鐵路限界激光測量儀搭載于所述橫梁上，橫梁通過鋼軌滾輪承載于鋼軌上，鐵路限界激光測量儀在本裝置本身配置的動(dòng)力下或者人力、機(jī)車的牽引下沿著鋼軌運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)鋼軌沿途不同位置處的鐵路限界測量。

7、本方案針對(duì)現(xiàn)有橫梁為適應(yīng)軌距而設(shè)置得較長，在鋼軌上的安裝與拆離、在鋼軌線路以外區(qū)域轉(zhuǎn)移不便的問題，提供一種便攜式鐵路限界激光測量裝置。

8、與現(xiàn)有技術(shù)有區(qū)別的，本方案中將橫梁設(shè)置為由第一架體、第二架體以及第三架體組成，并且架體之間鉸接連接，相應(yīng)的第一鉸接軸、第二鉸接軸在第二架體上的鉸接位置位于第二架體的下側(cè)，第一鉸接軸、第二鉸接軸兩者的軸線方向平行于第二架體的寬度方向，這樣，在僅上提第二架體時(shí)，可獲得第一架體自由端、第三架體自由端均相對(duì)于第二架體向下翻轉(zhuǎn)的狀態(tài)，即第一架體繞第一鉸接軸向下翻轉(zhuǎn)、第三架體繞第二鉸接軸向下翻轉(zhuǎn)，使橫梁占據(jù)空間的長度變小以及橫梁的長度變小，方便對(duì)本裝置進(jìn)行手提、收納以及車輛轉(zhuǎn)運(yùn)，提高本裝置的便攜性，并且，在上提第二架體時(shí)，在重力以及第一鉸接軸、第二鉸接軸分別作為轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)的作用下，所述狀態(tài)改變可自行完成，故本方案還具有操作便捷的特點(diǎn)；同時(shí)，設(shè)置為還包括所述第一翻轉(zhuǎn)限位裝置、第二翻轉(zhuǎn)限位裝置，在展開橫梁的過程中，第一架體自由端、第三架體自由端相對(duì)于第二架體向上翻轉(zhuǎn)時(shí)，當(dāng)?shù)谝环D(zhuǎn)限位裝置、第二翻轉(zhuǎn)限位裝置均觸發(fā)終點(diǎn)位置限位作用后，使橫梁展開到最大長度，該長度用于適配橫梁兩端鋼軌滾輪的距離，使得該距離下橫梁端部的鋼軌滾輪能夠分別支撐在不同側(cè)的鋼軌上，故通過采用所述第一翻轉(zhuǎn)限位裝置、第二翻轉(zhuǎn)限位裝置分別限制第一架體、第三架體相對(duì)于第二架體展開時(shí)的翻轉(zhuǎn)角度，可使得橫梁在展開時(shí)容易獲得唯一的展開后長度，方便完成本裝置在鋼軌上的安裝；同時(shí)，設(shè)置為所述鐵路限界激光測量儀位于第二架體上，在采用提起第二架體的方式收納被裝置以實(shí)現(xiàn)便攜功能時(shí)，可以穩(wěn)定的維持鐵路限界激光測量儀在空間中的位置，避免鐵路限界激光測量儀因?yàn)榛蝿?dòng)、碰撞等被損壞，以保護(hù)鐵路限界激光測量儀上精密的光學(xué)電子儀器。

9、作為本領(lǐng)域技術(shù)人員，所述第一翻轉(zhuǎn)限位裝置以及第二翻轉(zhuǎn)限位裝置分別用于限制第一架體、第三架體在特定旋轉(zhuǎn)方向上進(jìn)一步相對(duì)于第二架體轉(zhuǎn)動(dòng)，故可以采用現(xiàn)有技術(shù)中常用的結(jié)構(gòu)形式，比如：第一架體與第二架體上均設(shè)置有插銷孔，當(dāng)?shù)谝患荏w旋轉(zhuǎn)至其上插銷孔與第二架體上插銷孔對(duì)中后，通過插入插銷，達(dá)到終點(diǎn)位置限制目的；第三架體與第二架體上均設(shè)置有插銷孔，當(dāng)?shù)谌荏w旋轉(zhuǎn)至其上插銷孔與第二架體上插銷孔對(duì)中后，通過插入插銷，達(dá)到終點(diǎn)位置限制目的，這樣的第一翻轉(zhuǎn)限位裝置、第二翻轉(zhuǎn)限位裝置均可被理解為包括設(shè)置在相應(yīng)架體上的插銷孔以及插銷。但以上方案在實(shí)施時(shí)實(shí)現(xiàn)終點(diǎn)位置限制需要人工操作，故較優(yōu)的方式是：第一架體、第三架體分別繞相應(yīng)鉸接軸相對(duì)于第二架體翻轉(zhuǎn)過程中，翻轉(zhuǎn)到一定程度后，第一架體、第三架體與第二架體接觸實(shí)現(xiàn)終點(diǎn)位置限制，這樣的方式中相應(yīng)的翻轉(zhuǎn)限位裝置即為相應(yīng)架體上的結(jié)構(gòu)特征，當(dāng)然，比如第一鉸接軸隨第一架體旋轉(zhuǎn)、第二鉸接軸隨第三架體旋轉(zhuǎn)時(shí)，這樣的結(jié)構(gòu)特征也可以是位于第一鉸接軸、第二鉸接軸以及第二架體上，第一翻轉(zhuǎn)限位裝置、第二翻轉(zhuǎn)限位裝具有多種實(shí)現(xiàn)形式。

10、在一個(gè)具體實(shí)施例中，所述第二架體兩端的上側(cè)均設(shè)置有凸臺(tái)，第一架體用于與第二架體相連的一端的上側(cè)設(shè)置有凹槽，第三架體用于與第二架體相連的一端的上側(cè)設(shè)置有凹槽；

11、所述第二架體端部的凸臺(tái)與第一架體上的凹槽形成所述第一翻轉(zhuǎn)限位裝置，當(dāng)?shù)谝患荏w自由端相對(duì)于第二架體向上翻轉(zhuǎn)至凹槽的底面或側(cè)面擠壓于凸臺(tái)的底面或端面上時(shí)，第一架體自由端相對(duì)于第二架體向上翻轉(zhuǎn)至終點(diǎn)位置；

12、所述第二架體端部的凸臺(tái)與第三架體上的凹槽形成所述第二翻轉(zhuǎn)限位裝置，當(dāng)?shù)谌荏w自由端相對(duì)于第二架體向上翻轉(zhuǎn)至凹槽的底面或側(cè)面擠壓于凸臺(tái)的底面或端面上時(shí)，第三架體自由端相對(duì)于第二架體向上翻轉(zhuǎn)至終點(diǎn)位置。

13、本方案提供一種橫梁在開展時(shí)可以自行通過第一翻轉(zhuǎn)限位裝置、第二翻轉(zhuǎn)限位裝置限制橫梁最終展開狀態(tài)的技術(shù)方案，具有可以使得本裝置使用方便的特點(diǎn)，具體原理是：第二架體上的凸臺(tái)并不影響第一架體、第三架體自由端相對(duì)于第二架體向下翻轉(zhuǎn)，但在第一架體、第三架體自由端相對(duì)于第二架體向上翻轉(zhuǎn)時(shí)，例如，第二架體相應(yīng)端部的凸臺(tái)與第一架體上凹槽的擠壓關(guān)系為：凸臺(tái)的底面與凹槽的底面相互抵觸、凸臺(tái)前端的側(cè)面與凹槽的側(cè)面相互抵觸，即第一架體翻轉(zhuǎn)到了所述終點(diǎn)位置；第二架體相應(yīng)端部的凸臺(tái)與第三架體上凹槽的擠壓關(guān)系為：凸臺(tái)的底面與凹槽的底面相互抵觸、凸臺(tái)前端的側(cè)面與凹槽的側(cè)面相互抵觸，即第三架體翻轉(zhuǎn)到了所述終點(diǎn)位置。相同的，也可以在第一鉸接軸、第二鉸接軸上配置出第一翻轉(zhuǎn)限位裝置、第二翻轉(zhuǎn)限位裝置，但通過凸臺(tái)與凹槽相配合的方案僅需要將相應(yīng)架體的端部加工成相應(yīng)的形態(tài)，這樣的實(shí)現(xiàn)方式加工和裝配更為方便。

14、在一個(gè)具體實(shí)施例中，還包括安裝在橫梁上的鋼軌軌距測量裝置?，F(xiàn)有鐵路限界測量過程中，多采用將鐵路限界激光測量儀設(shè)置在軌道線路中心線的中部，當(dāng)鋼軌軌距發(fā)生變化時(shí)，將導(dǎo)致測量結(jié)果與實(shí)際結(jié)果產(chǎn)生偏差，在這樣的背景下，本方案設(shè)置為橫梁上具有鋼軌軌距測量裝置，在實(shí)踐中，可以通過鋼軌軌距測量裝置獲得的數(shù)據(jù)驗(yàn)證測量結(jié)果的準(zhǔn)確性。

15、在一個(gè)具體實(shí)施例中，所述橫梁任意一端的鋼軌滾輪均為：包括用于支撐在鋼軌頂面上的第一支撐輪，還包括用于支撐在鋼軌內(nèi)側(cè)面上的第二支撐輪；

16、所述第二支撐輪配置有輪架、橫桿、套管、安裝架、螺旋彈簧以及壓力傳感器，所述安裝架的上端與橫梁固定連接，套管連接在安裝架的下端，第二支撐輪安裝在輪架上，橫桿的一端與輪架固定連接，另一端滑動(dòng)配合于套管的內(nèi)孔中，螺旋彈簧套設(shè)在橫桿上，并且螺旋彈簧夾持在輪架與套管之間，所述壓力傳感器設(shè)置在螺旋彈簧與套管之間或者螺旋彈簧與輪架之間，壓力傳感器用于測量螺旋彈簧被壓縮后的彈性力。在具體實(shí)施時(shí)，雖然具有第二支撐輪并擠壓于鋼軌內(nèi)側(cè)，但為保障本裝置的抗傾倒性能，橫梁兩側(cè)的第一支撐輪均包括前輪和后輪。

17、以上方案提供了一種具有軌距測量功能的鋼軌滾輪，具體的，第一支撐輪用于將本裝置支撐在鋼軌的頂面上，第二支撐輪用于與鋼軌的內(nèi)側(cè)面相抵，并且螺旋彈簧處于壓縮狀態(tài)，這樣，在豎向上本裝置通過第一支撐輪支撐，在橫向上鋼軌內(nèi)側(cè)面對(duì)第二支撐輪的作用力可避免本裝置由鋼軌上滑落，并且，在本裝置沿著軌道前進(jìn)時(shí)，如軌距不變，橫梁兩側(cè)的壓力傳感器測量結(jié)果為都不產(chǎn)生明顯變化或者一側(cè)變大、另一側(cè)發(fā)生與所述變大匹配的變小，如軌距發(fā)生了變化，橫梁兩側(cè)的壓力傳感器測量結(jié)果則發(fā)生不匹配的變化，例如，兩側(cè)均增大、均變小或者一側(cè)的變化量明顯大于另一側(cè)的變化量，通過該變化即可判斷出鋼軌軌距。由于本裝置在使用過程中通過第一支撐輪支撐在鋼軌上，橫梁兩側(cè)的第二支撐輪均配置的螺旋彈簧僅需要滿足所產(chǎn)生的彈力能夠?qū)⒌诙屋啅奶坠苤型瞥鲆员３峙c鋼軌內(nèi)側(cè)面始終接觸即可，并不需要通過螺旋彈簧推擠本裝置，使得裝置整體相對(duì)于軌道側(cè)移以避免出現(xiàn)第二支撐輪懸空的情形，故本方案可選擇剛度更小的螺旋彈簧，達(dá)到減輕本裝置質(zhì)量、優(yōu)化其便攜性的目的。以上方案中，為第二支撐輪配置的零部件的工作原理為：螺旋彈簧一端受到套筒的推擠，另一端推擠輪架，當(dāng)鋼軌在橫梁長度方向上的位置相對(duì)于套筒發(fā)生變化時(shí)，螺旋彈簧被進(jìn)一步壓縮或伸展，此過程中橫桿相對(duì)于套管產(chǎn)生對(duì)應(yīng)方向的滑移，壓力傳感器的測量值即對(duì)應(yīng)螺旋彈簧的長度。

18、在一個(gè)具體實(shí)施例中，所述橫桿穿透套管，套管遠(yuǎn)離輪架一側(cè)的橫桿上螺紋連接有螺母，套管與橫桿之間還設(shè)置有防止橫桿相對(duì)于套管旋轉(zhuǎn)的平鍵。在配置有螺旋彈簧的鋼軌滾輪方案中，當(dāng)?shù)诙屋單磰A持在鋼軌的內(nèi)側(cè)面之間時(shí)，兩側(cè)第二支撐輪在軌距方向上的距離將大于軌距，為方便將本裝置安裝在軌道上，設(shè)置為橫桿透過套管、并在套管上配置螺母的方案，具體使用時(shí)，當(dāng)橫梁展開后，通過旋轉(zhuǎn)螺母拉動(dòng)橫桿沿著套管向第二架體所在的一側(cè)移動(dòng)，此時(shí)兩側(cè)第二支撐輪之間的距離變小，即可方便的將第二支撐輪鑲嵌在兩側(cè)鋼軌的內(nèi)側(cè)面之間，而后反向旋轉(zhuǎn)螺母釋放橫桿，橫桿在螺旋彈簧的推力下向遠(yuǎn)離第二架體的一側(cè)移動(dòng)，使第二支撐輪支撐在鋼軌內(nèi)側(cè)面上，所述平鍵用于第二支撐輪的軸線方位固定以及避免轉(zhuǎn)動(dòng)螺母時(shí)橫桿旋轉(zhuǎn)。

19、在一個(gè)具體實(shí)施例中，所述橫桿上設(shè)置有花鍵軸段，所述套管上設(shè)置有花鍵孔段，所述花鍵軸段配合于所述花鍵孔段中。本方案中，所述平鍵成型于花鍵軸段以及花鍵孔段上，為一種裝配結(jié)構(gòu)簡單的技術(shù)方案。

20、在一個(gè)具體實(shí)施例中，所述鐵路限界激光測量儀可拆卸連接在第二架體的頂部，鐵路限界激光測量儀在第二架體長度方向上的位置可調(diào)。本方案中，鐵路限界激光測量儀相對(duì)于第二架體可拆卸用于實(shí)現(xiàn)：方便對(duì)鐵路限界激光測量儀提供轉(zhuǎn)移、存放期間的保護(hù)；鐵路限界激光測量儀位置可調(diào)用于實(shí)現(xiàn)：解決因?yàn)榧庸?、裝配、磨損誤差等導(dǎo)致的鐵路限界激光測量儀并不位于鐵路線路中心線中部的問題。

21、在一個(gè)具體實(shí)施例中，所述第二架體上設(shè)置有條形螺栓孔，所述條形螺栓孔平行于第二架體的長度方向，所述鐵路限界激光測量儀通過穿過條形螺栓孔的連接螺栓可拆卸連接在第二架體上。本方案為一種結(jié)構(gòu)簡單、在條形螺栓孔的覆蓋范圍內(nèi)，可以將鐵路限界激光測量儀調(diào)整到該覆蓋范圍的任意位置的技術(shù)方案。

22、在一個(gè)具體實(shí)施例中，還包括設(shè)置在第二架體頂面上的兩個(gè)提手，在第二架體的長度方向上，鐵路限界激光測量儀位于兩個(gè)提手之間的空間中。本方案為一種通過所述提手為第二架體提供向上的拉力以提起橫梁或本裝置，用于驅(qū)動(dòng)橫梁變形或轉(zhuǎn)移本裝置，并利用鐵路限界激光測量儀位于施力位置中部，避免施力過程中鐵路限界激光測量儀位置發(fā)生偏轉(zhuǎn)，達(dá)到對(duì)鐵路限界激光測量儀進(jìn)行保護(hù)的技術(shù)方案。

23、在一個(gè)具體實(shí)施例中，當(dāng)?shù)谝患荏w自由端相對(duì)于第二架體向上翻轉(zhuǎn)至終點(diǎn)位置、第二架體自由端相對(duì)于第二架體向上翻轉(zhuǎn)至終點(diǎn)位置時(shí)，橫梁成平直狀態(tài)。本方案為一種在橫梁展開后，其形態(tài)與常規(guī)鐵路限界激光測量儀轉(zhuǎn)移小車車架形態(tài)一致，符合常規(guī)調(diào)整和使用習(xí)慣的技術(shù)方案。

24、本實(shí)用新型具有以下有益效果：

25、本方案中，橫梁的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使得本裝置具有如下特點(diǎn)：

26、1、使橫梁可被調(diào)整為占據(jù)空間的長度變小以及橫梁的長度變小，方便對(duì)本裝置進(jìn)行手提、收納以及車輛轉(zhuǎn)運(yùn)，提高本裝置的便攜性；

27、2、橫架在被折疊時(shí)狀態(tài)改變可自行完成，故本方案具有操作便捷的特點(diǎn)；

28、3、可以限制橫梁展開后的最大長度，使橫梁在展開時(shí)容易獲得唯一的展開后長度，方便完成本裝置上鋼軌滾輪與鋼軌的配置；

29、4、在操作橫架形態(tài)時(shí)容易使得鐵路限界激光測量儀被保護(hù)。