CN102607519B

CN102607519B - 一种钢轨轨底坡测量仪

Info

Publication number: CN102607519B
Application number: CN201210066620.6A
Authority: CN
Inventors: 赵俊明; 周志豫; 李青; 徐祯; 牛秋平
Original assignee: Zhengzhou Railway Bureau Research Institute Of Science & Technology
Current assignee: Zhengzhou Railway Bureau Research Institute Of Science & Technology
Priority date: 2012-03-14
Filing date: 2012-03-14
Publication date: 2014-01-22
Anticipated expiration: 2032-03-14
Also published as: CN102607519A

Abstract

本发明涉及一种钢轨轨底坡测量装置，一种钢轨轨底坡坡（角）度在线测量仪。所述钢轨轨底坡测量仪含有仪器壳体，在所述仪器壳体内安装有角度传感器和信号采集显示电路，所述角度传感器输出信号接入信号采集显示电路，在所述仪器壳体一侧端面设有磁力定位面，所述磁力定位面与钢轨非工作侧侧面和轨轭面密贴，并且，在所述磁力定位面与钢轨非工作侧侧面和轨轭面密贴时，所述的仪器壳体底板面与钢轨中心线垂直。本发明钢轨轨底坡测量仪有助于实现在线钢轨轨底坡的精确测量及调整，提高线路维护的质量，能够在保证线路安全、机车高速舒适中发挥重大作用。

Description

一种钢轨轨底坡测量仪

技术领域

本发明涉及一种钢轨轨底坡测量装置，特别是涉及一种钢轨轨底坡坡（角）度在线测量仪。

背景技术

轨底坡是指钢轨轨底与轨道平面之间形成的横向坡度。钢轨设置轨底坡的原因是由于车轮踏面与钢轨顶面主要接触部分是1：20的斜坡，因此钢轨也需要相应设置一向内的倾斜角度，即轨底坡。设置轨底坡的作用一是可以使车轮压力集中于钢轨的中轴线上，提高钢轨的横向稳定能力，减小载荷偏心距，降低轨腰应力，避免轨头与轨腰连接处发生纵裂；二是为了使车轮踏面的1：20的部分能与轨顶面的中部接触，增加轮轨之间的接触面积，减小接触应力和由此产生的塑形变形，也因此可以相应减少钢轨及车轮的磨耗。

目前设置轨底坡的方法通常是将轨枕的承轨槽按轨底坡的规定做成斜面。但随着铁路技术的发展，列车运行逐渐进入了高速时代，因此为了列车运行的安全、高效，确保人民群众的生命财产安全，线路维护的准确性和重要性被提到一个新的高度，精确测量轨底坡是必要和迫切的。

发明内容

本发明针对现有技术不足，提出一种能够准确测量钢轨轨底坡的测量装置，使用方便、快捷。

本发明所采用的技术方案：

一种钢轨轨底坡测量仪，含有仪器壳体，在所述仪器壳体内安装有角度传感器和信号采集显示电路，所述角度传感器输出信号接入信号采集显示电路，在所述仪器壳体一侧端面设有磁力定位面，并且在所述磁力定位面与钢轨非工作侧侧面和轨轭面密贴时，所述仪器壳体底板面与钢轨中心线垂直，由上述测量仪得到的轨底坡角θ满足θ=β-α，其中α为当仪器壳体底板面放置在轨枕平面上时所测得的轨枕面与大地水平面的夹角，β为当所述磁力定位面与钢轨非工作侧侧面和轨轭面密贴时所测得的钢轨底面与大地水平面的夹角。

上述钢轨轨底坡测量仪，在进行无超高的直线线路钢轨轨底坡测量时，所述轨枕面与大地水平面的夹角α为0°，此时满足θ=β，即只需将测量仪的磁力定位面与钢轨非工作侧侧面和轨轭面密贴测得所述钢轨底面与大地水平面的夹角β，即可实现对所述轨底坡角θ的测量。

上述钢轨轨底坡测量仪，在进行有超高的曲线线路钢轨轨底坡测量时，首先应将仪器壳体底板面放置在轨枕平面上，测得轨枕面与大地水平面的夹角α；然后将所述磁力定位面与钢轨非工作侧侧面和轨轭面密贴，测得钢轨底面与大地水平面的夹角β；最后得到对应的轨底坡角θ为θ=β-α。

上述钢轨轨底坡测量仪，其中磁力定位面为“└”形台阶面，所述“└”形台阶面的设置与轨型为75Kg/m、60Kg/m、50Kg/m或43Kg/m的钢轨匹配。

上述钢轨轨底坡测量仪，其中磁力定位面的“└”形台阶面的两个端面分别设有永磁体磁钢或电磁铁，所述永磁体磁钢或电磁铁镶嵌、粘结或通过螺钉紧固安装在磁力定位面上设置的凹槽或凹腔内。

本发明的有益效果：

1、随着中国高铁的迅速发展，安全高速舒适成为铁路的质量目标，在该目标下的轮轨关系的研究中，钢轨轨底坡将是一个重要的参数。本发明钢轨轨底坡测量仪的使用，有助于实现在线钢轨轨底坡的精确测量及调整，提高线路维护的质量，能够在保证线路安全、机车高速舒适中发挥重大作用。

2、本发明钢轨轨底坡测量仪，结构简单，容易操作，测量精确。其实施和推广，有助于我国铁路建设施工技术和工程质量的提高，加快线路维护的工作效率。具有不可估量的社会价值和经济价值。

附图说明

图1：本发明轨底坡测量仪剖视结构示意图；

图2：本发明轨底坡测量仪俯视图；

图3：本发明轨底坡测量仪的一种使用状态图。

具体实施方式

实施例一：参见图1、图2，本发明钢轨轨底坡测量仪，含有仪器壳体4，在所述仪器壳体4内安装有角度传感器6和信号采集显示电路，图中7为电路板，角度传感器6输出信号接入信号采集显示电路，在所述仪器壳体4的一侧端面设有磁力定位面，所述磁力定位面与钢轨非工作侧侧面和轨轭面密贴，并且，在所述磁力定位面与钢轨非工作侧侧面和轨轭面密贴时，所述的仪器壳体底板面与钢轨中心线垂直。

图中，2为显示屏，5为电源，8为开关，9为永磁体磁钢或电磁铁。

实施例二：参见图1、图2，本实施例钢轨轨底坡测量仪，磁力定位面为“└”形台阶面，“└”形台阶面的设置与轨型为75Kg/m的钢轨匹配，即磁力定位面与钢轨非工作侧侧面和轨轭面密贴时，所述的仪器壳体底板面与钢轨中心线垂直。

实施例三：参见图1、图2，本实施例钢轨轨底坡测量仪，磁力定位面为“└”形台阶面，“└”形台阶面的设置与轨型为60Kg/m的钢轨匹配，即磁力定位面与钢轨非工作侧侧面和轨轭面密贴时，所述的仪器壳体底板面与钢轨中心线垂直。

实施例四：参见图1、图2，本实施例钢轨轨底坡测量仪，磁力定位面为“└”形台阶面，“└”形台阶面的设置与轨型为50Kg/m的钢轨匹配，即磁力定位面与钢轨非工作侧侧面和轨轭面密贴时，所述的仪器壳体底板面与钢轨中心线垂直。

实施例五：参见图1、图2，本实施例钢轨轨底坡测量仪，磁力定位面为“└”形台阶面，“└”形台阶面的设置与轨型为43Kg/m的钢轨匹配，即磁力定位面与钢轨非工作侧侧面和轨轭面密贴时，所述的仪器壳体底板面与钢轨中心线垂直。

磁力定位面的“└”形台阶面随着钢轨的不同轨型如75Kg/m、60 Kg/m、50 Kg/m或43 Kg/m匹配设计，目的是保证与不同轨型的钢轨非工作侧侧面和轨轭面密贴，以适用于不同轨型的在线钢轨的轨底坡的测量。

所述的钢轨轨底坡测量仪，磁力定位面的“└”形台阶面的两个端面分别设有永磁体磁钢，所述永磁体磁钢镶嵌、粘结或通过螺钉紧固安装在磁力定位面上设置的凹槽或凹腔内。

实施例六：参见图1、图2，本实施例的钢轨轨底坡测量仪，与前述实施例不同的是：磁力定位面的“└”形台阶面的两个端面分别设有电磁铁，所述电磁铁镶嵌、粘结或通过螺钉紧固安装在磁力定位面上设置的凹槽或凹腔内；所述电磁铁线圈和角度传感器与信号采集显示电路共用一个电源开关，或者单独设置一个开关。

实施例七：参见图1、图2，本实施例的钢轨轨底坡测量仪，含有仪器壳体4，在所述仪器壳体内安装有角度传感器6和信号采集显示电路，所述角度传感器输出信号接入信号采集显示电路，在所述仪器壳体底部与其匹配设有一定位机体3，所述定位机体3前端为一磁力定位面，所述磁力定位面与钢轨非工作侧侧面和轨轭面密贴，并且，在所述磁力定位面与钢轨非工作侧侧面和轨轭面密贴时，所述的定位机体3底板面与钢轨中心线垂直。

所述的钢轨轨底坡测量仪，所述磁力定位面为“└”形台阶面，“└”形台阶面的设置与轨型为75Kg/m、60Kg/m、50Kg/m或43Kg/m的钢轨匹配，即磁力定位面与不同轨型的钢轨非工作侧侧面和轨轭面密贴时，必须保证定位机体3底板面与钢轨中心线垂直。

磁力定位面的“└”形台阶面的两个端面分别设有永磁体磁钢或电磁铁，所述永磁体磁钢或电磁铁镶嵌、粘结或通过螺钉紧固安装在磁力定位面上设置的凹槽或凹腔内。所述凹槽可为条形凹槽，凹腔为矩形或圆形或椭圆形等。

图3所示为本发明钢轨轨底坡测量仪在曲线线路（有超高）时对钢轨外股轨底坡的测量。两种测量位置：

1、测量仪底面（即基准面）放置在轨枕平面上，此时测量的角度为轨枕面与大地水平面的夹角即α角。

2、测量仪依靠磁力块使定位面与钢轨非工作侧侧面和轨轭面密贴。通

过精密加工保证此状态下测量仪基准面与钢轨剖面的中心线垂直。此时测量的角度为钢轨底面与大地水平面的夹角即β角。

轨底坡的测量分两种情况：

1、直线线路（无超高）钢轨轨底坡的测量：

在直线线路段，由于钢轨无超高设置，轨枕面与大地水平面的夹角即α=0°。只需通过以上第2种方式一次测量完成即θ=β。

2、曲线线路（有超高）钢轨轨底坡的测量：

在曲线线路段，由于钢轨有超高设置，轨底坡的测量通过两步完成，1）通过以上第一种方式测量出轨枕面与大地水平面的夹角即α角，2）通过第二种方式测量出钢轨底面与大地水平面的夹角即β角，轨底坡角θ=β-α。

图中，标号1为钢轨，10为轨枕，11为水平面，A表示测量仪定位面，B表示测量仪基准面，即测量仪仪器壳体或定位机体底板所在平面。

Claims

1.一种钢轨轨底坡测量仪，含有仪器壳体，在所述仪器壳体内安装有角度传感器和信号采集显示电路，所述角度传感器输出信号接入信号采集显示电路，在所述仪器壳体一侧端面设有磁力定位面，并且在所述磁力定位面与钢轨非工作侧侧面和轨轭面密贴时，所述仪器壳体底板面与钢轨中心线垂直，其特征是：测量仪得到的轨底坡角θ满足θ=β-α，其中α为当仪器壳体底板面放置在轨枕平面上时所测得的轨枕面与大地水平面的夹角，β为当所述磁力定位面与钢轨非工作侧侧面和轨轭面密贴时所测得的钢轨底面与大地水平面的夹角。

2.根据权利要求1所述的钢轨轨底坡测量仪，其特征是：在进行无超高的直线线路钢轨轨底坡测量时，所述轨枕面与大地水平面的夹角α为0°，此时满足θ=β，即只需将测量仪的磁力定位面与钢轨非工作侧侧面和轨轭面密贴测得所述钢轨底面与大地水平面的夹角β，即可实现对所述轨底坡角θ的测量。

3.根据权利要求1所述的钢轨轨底坡测量仪，其特征是：在进行有超高的曲线线路钢轨轨底坡测量时，首先应将仪器壳体底板面放置在轨枕平面上，测得轨枕面与大地水平面的夹角α；然后将所述磁力定位面与钢轨非工作侧侧面和轨轭面密贴，测得钢轨底面与大地水平面的夹角β；最后得到对应的轨底坡角θ为θ=β-α。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的钢轨轨底坡测量仪，其特征是：所述磁力定位面为“└”形台阶面，所述“└”形台阶面的设置与轨型为75Kg/m、60Kg/m、50Kg/m或43Kg/m的钢轨匹配。

5.根据权利要求4所述的钢轨轨底坡测量仪，其特征是：所述磁力定位面的“└”形台阶面的两个端面分别设有永磁体磁钢或电磁铁，所述永磁体磁钢或电磁铁镶嵌、粘结或通过螺钉紧固安装在磁力定位面上设置的凹槽或凹腔内。