一種軌道幾何尺寸檢測裝置制造方法
【專利摘要】一種軌道幾何尺寸檢測裝置，其特征是由測量梁、輔助梁、連接軸組成，測量梁和輔助梁通過連接軸連接；測量梁的右探桿一端固定在右翼梁中，一端與安裝在左翼梁中的位移傳感器測量探頭接觸，左翼梁和右翼梁通過復位彈簧連接，外圍設有防塵圈；測量梁中安裝有測量軌距的位移傳感器，測量水平的傾角傳感器；輔助梁的右探桿一端固定在右翼梁中，一端與左翼梁接觸，左翼梁和右翼梁通過復位彈簧連接，復位彈簧外圍設有防塵圈；本發(fā)明將軌道檢查儀的結構設計成“工”字型，通過在“工”字型結構中安裝軌距傳感器和傾角傳感器實現(xiàn)對軌距和水平的直接測量，消除了假軌距的影響，測量出真軌距、真水平值，提高了測量值得準確性和操作效率。
【專利說明】一種軌道幾何尺寸檢測裝置
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于軌道測量【技術領域】，涉及軌道的軌距、水平的測量裝置。
【背景技術】
[0002]隨著我國鐵路運輸向高速、重載、大密度方向發(fā)展，對鋼軌的要求越來越苛刻，對鋼軌使用狀態(tài)的檢測與控制必將越來越重視、精細。
[0003]軌道的平順性對鐵路特別是高速鐵路有著很大的影響，有時可能造成脫軌的事故。目前國內(nèi)主要采用軌道檢測儀和軌道測量儀對軌道的平順性進行檢測。國內(nèi)的軌檢小車結構主要是T型結構，由主梁和側梁組成。通過直線位移傳感器測量鋼軌的軌距。直線位移傳感器安裝在主梁中。該傳感器一端固定，一端活動。在活動端壓靠踏面下16_處的鋼軌工作邊并裝有復位彈簧，而固定端通過側梁與另側鋼軌工作邊接觸。測量時活動端移動，軌距傳感器輸出軌距變化，傳感器的輸出值與設計參數(shù)相加即所測得軌距值。由于T型軌檢小車的主梁一端直接與鋼軌工作邊接觸，而另一端是通過側梁與鋼軌另側工作邊接觸，當在直線段走行時，軌距傳感器測得值為軌距的真實值；當在曲線段走行時，側梁在鋼軌上變成了鋼軌的一條弦，主梁的一端在此弦的中點上，由于軌距傳感器所測得的軌距值為主梁兩端的距離，因此軌距傳感器所測得的軌距值存在較大的誤差，該差值即為假軌距。水平(超高)通過傾角傳感器測量，傾角傳感器安裝于主梁中。傾角傳感器所測得的是左右兩鋼軌表面與水平面的夾角。當線路出現(xiàn)超高情況時，由于側梁兩端中點同主梁與鋼軌延長線接觸點不處于同一高度，傾角傳感器所測量的傾角與與實際反映的傾角存在原理性的偏差，就出現(xiàn)了假水平。假軌距、假水平問題對后續(xù)軌面高程計算有很大的影響，必須消除?，F(xiàn)有“T”型軌檢小車在測量時采用軟件或硬件的方法對假軌距、假水平進行適當?shù)难a償，這一方面會增加軌檢小車的軟硬件復雜度，同時也不可避免的會帶來一定的附加誤差。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種新的軌道幾何尺寸檢測裝置，能同時實現(xiàn)對正線及道岔的相關不平順性進行測量，實現(xiàn)對軌距和水平的直接測量。以防止出現(xiàn)T型小車的假軌距以及其引起的較大的誤差，同時相比于T型結構操作更加簡便，測量值更加精確。
[0005]本發(fā)明將軌道檢查儀的結構設計成“工”字型，通過在“工”字型結構中安裝軌距傳感器和傾角傳感器實現(xiàn)對軌距和水平的直接測量，消除了假軌距的影響，測量出真軌距、真水平。
[0006]本發(fā)明是通過以下技術方案實現(xiàn)的。
[0007]本發(fā)明所述的軌道幾何尺寸檢測裝置，其特征是由測量梁(I)、輔助梁(5)、連接軸(3 )組成，測量梁(I)和輔助梁(5 )通過連接軸(3 )連接。
[0008]本發(fā)明所述的測量梁(I)包括由走行輪(6)和導向輪(7)組成的輪系、左翼梁(8)、位移傳感器(9)、右探桿(10)、復位彈簧(11)、防塵圈(2)、水平傳感器(4)、右翼梁(12)等部件；右探桿(10)—端固定在右翼梁(12)中，一端與安裝在左翼梁(8)中的位移傳感器(9)測量探頭接觸，左翼梁(8)和右翼梁(12)通過復位彈簧(11)連接，外圍設有防塵圈(2);測量梁(I)中安裝有測量軌距的位移傳感器(9)，測量水平的傾角傳感器(4)。[0009]本發(fā)明所述的輔助梁(5)包括由走行輪(6)和導向輪(7)組成的輪系、左翼梁(8)、右探桿(10)、復位彈簧(11)、防塵圈(2)、右翼梁(12)等部件，右探桿(10) 一端固定在右翼梁(12)中，一端與左翼梁(8)接觸，左翼梁(8)和右翼梁(12)通過復位彈簧(11)連接，復位彈簧(11)外圍設有防塵圈(2)。
[0010]本發(fā)明所述的輔助梁(5)和測量梁(I)的外形尺寸相同。
[0011]本發(fā)明所述的連接軸(3)由連接件和回轉件組成，分別連接測量梁(I)和輔助梁(5)的右翼梁(12)。
[0012]本發(fā)明的另一個技術方案如下。
[0013]本發(fā)明所述的軌道幾何尺寸檢測裝置，其特征是由測量梁(I)、輔助梁(5)、連接軸(3)組成，測量梁(I)和輔助梁(5)通過連接軸(3)連接。
[0014]本發(fā)明所述的測量梁(I)包括由走行輪(6)和導向輪(7)組成的輪系、左翼梁(8)、位移傳感器(9)、右探桿(10)、復位彈簧(11)、防塵圈(2)、中心體(15)、傾角傳感器(4)、右翼梁(12)等部件。左翼梁(8)和右翼梁(12)在中心體(15)兩端。左翼梁(8)和右翼梁
(12)分別通過復位彈簧(11)和中心體(15)連接，在復位彈簧(11)外圍設有防塵圈(2)。右探桿(10) —端固定在右翼梁(12)中，一端穿過中心體(15)與安裝在左翼梁(8)中的位移傳感器(9)探頭接觸。傾角傳感器(4)安裝在測量梁(I)的中心體(15)處。
[0015]本發(fā)明所述的輔助梁(5)包括由走行輪(6)和導向輪(7)組成的輪系、左翼梁(8)、右探桿(10)、復位彈簧(11)、防塵圈(2)、中心體(15)、右翼梁(12)等部件。左翼梁(8)和右翼梁(12)分別通過復位彈簧(11)和中心體(15)連接，復位彈簧(11)外圍設有防塵圈(2)。右探桿(10) —端固定在右翼梁(12)中，一端穿過中心體(15)與左翼梁(8)接觸。
[0016]本發(fā)明所述的左翼梁(8)和右翼梁(12)外形尺寸相同。
[0017]本發(fā)明所述的輔助梁(5)和測量梁(I)的外形尺寸相同。
[0018]本發(fā)明所述的連接軸(3)由連接件和回轉件組成，分別連接測量梁(I)和輔助梁(5)的中心體(15)。
[0019]本發(fā)明有以下的技術效果。
[0020]本發(fā)明中所述的位移傳感器(9)能時刻測量出兩鋼軌之間的軌距變化值。位移傳感器(9)測得的值再加上一個設計參數(shù)，可以得出兩鋼軌之間的軌距值。鋼軌真實軌距Z與測量的軌距值Z7存在關系:
L ^ L1^1-1DK2M)f ,其中D為測量梁(I)和輔助梁(5)中心線之間的距離，為測量線路
的曲率半徑。軌距誤差為:L，經(jīng)分析:?,相對于當
ill最聞精度等級的軌檢廣品軌距測量項目允許±0.而目，該原理性誤差完全可以忽略不計。
[0021]本發(fā)明所述傾角傳感器(4)測量測量梁(I)處兩鋼軌表面中心線之間的豎直面內(nèi)高差，所在平面同水平面之間的夾角〃，再通過標準軌距值可以換算成鋼軌的水平不平順，水平計算公式為= Zsinff。
[0022]本發(fā)明測量真軌距、真水平的原理是由于測量梁(I)和輔助梁(5)兩端直接與鋼軌表面接觸，“工”字型軌道檢查儀因此不存在假軌距。所產(chǎn)生的誤差主要由線路的曲率半徑W以及傳感器本身的靈敏度引起，可以忽略不計。即所測得的軌距為真軌距，水平為真水平。
[0023]本發(fā)明直接測量出鋼軌軌距、水平值，提高了測量值得準確性，提高了操作效率?！緦＠綀D】
【附圖說明】
[0024]附圖1為“T”型軌檢儀軌距誤差分析圖，圖中D為傳感器所測得的軌距值，Z為存在的假軌距。
[0025]附圖2為本發(fā)明的結構示意圖，圖中I為測量梁，2防塵圈，3為連接軸，4傾角傳感器，5為輔助梁。
[0026]附圖3為本發(fā)明的測量梁示意圖，圖中6為走行輪，7為導向測量輪，8為左翼梁，9為位移傳感器，10為右探桿，11為復位彈簧，12為右翼梁，13為走行輪下母線邊線，14為導向輪外側母線。
[0027]附圖4為本發(fā)明另一種技術方案(實施例2)的結構示意圖，圖中15為中心體。
[0028]附圖5為本發(fā)明另一種技術方案(實施例2)的測量梁示意圖，圖中Y為軌距傳感器所測得的軌距值。
[0029]附圖6為本發(fā)明軌距誤差分析圖，圖中L為軌道的真實軌距值,L1為傳感器所測得的軌距值，D1為兩主梁的距離，R為鋼軌的曲率半徑，a為真實軌距與測量軌距的夾角。
【具體實施方式】
[0030]下面結合附圖和實施例對本發(fā)明做進一步的詳細說明。
[0031]實施例1。
[0032]如圖2、3，測量梁(I)和輔助梁(5)的左翼梁(8)、右翼梁(12)通過復位彈簧(11)連接，復位彈簧(11)外圍設有防塵圈(2 )，右探桿(10 ) —端固定在右翼梁(12 )中，一端與左翼梁(8)中的位移傳感器(9)探頭接觸，在復位彈簧(11)的作用下，各自輪系分別與軌道左、右軌保持密貼。安裝于翼梁端部的左、右走行輪(6)同時也是水平測量輪，其下母線邊線(13)所決定的主梁水平姿態(tài)直接反映了軌道的水平狀態(tài)，測量水平的傾角傳感器(4)安裝于測量梁(I)的右翼梁(12)中，可實現(xiàn)真水平的測量；安裝于走行輪(6)下方的導向輪
(7)同時也是軌距測量輪，其外側母線(14)決定的前、輔助梁的左、右翼梁之間的相對位置變化，即反映了軌道軌距的變化，安裝于左翼梁(8)上的位移傳感器(9)測頭與右翼梁(12)的測量探桿(10)接觸，可實現(xiàn)真軌距的測量。當鋼軌存在軌距不平順時，通過位移傳感器測量值與本發(fā)明中的軌道幾何尺寸檢查裝置中的設計參數(shù)能計算出鋼軌的軌距值；當鋼軌存在水平不平順時，傾角傳感器(4)就先測得兩鋼軌的傾斜角度，同時采取軌距傳感器所測得的軌距值換算成軌道的真實水平值。
[0033]實施例2。
[0034]如圖4、5，測量梁、輔助梁分別由左翼梁(8)、右翼梁(12)中心體(15)組成。測量梁(I)和輔助梁(5)在中心體(15)處通過連接軸(3)連接，左翼梁(8)與中心體(15)、右翼梁(12)和中心體(15)之間通過相同的復位彈簧(11)連接，復位彈簧(11)外圍設有防塵圈
(2)。右探桿(10)—端固定在右翼梁(12)中，一端從中心體(15)中穿過，與安裝于左翼梁(8)中的位移傳感器(9)測量探頭接觸。
[0035]在復位彈簧(11)的作用下，各自輪系分別與軌道左、右軌保持密貼。安裝于翼梁端部的左、右走行輪(6)同時也是水平測量輪，其下母線邊線(13)所決定的主梁水平姿態(tài)直接反映了軌道的水平狀態(tài)，測量水平的傾角傳感器(4)安裝于測量梁(I)的中心體(15)中，可實現(xiàn)真水平的測量；安裝于走行輪(6)下方的導向輪(7)同時也是軌距測量輪，其外側母線(14)決定的前、輔助梁的左、右翼梁之間的相對位置變化，即反映了軌道軌距的變化，安裝于左翼梁(8)上的位移傳感器(9)測頭通過與右翼梁(12)的測量探桿(10)接觸，可實現(xiàn)真軌距的測量。當鋼軌存在軌距不平順時，通過軌距傳感器測量值與本發(fā)明中的軌道幾何尺寸檢查裝置中的設計參數(shù)能計算出鋼軌的軌距值；當鋼軌存在水平不平順時，傾角傳感器(4)就先測得兩鋼軌的傾斜角度，同時采取軌距傳感器所測得的軌距值換算成軌道的真實水平值。
【權利要求】
1.一種軌道幾何尺寸檢測裝置，其特征是由測量梁(I)、輔助梁(5)、連接軸(3)組成，測量梁(I)和輔助梁(5 )通過連接軸(3 )連接； 所述的測量梁(I)包括由走行輪(6)和導向輪(7)組成的輪系、左翼梁(8)、位移傳感器(9)、右探桿(10)、復位彈簧(11)、防塵圈(2)、水平傳感器(4)、右翼梁(12);右探桿(10)—端固定在右翼梁(12)中，一端與安裝在左翼梁(8)中的位移傳感器(9)測量探頭接觸，左翼梁(8)和右翼梁(12)通過復位彈簧(11)連接，外圍設有防塵圈(2);測量梁(I)中安裝有測量軌距的位移傳感器(9)，測量水平的傾角傳感器(4)； 所述的輔助梁(5)包括由走行輪(6)和導向輪(7)組成的輪系、左翼梁(8)、右探桿(10)、復位彈簧(11)、防塵圈(2)、右翼梁(12);右探桿(10)—端固定在右翼梁(12)中，一端與左翼梁(8 )接觸，左翼梁(8 )和右翼梁(12 )通過復位彈簧(11)連接，復位彈簧(11)外圍設有防塵圈(2)； 所述的輔助梁(5)和測量梁(I)的外形尺寸相同。
2.根據(jù)權利要求1所述的檢測裝置，其特征是所述的連接軸(3)由連接件和回轉件組成，分別連接測量梁(I)和輔助梁(5)的右翼梁(12)。
3.—種軌道幾何尺寸檢測裝置，其特征是由測量梁(I)、輔助梁(5)、連接軸(3)組成，測量梁(I)和輔助梁(5 )通過連接軸(3 )連接； 所述的測量梁(I)包括由走行輪(6)和導向輪(7)組成的輪系、左翼梁(8)、位移傳感器(9)、右探桿(10)、復位彈簧(11)、防塵圈(2)、中心體(15)、傾角傳感器(4)、右翼梁(12);左翼梁(8)和右翼梁(12)在中心體(15)兩端；左翼梁(8)和右翼梁(12)分別通過復位彈簧(11)和中心體(15)連接，在復位彈簧(11)外圍設有防塵圈(2 );右探桿(10 ) —端固定在右翼梁(12)中，一端穿過中心體(15)與安裝在左翼梁(8)中的位移傳感器(9)探頭接觸；傾角傳感器(4)安裝在測量梁(I)的中心體(15)處； 所述的輔助梁(5)包括由走行輪(6)和導向輪(7)組成的輪系、左翼梁(8)、右探桿(10)、復位彈簧(11)、防塵圈(2)、中心體(15)、右翼梁(12);左翼梁(8)和右翼梁(12)分別通過復位彈簧(11)和中心體(15 )連接，復位彈簧(11)外圍設有防塵圈(2 );右探桿(10 ) —端固定在右翼梁(12)中，一端穿過中心體(15)與左翼梁(8)接觸； 所述的左翼梁(8)和右翼梁(12)外形尺寸相同； 所述的輔助梁(5)和測量梁(I)的外形尺寸相同。
4.根據(jù)權利要求3所述的檢測裝置，其特征是所述的連接軸(3)由連接件和回轉件組成，分別連接測量梁(I)和輔助梁(5)的中心體(15)。
【文檔編號】B61K9/08GK103507832SQ201310463025
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2013年10月8日 優(yōu)先權日:2013年10月8日
【發(fā)明者】陶捷, 朱洪濤 申請人:江西日月明鐵道設備開發(fā)有限公司