CN104029694B - 接触轨检测轨道手推车 - Google Patents

Abstract

本发明属于接触轨检测设备技术领域，具体是一种接触轨检测轨道手推车。解决了接触轨调试施工中难以检测沿线接触轨任意一点安装精确度的问题，一种接触轨检测轨道手推车，包括轨道手推车、机械检测装置和信号检测装置，轨道手推车上装有机械检测装置，机械检测装置包括水平距离检测机械装置和垂直距离检测机械装置，水平距离检测机械装置检测接触轨受流面中心到相邻钢轨内侧面的距离偏移误差，垂直距离检测机械装置检测接触轨受流面到两条钢轨顶面延长线的距离偏移误差，水平距离偏移误差和垂直距离偏移误差由信号检测装置通过检测机械装置输出检测数据。本发明可以检测沿线接触轨任意一点安装精确度，并作出提示。

Description

接触轨检测轨道手推车

技术领域

本发明属于接触轨检测设备技术领域，具体是一种接触轨检测轨道手推车。

背景技术

地铁轨道交通供电牵引网是电动机车工作运行，具备安全、可靠的重要电力保障系统。在牵引网采用三轨（接触轨）供电方式中，接触轨安装精度直接影响到机车行车安全。因此，在接触轨安装调试过程中，应用一种灵活方便、一次性完成多项检测指标相当于对接触轨进行冷滑试验的检测机具，对控制接触轨安装质量和提高施工效率具有一定应用价值。

目前，接触轨安装调试施工多数以测量尺定位测量为主，调整点集中控制在接触轨安装固定的支持部位。难以兼顾到沿线接触轨任意一点的安装精确度。特别在轨道线路的曲线段，接触轨在环境温度变化状态下，更不易控制接触轨受流面在任意部位始终保持与机车受电靴有最大接触面积。因此，利用测量尺进行测量调试接触轨受流面会受到限制。

发明内容

本发明为了解决接触轨调试施工中难以检测沿线接触轨任意一点安装精确度的问题，特别提供一种接触轨检测轨道手推车。

本发明采取以下技术方案：一种接触轨检测轨道手推车，包括轨道手推车、机械检测装置和信号检测装置，轨道手推车上装有机械检测装置，机械检测装置包括水平距离检测机械装置和垂直距离检测机械装置，水平距离检测机械装置检测接触轨受流面中心到相邻钢轨内侧面的距离偏移误差，垂直距离检测机械装置检测接触轨受流面到两条钢轨顶面延长线的距离偏移误差，水平距离偏移误差和垂直距离偏移误差由信号检测装置通过检测机械装置输出检测数据。

接触轨检测轨道手推车包括手推车、连接方管、滑动定位杆和定位轮，连接方管横向固定在手推车下侧，连接方管上并排设置有球型滑块和弹簧顶柱，球型滑块内设有滑动定位杆，滑动定位杆下侧设有定位轮，定位轮紧贴接触轨相邻一侧钢轨的内侧面，滑动定位杆首端顶压在弹簧顶柱上，末端设置有水平距离检测机械装置和垂直距离检测机械装置。

机械检测装置包括水平距离检测机械装置和垂直距离检测机械装置，水平距离检测机械装置包括在滑动定位杆上表面安装的滑板支撑架I、滑板连杆I、连杆套管I、弹簧I和滑动板I，滑板支撑架I上栓接着连杆套管I，滑动板I与滑板连杆I焊为一体，弹簧I套在滑板连杆I上一同插入连杆套管I中，由栓钉在连杆套管I上将滑板连杆I锁定，防止滑板连杆I在连杆套管I内转动或脱落。

垂直距离检测机械装置包括在滑动定位杆侧面焊接的滑板支撑架II、滑板连杆II、连杆套管II、弹簧II和滑动板II，其装配方式和水平距离检测机械装置相同。

信号检测装置包括若干个传感器、声光报警和电源控制装置，滑动板连接杆I和滑动板连接杆II的尾端设置有传感器安装孔，传感器安装在传感器安装孔内，由传感器检测滑动板连接杆尾端跟随接触轨变化的开关信号，通过电源控制装置和声光报警进行提醒识别。

所述的信号检测装置中的传感器有4个，分别为传感器KJ1、传感器KJ2、传感器KJ3和传感器KJ4，传感器KJ1设置在滑板连杆I尾端向接触轨线路内侧偏移1mm-10mm，传感器KJ2设置在滑板连杆I尾端向接触轨线路外侧偏移1mm-10mm；传感器KJ3设置在滑板连杆II尾端向下侧偏移1mm-10mm，传感器KJ4设置在滑板连杆II尾端向上侧偏移1mm-10mm。

优选的，传感器KJ1设置在滑板连杆I尾端接触轨向线路内侧偏移4mm，传感器KJ2设置在滑板连杆I尾端接触轨向线路外侧偏移4mm；传感器KJ3设置在滑板连杆II尾端向下侧偏移4mm，传感器KJ4设置在滑板连杆II尾端向上侧偏移4mm。传感器检测接触轨安装允许误差为±4mm。即：当接触轨向内、外偏差或向上、下偏差时的绝对值大于4mm相应的声光报警电路工作。

机械原理

利用轨道手推车进行检测接触轨安装位置是否正确，需要机械部分锁定钢轨的两个工作面，即接触轨相邻一侧钢轨内侧面和两条钢轨顶面延长线。

轨道手推车运行时，行驶轮在轨道上运行轨迹并不稳定，手推车会出现晃动等现象。设计机械结构就是为克服这种不稳定因素，保证轨道手推车测点锁定钢轨内侧面至接触轨受流面中心距离不变动。

轨道手推车运行过程中，如果车体出现向线路内侧偏移时，滑动定位杆在球形滑块内受弹簧顶柱弹簧张力作用，推动滑动定位杆向车体偏移的反方向移动。使安装在滑动定位杆的定位轮与钢轨接触保持不变。如果车体出现向线路外侧偏移时，滑动定位杆受定位轮在钢轨侧面压力驱动下，迫使滑动定位杆在球形滑块内移动挤压弹簧顶柱内的弹簧抵消车体外偏量，保持定位轮与钢轨接触良好。

保持两条钢轨顶面的延长线不变，选择相同直径的轨道手推车行驶轮即可确定延长线至接触轨受流面的垂直距离。将连接方管调整安装到轨道手推车合适位置，即保证接触轨受流面距两条钢轨顶面延长线的垂直距离精度。

滑动板和滑板连杆焊为一体，将弹簧套在滑板连杆上一同穿入在滑板支撑架安装的连杆套管内。滑动板依靠弹簧张力压贴于接触轨表面。按照接触轨安装标准尺寸预先将接触轨受流面滑板连杆尾部，调整到两条钢轨顶面延长线的垂直距离160mm上；以相同方式将接触轨侧面的滑板连杆尾部，调整到接触轨受流面中心至相邻钢轨内侧面700mm上，机械检测装置调整工作完成。

电路原理

利用安装在滑板支撑架上四个传感器（接近开关），分别采集接触轨受流面和侧面两个滑板连杆尾部变化范围(即正负偏差值)。一旦接触轨安装偏离设定的偏差值（允许偏差±5mm,实设偏差±4mm）相应的指示灯亮、蜂鸣器发出提醒音。直观地检查出接触轨安装超出设定值范围和偏离方向。

如图6所示，检测电路工作电压DC24V，合上电源开关K电路工作。传感器在无金属体进入探头感应区时，内部开关为常开状态。

安装在滑板支撑架上的传感器KJ1和KJ2，采集接触轨侧面滑板连杆尾部移动变化信号。将传感器KJ1探头感应区校对至超出滑板连杆尾部4mm（相当于接触轨向线路内侧偏移4mm）处固定。传感器KJ2安装于KJ1的对面，将传感器探头感应区校对至滑板连杆尾部缩进4mm（相当于接触轨向线路外侧偏移4mm）处固定。由于滑板连杆尾部越过传感器KJ2探头感应区，因此，传感器KJ2内部的开关为闭合状态。

当接触轨安装出现小于700^-4mm偏离时，滑动板跟随接触轨挤压弹簧是滑板连杆尾部偏移到传感器KJ1探头感应区内。电路中KJ1开关闭合。继电器J1电流增大吸合动作，使继电器接点1、2闭合接通指示灯及蜂鸣器X1电路，指示灯亮（指示灯标注“接触轨内偏”字样）、蜂鸣器发出提醒音。检测人员可以直观地看出接触轨向轨道内侧超出-4mm。

当接触轨安装出现大于700⁺⁴mm偏离时，滑动板跟随接触轨释放弹簧压力是滑板连杆尾部偏移到传感器KJ2探头感应区之外。电路中KJ2开关分开。继电器J2电流减小释放动作，使继电器1、3接点闭合，接通指示灯及蜂鸣器X2电路，指示灯亮（指示灯标注“接触轨外偏”字样）、蜂鸣器发出提醒音。检测人员可以直观地看出接触轨向轨道外侧超出+4mm。

电路中传感器KJ3和KJ4安装在接触轨受流面下方滑板支撑架上，采集接触轨受流面的上偏差（160⁺⁴mm）和下偏差160^-4mm。电路原理及校对调整方法和检测水平距离的相同不再重述。

本专利技术与现有技术相比，通过设计机械结构将钢轨起测基准面和接触轨定位点锁定，利用传感电路采集偏差信号，两者配合完成接触轨在四个方向的误差检测，并设有提醒显示功能，提高接触轨检测的准确性。整套组件安装在轨道手推车上，推着轨道手推车沿轨道线路行驶，即可完成对接触轨安装任意部位的检测，使用方便快捷提高检测效率。使用滑动板对接触轨受流面进行滑行检测，可以同时观测出接触轨受流面与滑动板是否保持啮合，从而鉴别出接触轨受流面与两条钢轨顶面在延长线上保持的平行状态。相当于给接触轨做冷滑试验。

附图说明

图1是本发明接触轨检测轨道手推车示意图；

图2是本发明中连接方管和滑动定位杆示意图；

图3是本发明机械检测装置俯视图；

图4是本发明机械检测装置主视图；

图5是本发明机械检测装置侧视图；

图6是本发明电路图；

图中1-手推车，2-连接方管，3-滑动定位杆，4-定位轮，5-球型滑块，6-弹簧顶柱，7-滑动板I，8-弹簧I，9-滑板连杆I，10-传感器KJ2，11-传感器安装孔，12-滑板支撑架I，13-传感器KJ1，14-滑动板II，15-弹簧II，16-滑板连杆II，17-传感器KJ4，18-传感器KJ3,19-滑板支撑架II，20-连杆套管。

具体实施方式

一种接触轨检测轨道手推车，包括轨道手推车、机械检测装置和信号检测装置，轨道手推车上装有机械检测装置，机械检测装置包括水平距离检测机械装置和垂直距离检测机械装置，水平距离检测机械装置检测接触轨受流面中心到相邻钢轨内侧面的距离偏移误差，垂直距离检测机械装置检测接触轨受流面到两条钢轨顶面延长线的距离偏移误差，水平距离偏移误差和垂直距离偏移误差由信号检测装置通过检测机械装置输出检测数据。

如图1、2所示，接触轨检测轨道手推车包括手推车1、连接方管2、滑动定位杆3和定位轮4，连接方管2横向固定在手推车1下侧，连接方管2上并排设置有球型滑块5和弹簧顶柱6，球型滑块5内设有滑动定位杆3，滑动定位杆3下侧设有定位轮4，定位轮4紧贴接触轨相邻一侧钢轨的内侧面，滑动定位杆3首端顶压在弹簧顶柱6上，末端设置有水平距离检测机械装置和垂直距离检测机械装置。

如图3、4、5所示，水平距离检测机械装置包括在滑动定位杆3上表面安装的滑板支撑架I12、滑板连杆I9、连杆套管I20、弹簧I8和滑动板I7，滑板支撑架I12上栓接着连杆套管I20，滑动板I7与滑板连杆I9焊为一体，弹簧I8套在滑板连杆I9上一同插入连杆套管I20中，由栓钉在连杆套管I20上将滑板连杆I9锁定，防止滑板连杆I9在连杆套管I20内转动或脱落。

垂直距离检测机械装置包括在滑动定位杆侧面焊接的滑板支撑架II19、滑板连杆II16、连杆套管II20、弹簧II15和滑动板II14，其装配方式和水平距离检测机械装置相同。

信号检测装置包括若干个传感器、声光报警和电源控制装置，滑动板连接杆I9和滑动板连接杆II16的尾端设置有传感器安装孔11，传感器安装在传感器安装孔11内，由传感器检测滑动板连接杆尾端跟随接触轨变化的开关信号，通过电源控制装置和声光报警进行提醒识别。当接触轨安装偏离允许误差值时，滑板连杆I12或滑板连杆II19的尾端滑动进入相应传感器设定范围中，即可触发相对应的传感器变换开关信号，使控制电路工作发出报警信号进行提醒识别。

如图3、4、5所示，所述的信号检测装置中的传感器有4个，分别为传感器KJ113、传感器KJ210、传感器KJ318和传感器KJ417，传感器KJ113设置在滑板连杆I尾端向接触轨线路内侧方向偏移1mm-10mm，传感器KJ2设置在滑板连杆I尾端向接触轨线路外侧方向偏移1mm-10mm。传感器KJ3设置在滑板连杆II尾端向下侧方向偏移1mm-10mm，传感器KJ4设置在滑板连杆II尾端向上侧方向偏移1mm-10mm。

优选的，传感器KJ1设置在滑板连杆I尾端接触轨向线路内侧方向偏移4mm，传感器KJ2设置在滑板连杆I尾端接触轨向线路外侧方向偏移4mm；传感器KJ3设置在滑板连杆II尾端向下侧方向偏移4mm，传感器KJ4设置在滑板连杆II尾端向上侧方向偏移4mm。

为了更好适应各种检测环境，传感器KJ1、传感器KJ2、传感器KJ3和传感器KJ4可在传感器安装孔11自由调整偏移量。

本发明工作原理

在阐述接触轨检测手推车工作原理时，结合天津地铁3号线使用调试情况为例说明。牵引网接触轨安装设计标准是从接触轨中心线至相邻走行轨内侧工作边算起，水平距离为700±5mm（至线路中心的水平距离为1417.5±5mm），接触轨的受流面距走行轨轨顶面连线的垂直距离为160±5mm。圆曲线及缓和曲线上，接触轨受流面应与走行轨面连线平行。

利用轨道手推车进行检测接触轨安装位置是否正确，需要机械部分锁定钢轨的两个工作面，即接触轨相邻一侧钢轨内侧面和两条钢轨顶面连线的延长线。

轨道手推车运行时，行驶轮在轨道上运行轨迹并不稳定，手推车会出现晃动等现象。设计手推车结构就是为克服这种不稳定因素，保证轨道手推车测点锁定钢轨内侧面至接触轨受流面中心距离不变动。

轨道手推车运行过程中，如果车体出现向线路内侧偏移时，滑动定位杆在球形滑块内受弹簧顶柱弹簧张力作用，推动滑动定位杆向车体偏移的反方向移动。使安装在滑动定位杆的定位轮与钢轨接触保持不变。如果车体出现向线路外侧偏移时，滑动定位杆受定位轮在钢轨侧面压力驱动下，迫使滑动定位杆在球形滑块内移动挤压弹簧顶柱内的弹簧抵消车体外偏量，保持定位轮与钢轨接触良好。

保持两条钢轨顶面的延长线不变，选择相同直径的轨道手推车行驶轮即可确定延长线至接触轨受流面的垂直距离。将连接方管调整安装到轨道手推车合适位置，即保证接触轨受流面距两条钢轨顶面延长线的垂直距离精度。

滑动板和滑板连杆焊为一体，将弹簧套在滑板连杆上一同穿入在滑板支撑架安装的连杆套管内。滑动板依靠弹簧张力压贴于接触轨表面。按照接触轨安装标准尺寸预先将接触轨受流面滑板连杆尾部，调整到两条钢轨顶面延长线的垂直距离160mm上；以相同方式将接触轨侧面的滑板连杆尾部，调整到接触轨受流面中心至相邻钢轨内侧面700mm上，机械检测装置调整工作完成。

利用安装在滑板支撑架上四个传感器（接近开关），分别采集接触轨受流面和侧面两个滑动板连接柱尾部变化范围(即正负偏差值)。一旦接触轨安装偏离设定的偏差值（允许偏差±5mm，实设偏差±4mm）相应的指示灯亮、蜂鸣器发出提醒音。直观地检查出接触轨安装超出设定值范围和偏离方向。

Claims (3)

1.一种接触轨检测轨道手推车，其特征在于：包括轨道手推车、机械检测装置和信号检测装置，轨道手推车上装有机械检测装置，机械检测装置包括水平距离检测机械装置和垂直距离检测机械装置，水平距离检测机械装置检测接触轨受流面中心到相邻钢轨内侧面的距离偏移误差，垂直距离检测机械装置检测接触轨受流面到两条钢轨顶面延长线的距离偏移误差，水平距离偏移误差和垂直距离偏移误差由信号检测装置通过检测机械装置输出检测数据；

接触轨检测轨道手推车包括手推车（1）、连接方管（2）、滑动定位杆（3）和定位轮（4），连接方管（2）横向固定在手推车（1）下侧，连接方管（2）上并排设置有球型滑块（5）和弹簧顶柱（6），球型滑块（5）内设有滑动定位杆（3），滑动定位杆（3）下侧设有定位轮（4），定位轮（4）紧贴接触轨相邻一侧钢轨的内侧面，滑动定位杆（3）首端顶压在弹簧顶柱（6）上，末端设置有水平距离检测机械装置和垂直距离检测机械装置；

水平距离检测机械装置包括在滑动定位杆（3）上表面安装的滑板支撑架I（12）、滑板连杆I（9）、弹簧I（8）和滑动板I（7），滑板支撑架I（12）上栓接着连杆套管，滑板连杆I（9）与滑动板I（7）焊为一体，弹簧I（8）套在滑板连杆I（9）上一同插入连杆套管中，由栓钉在连杆套管上将滑板连杆I（9）锁定；

检测垂直距离的机械装置包括在滑动定位杆侧面焊接的滑板支撑架II（19）、滑板连杆II（16）、弹簧II（15）和滑动板II（14），滑板支撑架II（19）上栓接着连杆套管，滑板连杆II（16）与滑动板II（14）焊为一体，弹簧II（15）套在滑板连杆II（16）上一同插入连杆套管中，由栓钉在连杆套管上将滑板连杆II（16）锁定；

信号检测装置包括若干个传感器、声光报警和电源控制装置，滑动板连接杆I（9）和滑动板连接杆II（16）的尾端设置有传感器安装孔（11），传感器安装在传感器安装孔（11）内，由传感器检测滑动板连接杆尾端跟随接触轨变化的开关信号，通过电源控制装置和声光报警进行提醒识别。

2.根据权利要求1所述的接触轨检测轨道手推车，其特征在于：所述的信号检测装置中的传感器有4个，分别为传感器KJ1（13）、传感器KJ2（10）、传感器KJ3（18）和传感器KJ4（17），传感器KJ1（13）设置在滑板连杆I尾端向接触轨线路内侧偏移1mm-10mm，传感器KJ2（10）设置在滑板连杆I尾端向接触轨线路外侧偏移1mm-10mm；

传感器KJ3（18）设置在滑板连杆II尾端向下侧偏移1mm-10mm，传感器KJ4（17）设置在滑板连杆II尾端向上侧偏移1mm-10mm。

3.根据权利要求2所述的接触轨检测轨道手推车，其特征在于：传感器KJ1（13）设置在滑板连杆I尾端向接触轨线路内侧偏移4mm，传感器KJ2（10）设置在滑板连杆I尾端向接触轨线路外侧偏移4mm；

传感器KJ3（18）设置在滑板连杆II尾端向下侧偏移4mm，传感器KJ4（17）设置在滑板连杆II尾端向上侧偏移4mm。