CN102645165A

CN102645165A - 铁路列车行车空间限界激光测量小车系统

Info

Publication number: CN102645165A
Application number: CN2012101397048A
Authority: CN
Inventors: 张文亮; 刘建文; 李朝正; 林宪旗
Original assignee: JINAN LANDONG LASER TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: JINAN LANDONG LASER TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2012-05-08
Filing date: 2012-05-08
Publication date: 2012-08-22

Abstract

本发明涉及一种铁路列车行车空间限界激光测量小车系统，它包括车体，所述车体上设有主机，所述主机安装在主机底座上，主机底座上设有倾角测量装置；所述车体还设有走行轮，以及在走行轮旁设有的与车体连接的位移传感器、齿轮转速传感器，所述位移传感器、齿轮转速传感器与主机连接。本发明的有益效果是：测量精度高，重复性好，大大降低了检测作业的劳动强度，提高了工作效率，还可现场模拟列车运行时的状态示意图，实现了接触网和轨道作业的快速检测、准确维修，方便施工。数据3G网络接入可实现远程传输，B/S架构的计算机软件方便数据管理及资源共享，LINUX操作系统方便现场数据管理及用户操作。

Description

铁路列车行车空间限界激光测量小车系统

技术领域

本发明涉及一种用于列车运行与铁路轨道及接触网之间参数检测的装置，尤其涉及一种铁路列车行车空间限界激光测量小车系统。

背景技术

随着我国高速铁路的发展，列车尤其是高速列车的安全运行已经是国家安全生产的一个重要部分，列车运行时的三个接触面的几何参数状态就显得尤为重要。所谓三个接触面分别为：列车左右车轮与两条轨道的接触面，列车受电弓与接触网的接触面，三者的相互关系以及三者分别与周围物体的位置关系需要实时提供高精度的测量，掌握其变化情况，所以一个能够提供精确测量、测量数据全面、操作方便、管理科学、界面友好的专业测量仪器就成为铁路施工及维护部门的迫切需求。

此外，在对接触网和轨道检测时，发现有异常部位，常常需要把“病害”位置尽可能标记明确，以避免重复的检测工作，提高维修效率。

专利号ZL200710016921.7中公开了一种全数字电气化铁路激光接触网参数检测仪，其中对激光接触网检测仪的结构做了详细的记述，但由于在实际使用中，往往需要人工携带设备，依靠人工搬运移动，采用逐点采集测量，对测量精度有所影响。

目前，市面上使用的激光接触网检测仪具有结构稳定、精度高、简单便携以及瞄准和测量同轴等特点，可以对接触网线高度、拉出值、轨距和水平等30余个参数进行快速、精确检测，受到了铁路行业的广泛认可。但在高速铁路长距离的检测区间上，依靠人工搬运移动，限制了激光接触网检测仪的广泛使用。

发明内容

本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种铁路列车行车空间限界激光测量小车系统。它具备更为实用、方便的优点。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种铁路列车行车空间限界激光测量小车系统，它包括车体，所述车体上设有主机，所述主机安装在主机底座上，主机底座上设有倾角测量装置；所述车体还设有走行轮，以及在走行轮旁设有的与车体连接的位移传感器、齿轮转速传感器，所述位移传感器、齿轮转速传感器与主机连接。

所述车体上还设有加高座、推拉装置，所述加高座底部固定在车体上，顶部与主机底座固定连接，所述推拉装置为车体上设有的推杆，推杆与车体铰接。

所述加高座上设有夜间照明工具的安装位。

所述推杆为“T”形。

所述车体包括车架；所述车架呈“T”字形，它包括横跨在两根轨道上的横梁以及设在其中一侧轨道上方且与之平行的侧梁，所述侧梁与该轨道在同一平面内，所述横梁的一端设有与轨道接触的走行轮I和侧轮I；所述侧轮I连接在横梁内部的直线导轨上，位移传感器通过固定卡安装在车体上且与侧轮I连接，横梁的另一端与侧梁中部垂直连接且设有两根加强筋，侧梁两个端部分别通过走行轮II和侧轮II、走行轮III和侧轮III与轨道接触连接；所述走行轮设有锁紧结构，所述锁紧结构包括在走行轮I、走行轮II、走行轮III旁设有的刹车片，所述刹车片与车体内的弹簧连接。

所述主机上设有GPS。

本发明的工作原理是

侧轮I连接在横梁内部的直线导轨上，与横梁之间可以相对移动，满足不同轨距轨道的使用。所述走行轮设有锁紧结构，通过车体内的弹簧压缩控制压盖与轮体的摩擦力实现锁紧。

所述侧轮I\II\III和走行轮I\II\III为配套成对并且相互垂直安装，车体的功能主要是实现快速移动。此外，车体还起着承载主机、加高座、位移传感器、齿轮转速传感器、推杆组件等设备的功能。由于有车体的存在，在测量过程中，通过拉动车体，所采集的数据为线性采集，连续性较好，有效避免车体因人为搬动形成的逐点数据采集，测量位置基准变化等因素导致的测量精度有限，遗漏检测点等弊端，侧轮II、侧轮III的运动仅限于转动，所述侧轮I连接在横梁内部的直线导轨上,侧轮I可以沿横梁移动，位移传感器通过固定卡安装在车体上且与侧轮I连接，实现轨道轨距的精确测量，车体还装有齿轮转速传感器可以精确计算检测作业的里程（精确度小于1‰）。此外，走行轮还具有锁紧功能，实现车体在轨道上的稳固放置。通过走行轮I和侧轮I、走行轮II和侧轮II、走行轮III和侧轮III与轨道接触连接，利用最为经济的三点将行进中的车体定位，防止纵滑等因素造成对测量精度的影响。

推杆是传递车体运动动力的媒介。推杆与车体横梁的连接，设置万向节，方便用户使用。加高座直接起着承载主机的作用并保证测量时的舒适度。此外，加高座还提供了夜间照明工具的安装位置。

主机为测量仪是测量小车的核心部件。它采用高精度无合作目标激光测距、视频图像瞄准、图像测量、高精度角度测量、嵌入式操作系统应用、3G网络数据接入等技术，能准确的测量铁路列车运行三维空间的限界及周围各个障碍物的相互位置关系，描绘出列车运行方向的断面示图，得出接触网的接触线高度、拉出值，轨道的轨距、水平、限界、偏移及沉降等重要参数。数据可换算到以车身为基础，模拟出列车运行时的状态。可测量出机车受电弓包络线的安全范围，超限报警，并配有GPS及里程对测量点定位自动记录“病害”位置，拍照并存储用于病害记录及取证，图像辅助测量提高测量效率，LINUX操作系统方便现场数据管理及用户操作，数据可远程传输，通过基于B/S架构的网络化数据分析软件实现了数据的智能化分析和数据共享。

主机底座是测量仪主机和加高座之间连接的纽带。主机底座安装有高精度倾角测量装置即倾角传感器，实现轨道水平的测量。加高座通过旋钮分别与主机底座和主机连接，方便工作人员拆装。

本发明实现了对接触网的接触线高度、拉出值、高差等多个关键参数的测量，还可以测量轨道的轨距、水平、里程、限界等参数，同时还可以对接触网或者轨道与周围物体的位置关系进行测量，用于监测轨道的偏移和沉降。本发明的操作使用比较简单，将小车组装调试完毕后放置在轨道上，推行车体至待检位置测量即可，测量的数据（包括接触网参数、轨道参数、GPS数据以及里程等）可以保存在主机内，检测完毕后统一导出处理。

本发明的有益效果是：

1、不仅可以测量接触网(如接触线高度、拉出值、高差等)和轨道的几何参数（轨距、水平、里程、限界等），还可测量接触网或轨道中心线与周围物体的位置关系，测量精度高，重复性好。

2、降低了检测作业的劳动强度，提高了工作效率，有效避免车体因人为搬动形成的逐点数据采集，测量位置基准变化等因素导致的测量精度有限，遗漏检测点等弊端，配有照明装置能够进行夜间作业、准确定位“病害”位置，还可现场模拟列车运行时的状态示意图，实现了接触网和轨道作业的快速检测、准确维修，方便施工。

3、“T”字形车体方便推行及测量，利用走行轮三点将行进中的车体定位，使测量数据更精准，数据3G网络接入可实现远程传输，B/S架构的计算机软件方便数据管理及资源共享，GPS及里程对测量点定位自动记录“病害”位置，拍照并存储用于病害记录及取证，图像辅助测量提高测量效率，LINUX操作系统方便现场数据管理及用户操作。

附图说明

图1本发明铁路列车行车空间限界激光测量小车系统示意图；

图2本发明小车车体示意图；

图3为图2的俯视图；

图4A图4B本发明小车推杆示意图；

图5本发明小车加高座组件示意图；

图6本发明小车主机示意图。

其中，1.车架、2.加高座、3.主机、4.推杆、5.走行轮I、6.侧轮I、7.位移传感器、8.齿轮转速传感器。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1、图2、图3、图4A、图4B、中，一种铁路列车行车空间限界激光测量小车系统，包括车体、推杆4、加高座2、主机3安装于主机底座上形成一体结构，所述加高座2底部固定安装在车体上，加高座2顶部与主机底座固定连接；所述车体包括车架1、走行轮I5、侧轮I6、位移传感器7和齿轮转速传感器8；所述位移传感器7、齿轮转速传感器8与主机连接。

车体的功能主要是实现小车的快速移动。此外，车体还起着承载主机3的作用，主机3上设有GPS；位移传感器7、齿轮转速传感器8设置在车体走行轮旁。

车体上设有推杆4，推杆4为“T”形，推杆4是传递车体运动动力的媒介。推杆4与车体铰接；

加高座2起着承载主机的作用并保证测量时的舒适度。此外，加高座2还提供了夜间照明工具，如强光手电的安装位置。

主机底座是主机和加高座之间连接的纽带。主机底座安装有高精度倾角传感器，实现轨道水平的测量。

车架1呈“T”字形，它包括横跨在两根轨道上的横梁以及设在其中一侧轨道上方且与之平行的侧梁，所述横梁的一端设有与轨道接触的走行轮I5和侧轮I6；所述侧轮I6连接在横梁内部的直线导轨上，与横梁之间可以相对移动，满足不同轨距轨道的使用。横梁的另一端与侧梁中部垂直连接且设有两根加强筋，侧梁两个端部分别通过走行轮II和侧轮II、走行轮III和侧轮III与轨道接触连接。所述走行轮设有锁紧结构，所述锁紧结构包括在走行轮I5、走行轮II、走行轮III旁设有的刹车片，通过车体内的弹簧压缩控制刹车片与轮体的摩擦力实现锁紧，保证小车车体在轨道上的稳固放置。

走行轮I5、走行轮II、侧轮II、走行轮III、侧轮III的运动为围绕各自的轴转动，侧轮I6与直线导轨连接，除围绕轴转动还参与沿横梁方向移动，满足不同轨距轨道的使用，高精度位移传感器7通过固定卡安装在车体上且与侧轮I6连接配合，实现轨道轨距的精确测量。走行轮I5旁装有齿轮转速传感器8可以精确计算检测作业的里程（精确度小于1‰）。

本发明的操作使用比较简单，将小车组装调试完毕后放置在轨道上，推行车体测量即可，测量的数据（包括接触网参数、轨道参数、GPS数据以及里程等）可以保存在主机内，检测完毕后统一导出处理。

图5、图6中分别是设有夜间照明工具的加高座部分示意，以及主机3的局部示意图，加高座部分与车体之间通过分体式设计，不仅便携，而且更人性化，提高工作人员测量时的舒适度。主机3的具体结构和功能参照专利号ZL 200710016921.7中记载，在此不在赘述。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims

1.一种铁路列车行车空间限界激光测量小车系统，它包括车体，其特征是：所述车体上设有主机，所述主机安装在主机底座上，主机底座上设有倾角测量装置；所述车体还设有走行轮，以及在走行轮旁设有的与车体连接的位移传感器、齿轮转速传感器，所述位移传感器、齿轮转速传感器与主机连接。

2.如权利要求1所述的铁路列车行车空间限界激光测量小车系统，其特征是，所述车体上还设有加高座、推拉装置，所述加高座底部固定在车体上，顶部与主机底座固定连接，所述推拉装置为车体上设有的推杆，推杆与车体铰接。

3.如权利要求1所述的铁路列车行车空间限界激光测量小车系统，其特征是，所述加高座上设有夜间照明工具的安装位。

4.如权利要求1所述的铁路列车行车空间限界激光测量小车系统，其特征是，所述推杆为“T”形。

5.如权利要求1所述的铁路列车行车空间限界激光测量小车系统，其特征是，所述车体包括车架、所述车架呈“T”字形，它包括横跨在两根轨道上的横梁以及设在其中一侧轨道上方且与之平行的侧梁，所述侧梁与该轨道在同一平面内，所述横梁的一端设有与轨道接触的走行轮I和侧轮I；所述侧轮I连接在横梁内部的直线导轨上，位移传感器通过固定卡安装在车体上且与侧轮I连接，横梁的另一端与侧梁中部垂直连接且设有两根加强筋，侧梁两个端部分别通过走行轮II和侧轮II、走行轮III和侧轮III与轨道接触连接；所述走行轮设有锁紧结构，所述锁紧结构包括在走行轮I、走行轮II、走行轮III旁设有的刹车片，所述刹车片与车体内的弹簧连接。

6.如权利要求1或2所述的铁路列车行车空间限界激光测量小车系统，其特征是，所述主机上设有GPS。