CN101479565A - 用于确定轮对实际状况的测量装置 - Google Patents

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Abstract

安装在铁路线路(3)轨排(2)上、借助多个光束仪(26)确定驶过的铁路车辆轮对(31)和车轮(34)实际状况的测量装置(1)，该测量装置(1)具有一个用于在轮对(31)侧导向装置的作用下将轮对(31)滚入带有用以将轮对(31)支承在其两个车轮(34)外侧的辅助导轨的测量段(10)的第一段(8)和用于将轮对(31)滚出到铁路线路(3)中的第三段(11)，其中，测量装置(1)的第一段(8)和第三段(11)同样被设计成轨排(2)式，光束仪(26)被安置在测量段(10)之下，测量装置(1)的第一段(8)和第三段(11)被弹性地铺在铁路线路(3)上部建筑的道碴(6)上，而光束仪(26)中至少有一个在预先规定的测量装置(1)的测量段(10)的位置上，采用不接触测量装置(1)其它部件的方式以及无震动地安放在铁路线路(3)的路基(7)上。

Description

用于确定轮对实际状况的测量装置
技术领域
本发明涉及一种安装在铁路线路轨排上，借助多个光束仪确定驶过的铁路车辆轮对和车轮实际状况的测量装置。该测量装置被分成三段，第一段用于在轮对侧导向装置的作用下滚入轮对，第二段为测量段，带有辅助导轨用以将轮对支承在两个车轮的外侧，第三段用于滚出轮对并使其进入铁路线路中。该测量装置的第一段和第三段被设计成轨排式，测量段下的光束仪被安装在轨排上。
背景技术
例如，在以下的文献中就已公布过这种类型的测量装置：
迪特尔·霍夫曼(Hoffmann，Dieter)：“在驶过的轨道车辆上检查车轮轮廓的磨损情况”。
EP 0 228 500 B2
G.豪席尔特/P.诺伊曼(Hauschild G./Neumann P.)：“用ARGUS系统对轨道车辆车轮进行自动的状态诊断”，德国杂志《ZEV+DET Glas.Ann.》第124期，2000年12月12日。
WO 2004/085957 A1
US 5,636,026.
与此相关，在WO 2004/085957 A1中提及了一个地基(1)，测量装置置于其上。US 5,636,026中设计了一块“坚固的钢板(12)”，通过这块钢板可以将测量装置牢固地固定在钢轨上，而该钢轨同样采用轨排结构。
总之，最新技术都有一个共同点，即都需要一个能承受巨大重量的支承垫，以避免测量仪和因承受驶过轨道车辆负载而弯曲的钢轨间的相对运动。而且普遍是将测量装置和钢轨安装在很笨重的混凝土底座上。这种混凝土基座的造价很高，并因此会占到总测量系统价值的一半。
发明内容
本发明的构想是，避开价格昂贵的基座和固定装置，以简化测量装置和设计出价格便宜的测量系统。
从现有的知识来看，如果测量仪和钢轨之间的相对运动不超过25mm，则先进的光束仪便可胜任测量任务。本发明的设计思想是将测量装置和钢轨分开。基于此认识，该测量装置的第一段和第三段被弹性地铺在铁路线路上部建筑的道碴上，而用于确定轨道车辆轮对或车轮实际状况的光束仪在预先规定的测量段位置上，采用不接触测量装置其它部件的方式以及无震动地安放在铁路线路的路基上。由此省掉了制造昂贵的基座或其它将测量装置与钢轨相连的坚固设施。
在优先采用的设计型中，光束仪被安放在轻质混凝土层上，该混凝土层的高度比铁路线路上部建筑路基的其它层面要低一些。如果将光束仪安放在座板上，还可以获得更多的优点。可以将这样的座板设计成槽形，其四周由侧隔板围住。这种座槽可以在铁路线路的整个宽度上延伸，以适应于不同的轮距。测量装置的所有光束仪都应可装在该底槽中。其中两个光束仪用于确定轨道车辆车轮的AR尺寸(AR＝轮对内距)。还有两个另外两个光束仪被分别用于确定轨道车辆轮对中两个车轮横截面的轮廓。另外还有两个光束仪被用于沿规定的车轮第一圆周段分别确定轮对中两个车轮的直径。再用另外两个光束仪沿规定的车轮第二圆周段分别确定轮对中两个车轮的直径，而第二圆周与第一圆周沿侧向错开一个规定的距离。光束仪由一个光源和一个光学系统组成。光源用于生成光束或激光束，以及用于将生成的射束投射到轮对及其车轮的测量点；而光学系统用于接收从被照射车轮表面的反射光束以及用于将反射光束转变成可输入一个装置进行分析处理的电信号。首选方案是扇状光路，因为它投射到车轮上会显示出一条直线。在此提及的相关仪器和技术在EP 0 228 500 B2和WO2004/085957 A1中都有详细说明。
座槽有一个盖板，在光路穿过的位置上有开口。在开口处又有一个可在测量过程中翻开的盖子。座槽被接在气源上，所用气态介质大多数情况下是能在槽内产生正压的空气。由此可阻止湿气和污物进入槽中从而影响光束仪的功效。
在测量段中，至少滚入轮对的第一段由轨排结构的钢轨段组成，该轨排与普通铁路线路的轨排没有多大区别。第一段的两根钢轨在其外侧分别靠在普通钢轨上，钢轨以很小的连续坡度上升，在测量段的区域内比相应的轨顶高出几毫米并过渡到一条桥接测量段的辅助轨道上。
用于滚出轮对的第三段与用于滚入轮对的第一段设计相同，也就是说，第三段的两根钢轨同样分别以其外侧靠在普通钢轨上，钢轨以很小的连续坡度下斜，在测量段的区域内高出轨顶几个毫米。借助这几条钢轨，使轮对能平缓地(即没有突变的过渡段)驶入和驶出辅助导轨。在辅助导轨上，轮对被支承在其车轮轮廓外侧较窄的宽度上。这时，其余的轮廓，特别是轮缘不再靠在其它物体上，因此可以由相应光束仪的光路采集数据。
该测量装置的第一段和第三段的长度在2.5m和5m之间，而辅助导轨的长度在0.25m到0.5m之间。测量装置上可允许具有35t以下轮对载荷的铁路车辆以5km/h到50km/h的速度驶过。从两个方向都可以驶过该测量装置。
装有光束仪的底槽被装在第二个底槽中(2号底槽)，第一个底槽(1号底槽)外壁与第二个底槽内壁之间的间距在四周基本相同。必要时在2号底槽中也可以有隔板或肋板。在隔板或肋板上可以相对于该测量装置的测量段来调整1号底槽的位置。在2号底槽四壁的下面都有一条能让水和污物流出的沟。特别是2号底槽同时也放在一块平坦的底板上，而该底板又放在铁路线路的路基上或者很薄的轻质混凝土层上。1号底槽靠在2号底槽内至少三个高度可调的弹性支座上，由此实现了光束仪的无震动安放。
附图说明
下面将借助于一个应用实例来进一步阐明本发明。
以缩小的比例显示
图1：上方有滚动轮对的测量装置的侧面透视图，
图2：沿着图1的II-II线，穿过测量装置的纵剖面，
图3：沿着图1的III-III线的横剖面和
图4：光束仪布置的示意图。
具体实施方式
测量装置1位于铁路线路3的轨排2内。图2所示的轨排2由轨枕4和固定在轨枕上的钢轨5组成。轨排2铺在道碴6上，而道碴又铺在路基7上。
测量装置1的一个组成部分是在行驶方向9上滚入铁路车辆(未示出)的第一段8。而在行驶方向9上跟在第一段8后面的是第二段，也就是所谓的测量段10。同样在行驶方向9上，而跟在第二段10后面的是第三段11，也就是所谓的滚出段。第一段8和第三段11基本一样长。第一段8和第三段11在侧面以轨道12和13为界，而轨道12和13被固定在铺在道碴6上的轨枕14上。因此第一段8和第三段11都是按与铁路线路3相同的方式放置在铁路线路3上部建筑的道碴6中。
在测量段10的范围内省去了一根轨枕。因此，在铁路线路3的方向9上测量段10以轨枕15和16为界。轨枕15和16之间的空档中布置了一个2号底槽17，该底槽又由路基7上的底板18支承。底板18直接放在路基7上，或者放在很薄的轻质混凝土层(未示出)上。通过调节螺栓19可以将2号底槽17顶着底板18调整成水平。
在2号底槽17内装有1号底槽20。1号底槽20靠在2号底槽17内的弹性支座21上。这些弹性支座是无震动的，而且它们的高度可在小范围内进行调节。在1号底槽20和2号底槽17之间的隔板22用于将1号底槽20相对2号底槽17调整到相对测量段10的一个准确的侧面位置上。为此设计了侧向调节螺栓23。这些调节螺栓在校准完2号底槽17内的1号底槽20后被松开或取下，因此，除了支承它的弹性支座21外，1号底槽20与测量装置1的其它部件不再发生接触。
图3以另外一个视图再一次阐明了这种布置。在2号底槽17下面24的四周上有侧开口25，在需要时可以通过它们将脏物和雨水排出。在1号底槽20中布设了已在当今技术中采用的光束仪26。从图4中也可以看出光束仪26相互间的位置。
1号底槽20的盖板27一直盖到隔板22。该盖板保护光束仪26，使其免受污染和损坏。盖板27以其侧边缘28扣在隔板22上，不过，它并不支在隔板22的顶面，而是支在1号底槽20的上沿。一个管接29从外部装入1号底槽20中，通过该管接将空气从外部输入到1号底槽20中。空气始终以正压输入到1号底槽20中，再从侧边缘28之下流出。
从图3中还可以看出，第一段8的导轨12以其外侧侧向靠在一根普通钢轨30上。钢轨30以很小的连续坡度从导轨5到测量段10逐渐升高，在过渡到支撑轨35之前高出导轨12的轨顶一个很小的尺寸。通过侧面的钢轨30轮对31的车轮34平缓地从第一段8过渡到测量段10。
在测量段10的区域内测量装置1用翻板32盖住，这些翻板仅在轮对31滚过之前才打开，而轮对滚过后则重又关闭。一个机械机构33控制翻板32的动作。上面的一块整体盖板36将整个测量装置1遮蔽起来。
附图标记列表
1.   测量装置
2.   轨排
3.   铁路线路
4.   轨枕
5.   导轨
6.   道碴
7.   路基
8.   第一段
9.   行驶方向
10.  测量段
11.  第三段
12.  导轨
13.  导轨
14.  轨枕
15.  轨枕
16.  轨枕
17.  2号底槽
18.  底板
19.  调节螺栓
20.  1号底槽
21.  弹性支座
22.  隔板
23.  调节螺栓
24.  下面
25.  侧开口
26.  光束仪
27.  盖板
28.  侧边缘
29.   管接
30.   普通钢轨
31.   轮对
32.   翻板
33.   机械机构
34.   铁路车轮
35.   支撑轨
36.   整体盖板

Claims (26)

1.一种安装在铁路线路轨排上、借助多个光束仪确定驶过的铁路车辆轮对和车轮实际状况的测量装置，该测量装置被分成三段，第一段用于在轮对侧导向装置的作用下滚入轮对，第二段为测量段，带有辅助导轨用以将轮对支承在两个车轮的外侧，第三段用于滚出轮对并使其进入铁路线路中；该测量装置的第一段和第三段被设计成轨排式，测量段下的光束仪被安装在轨排上，具有以下特征：-该测量装置(1)的第一段(8)和第三段(11)被弹性地铺在铁路线路(3)上部建筑的道碴(6)上，而-而光束仪(26)中至少有一个在预先规定的测量装置(1)的测量段(10)的位置上，采用不接触测量装置(1)其它部件的方式以及无震动地安放在铁路线路(3)的路基(7)上。
2.根据权利要求1的测量装置，其特征在于，光束仪(26)中至少有一个安放在轻质混凝土层上，而该混凝土层的高度比铁路线路(3)上部建筑路基(6)的其它层面要低一些
3.根据权项1或2的测量装置，其特征在于，光束仪(26)中至少有一个安放在座板上。
4.根据权项3的测量装置，具有以下特征：座板被设计成四周用侧隔板围起的1号底槽(20)。
5.根据权项4的测量装置，其特征在于，1号底槽(20)可以在铁路线路(3)的整个宽度上延伸。
6.根据权项5的测量装置，其特征在于，测量装置(1)测量段(10)的所有光束仪(26)都可装在1号底槽(20)中。
7.根据权项1的测量装置，其特征在于，光束仪(26)中的两个被用于确定轨道车辆车轮(31)的AR尺寸。
8.根据权项1的测量装置，其特征在于，光束仪(26)中的两个被分别用于确定轨道车辆轮对(31)中两个车轮(34)横截面的轮廓。
9.根据权项1的测量装置，其特征在于，光束仪(26)中的两个被用于沿规定的车轮(34)第一圆周段分别确定轮对(31)中两个车轮(34)的直径。
10.根据权项9的测量装置，其特征在于，光束仪(26)中的两个被用于沿规定的车轮(34)第二圆周段分别确定轮对(31)中两个车轮(34)的直径，而第二圆周与第一圆周沿侧向错开一个规定的距离。
11.根据权项1的测量装置，其特征在于，光束仪(26)由一个光源和一个光学系统组成。光源用于生成光束或激光束，以及用于将生成的射束投射到轮对(31)及其车轮(34)的测量点；而光学系统用于接收反射光束以及将其转变成电信号。
12.根据权项11的测量装置，其特征在于，至少一个光源能生成扇状光路，而它投射到轮对(31)的车轮(34)上会显示出一条直线。
13.根据权项4的测量装置，其特征在于，1号底槽(20)有在光路穿过的位置上有开口的盖板(27)。
14.根据权项13的测量装置，其特征在于，开口处有一个可在测量过程中翻开的盖子(32)。
15.根据权项13和14的测量装置，其特征在于，1号底槽(20)接在一个能在该槽内能产生正压的气源(29)上。
16.根据权项15的测量装置，其特征在于，气态介质为空气。
17.根据权项1的测量装置，其特征在于，至少用于将轮对(31)滚入到测量段(10)上的第一段(8)由一个轨排(2)结构的钢轨段组成，其两根钢轨(12)在其外侧分别靠在普通钢轨(30)上，钢轨以很小的连续坡度逐渐升高，在测量段(10)的区域内比相应的轨顶高出几毫米并过渡到一条桥接测量段(10)的辅助轨道上。
18.根据权项17的测量装置，其特征在于，用于滚出轮对(31)的第三段(11)与用于滚入轮对的第一段(8)设计相同。
19.根据权项18的测量装置，其特征在于，第一段(8)和第三段(11)的长度分别在2.5m和5m之间。
20.根据权项1的测量装置，其特征在于，测量段(10)的长度在0.25m和0.5m之间。
21.根据权项1的测量装置，其特征在于，测量装置(1)上允许铁路车辆以5km/h到50km/h的速度驶过。
22.根据权项21的测量装置，其特征在于，测量装置(1)上允许沿铁路线路(3)的两个方向(9)行驶。
23.根据权项4的测量装置，其特征在于，按两个槽隔板之间四周间距相同的方式将1号底槽(20)安置在2号底槽(17)中。
24.根据权项23的测量装置，其特征在于，2号底槽(17)的侧隔板沿其下面(24)具有用于排出水和污物的沟(25)。
25.根据权项24的测量装置，其特征在于，2号底槽(17)放在一块平坦的底板(18)上，而该底板又直接放在铁路线路(3)上层建筑的路基(7)上或者很薄的轻质混凝土层上。
26.根据权项23的测量装置，其特征在于，1号底槽(20)在2号底槽(17)中至少放在三个弹性支座(21)上。
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