CN104652202B - 用于检定高速铁路轨道测量仪的测量装置 - Google Patents

用于检定高速铁路轨道测量仪的测量装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于检定高速铁路轨道测量仪的测量装置。对于铁路轨道平顺度的检测多采用轨道几何状态测量仪的方式进行，长期使用测量精度会有所降低，因此，需要一个标准的检定装置对测量仪进行定时定期的检定。本发明自下而上包括焊接底座、超高检定模块、铸造结构大梁和轨距检定模块，铸造结构大梁垂直于轨向；超高检定模块通过读取弧度块转动距离确定铸造结构大梁的移动，轨距检定模块可检定轨向、高低和轨距。本发明能对轨道测量仪的轨向、轨距、高低、超高进行定时定期的检定，结构合理，操作简单，避免了轨道测量仪在外业过程中长期使用所造成的测量误差，提高了轨道测量仪的测量准确度。

Description

用于检定高速铁路轨道测量仪的测量装置
技术领域
本发明属于铁路测量技术领域，具体涉及一种用于检定高速铁路轨道测量仪的测量装置。
背景技术
铁路轨道的平顺度是指由于列车长期在轨道上运行和轨道路基的变化，使轨道出现的高低起伏和左右偏移，影响列车的正常行驶。随着列车运行速度的不断提高，为实现列车运行的安全性和舒适性，特别是高速铁路轨道的平顺性直接影响着高速列车的安全和平稳，线路的设计与施工必须做到高平顺性，铁道部门对铁路不平顺状态参数要求越来越高，因此对轨道平顺度的检测与维护尤为显得重要。
目前，对于铁路轨道平顺度的检测多采用轨道几何状态测量仪的方式进行，然而，该测量仪在针对有砟轨道、无砟轨道、地铁、轻轨等线路检测时需要进行适用性调整，长期使用也会影响其测量精度，因此，需要一个标准的检定装置对测量仪进行定时定期的检定，以确保其在外业测量过程中的可靠性和准确性。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于检定高速铁路轨道测量仪的测量装置，能对轨道测量仪进行轨向、轨距、高低和超高的检定，提高其可靠性。
本发明所采用的技术方案是：
用于检定高速铁路轨道测量仪的测量装置，其特征在于：
自下而上包括焊接底座、超高检定模块、铸造结构大梁和轨距检定模块，轨距检定模块包括固定端和活动端，平行置于铸造结构大梁两侧，铸造结构大梁垂直于轨向；
超高检定模块包含有超高丝杠、升降机、光轴支撑、弧线光栅测量头钢板支架、弧度块、光轴和光栅读数头；
铸造结构大梁一端底部与焊接底座之间设置有一对光轴支撑，光轴支撑上设置有光轴；铸造结构大梁另一端底部与焊接底座之间设置有升降机和超高丝杠；铸造结构大梁中段侧壁设置有弧度块，弧度块弧面侧设置有光栅条；弧度块弧面侧设置有固定于焊接底座的弧线光栅测量头钢板支架，弧线光栅测量头钢板支架顶端设置有光栅读数头；
轨距检定模块的固定端和活动端均包含有长梁、轨向调节斜块、轨向调节丝杠、轨向及高低调节接触块、高低调节斜块、轨向及高低调节底座、轨向及高低调节中间层和高低调节丝杠；
轨向及高低调节底座置于铸造结构大梁端部，轨向及高低调节底座上自下而上设置有高低调节斜块、轨向及高低调节中间层和轨向调节斜块，轨向及高低调节中间层上、轨向调节斜块内侧设置有轨向及高低调节接触块；高低调节斜块由高低调节丝杠控制并推动轨向及高低调节中间层和轨向及高低调节接触块上下移动；轨向调节斜块由轨向调节丝杠控制并推动轨向及高低调节接触块水平移动；轨向及高低调节接触块两侧为长梁。
超高检定模块的升降机上连接有升降电机和手轮。
轨距检定模块的活动端通过与长梁方向垂直的导轨和导轨滑块置于铸造结构大梁上，导轨上设置有磁栅条；
轨距检定模块由轨距调节丝杠和轨距调节丝杠电机控制并沿垂直于轨向的方向移动。
高低调节斜块平行于轨向设置有两道，两道高低调节斜块的顶面相对向下倾斜，轨向及高低调节中间层对应两道高低调节斜块的底面呈相应的斜面，两道高低调节斜块由高低调节丝杠控制垂直于轨向相对移动，推动轨向及高低调节中间层和轨向及高低调节接触块上下移动。
轨向调节斜块垂直于轨向设置有两道，两道轨向调节斜块与轨向及高低调节接触块的接触面相对倾斜，轨向及高低调节接触块对应两道轨向调节斜块的侧面呈相应的斜面，轨向调节斜块由轨向调节丝杠控制沿轨向相对移动，推动轨向及高低调节接触块垂直于轨向水平移动。
焊接底座的底面四角设置有地脚，地脚自下而上依次包括橡胶垫、橡胶垫盖、垫高块和垫高块调节螺母，地脚通过垫高块调节螺母固定于焊接底座。
轨向及高低调节底座呈L形，包括底板和立板，底板与轨向及高低调节中间层之间设置有高低调节高度测量块和千分表，立板与轨向及高低调节接触块之间设置有轨向调节水平测量块和千分表。
本发明具有以下优点：
本发明包含了轨距检定和超高检定两部分组件，能进行轨道几何参数中轨向、轨距、高低和超高四种检测状态的模拟，并对轨道测量仪进行定时定期的检定，结构合理紧凑，在有限的空间内对组件进行了合理的布局和组织，实现了多功能在有限空间内的集成，操作简单易行，避免了轨道测量仪在外业过程中长期使用所造成的测量误差，提高了轨道测量仪的测量准确度。
附图说明
图1为本发明结构图。
图2为轨距调节模块结构图（抽去轨向及高低调节接触块和轨向及高低调节中间层）。
图3为本发明初始待机状态结构图。
图4为轨向和高低调节构件组成图。
图5为轨向和高低调节构件组成图仰视图（抽去轨向及高低调节底座）。
图中，1-长梁，2-铸造结构大梁，3-轨向调节斜块，4-轨向调节丝杠，5-轨向及高低调节接触块，6-高低调节斜块，7-轨向及高低调节底座，8-轨向及高低调节中间层，9-调节旋钮，10-超高丝杠，11-升降机，12-升降电机，13-耳轴座，14-手轮，15-光轴支撑，16-焊接底座，17-弧线光栅测量头钢板支架，18-弧度块，19-光轴，20-光栅读数头，21-千分表，22-轨向调节水平测量块，23-橡胶垫，24-橡胶垫盖，25-垫高块，26-垫高块调节螺母，27-轨距调节丝杠，28-导轨，29-导轨滑块，30-高低调节高度测量块，31-升降电机底座，32-轨距调节丝杠电机，33-高低调节丝杠。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进行详细的说明。
本发明涉及一种用于检定高速铁路轨道测量仪的测量装置，自下而上包括焊接底座16、超高检定模块、铸造结构大梁2和轨距检定模块，轨距检定模块包括固定端和活动端，平行置于铸造结构大梁2两侧，铸造结构大梁2垂直于轨向。
所述超高检定模块包含有超高丝杠10、升降机11、光轴支撑15、弧线光栅测量头钢板支架17、弧度块18、光轴19和光栅读数头20。铸造结构大梁2一端底部与焊接底座16之间设置有一对光轴支撑15，光轴支撑15上设置有光轴19；铸造结构大梁2另一端底部与焊接底座16之间设置有升降机11和超高丝杠10；铸造结构大梁2中段侧壁设置有弧度块18，弧度块18弧面侧设置有固定于焊接底座16的弧线光栅测量头钢板支架17，弧线光栅测量头钢板支架17顶端设置有光栅读数头20。超高检定模块的升降机11上连接有升降电机12和手轮14。升降电机12安装在升降电机底座31。升降机11安装于耳轴座13上。弧度块18半径为1000mm，其弧度面上的光栅条分辨率为0.005mm，故倾角测量分辨率为0.005/1000=5×10-6rad，换算成两轨中心线间距1505mm对应的水平超高值，则水平超高测量分辨率为0.0075mm，满足对测量仪的水平超高测量的检定要求。
超高标定时，通过升降电机12和手轮14控制升降机11和超高丝杠10，令该端的铸造结构大梁2上升，弧线光栅测量头钢板支架17顶端的光栅读数头20读取弧度块18的移动距离。
超高是指左右两块长梁顶工作面钢轨顶面的高度差H，H=S· sinθ，其中θ为超高计算参考面钢轨顶面与水平面的夹角，S为超高作用点左右钢轨中心点间的距离，其值可精确控制。因此，如何精确量测θ角是超高检定的关键。该设备的活动长梁端通过升降机可绕固定长梁端基座下的光轴转动，其绕动的弧长L可通过高精度的光栅条精确测定。由于光轴中心到弧度块的半径R已知，则：
θ=L/R
由此可实时精确计算出超高值。
所述轨距检定模块的固定端和活动端均包含有长梁1、轨向调节斜块3、轨向调节丝杠4、轨向及高低调节接触块5、高低调节斜块6、轨向及高低调节底座7、轨向及高低调节中间层8和高低调节丝杠33。轨向及高低调节底座7置于铸造结构大梁2端部，轨向及高低调节底座7上自下而上设置有高低调节斜块6、轨向及高低调节中间层8和轨向调节斜块3，轨向及高低调节中间层8上、轨向调节斜块3内侧设置有轨向及高低调节接触块5；高低调节斜块6由高低调节丝杠33控制并推动轨向及高低调节中间层8和轨向及高低调节接触块5上下移动；轨向调节斜块3由轨向调节丝杠4控制并推动轨向及高低调节接触块5水平移动；轨向及高低调节接触块5两侧为长梁1。高低调节丝杠33和轨向调节丝杠4端部均设置有调节旋钮9。
轨距检定模块的活动端通过与长梁1方向垂直的导轨28和导轨滑块29置于铸造结构大梁2上。轨距检定模块由轨距调节丝杠27和轨距调节丝杠电机32控制并沿垂直于轨向的方向移动。导轨28上设置有磁栅条。
轨距标定时，通过轨距调节丝杠27和轨距调节丝杠电机32移动轨距检定模块的活动端，令其沿垂直于轨向的方向移动。
高低标定时，高低调节斜块6平行于轨向设置有两道，两道高低调节斜块6的顶面相对向下倾斜，轨向及高低调节中间层8对应两道高低调节斜块6的底面呈相应的斜面，两道高低调节斜块6由高低调节丝杠27控制垂直于轨向相对移动，推动轨向及高低调节中间层8和轨向及高低调节接触块5上下移动。
轨向标定时，轨向调节斜块3垂直于轨向设置有两道，两道轨向调节斜块3与轨向及高低调节接触块5的接触面相对倾斜，轨向及高低调节接触块5对应两道轨向调节斜块3的侧面呈相应的斜面，轨向调节斜块3由轨向调节丝杠4控制沿轨向相对移动，推动轨向及高低调节接触块5垂直于轨向水平移动。
轨向及高低调节底座7呈L形，包括底板和立板，底板与轨向及高低调节中间层8之间设置有高低调节高度测量块30和千分表21，立板与轨向及高低调节接触块5之间设置有轨向调节水平测量块22和千分表21。通过两个千分表可精确调节和测量轨向及高低调节接触块5在竖直方向上和水平方向上的位移。
焊接底座16的底面四角设置有地脚，地脚自下而上依次包括橡胶垫23、橡胶垫盖24、垫高块25和垫高块调节螺母26，地脚通过垫高块调节螺母26固定于焊接底座16。利用地脚的垫高块调节螺母26配合平尺与水平仪，先后将设备的纵、横向调平，以使固定长梁与活动长梁的顶工作面共面等高。检定时，将测量仪置于调平后的设备上，在测量仪轨距量程范围内，利用活动长梁的横向移动，模拟轨道的轨距变化，以此实现对测量仪的轨距测量的检定。
本发明的内容不限于实施例所列举，本领域普通技术人员通过阅读本发明说明书而对本发明技术方案采取的任何等效的变换，均为本发明的权利要求所涵盖。

Claims (7)

1.用于检定高速铁路轨道测量仪的测量装置，其特征在于：
自下而上包括焊接底座（16）、超高检定模块、铸造结构大梁（2）和轨距检定模块，轨距检定模块包括固定端和活动端，平行置于铸造结构大梁（2）两侧，铸造结构大梁（2）垂直于轨向；
超高检定模块包含有超高丝杠（10）、升降机（11）、光轴支撑（15）、弧线光栅测量头钢板支架（17）、弧度块（18）、光轴（19）和光栅读数头（20）；
铸造结构大梁（2）一端底部与焊接底座（16）之间设置有一对光轴支撑（15），光轴支撑（15）上设置有光轴（19）；铸造结构大梁（2）另一端底部与焊接底座（16）之间设置有升降机（11）和超高丝杠（10）；铸造结构大梁（2）中段侧壁设置有弧度块（18），弧度块（18）弧面侧设置有光栅条；弧度块（18）弧面侧设置有固定于焊接底座（16）的弧线光栅测量头钢板支架（17），弧线光栅测量头钢板支架（17）顶端设置有光栅读数头（20）；
轨距检定模块的固定端和活动端均包含有长梁（1）、轨向调节斜块（3）、轨向调节丝杠（4）、轨向及高低调节接触块（5）、高低调节斜块（6）、轨向及高低调节底座（7）、轨向及高低调节中间层（8）和高低调节丝杠（33）；
轨向及高低调节底座（7）置于铸造结构大梁（2）端部，轨向及高低调节底座（7）上自下而上设置有高低调节斜块（6）、轨向及高低调节中间层（8）和轨向调节斜块（3），轨向及高低调节中间层（8）上、轨向调节斜块（3）内侧设置有轨向及高低调节接触块（5）；高低调节斜块（6）由高低调节丝杠（33）控制并推动轨向及高低调节中间层（8）和轨向及高低调节接触块（5）上下移动；轨向调节斜块（3）由轨向调节丝杠（4）控制并推动轨向及高低调节接触块（5）水平移动；轨向及高低调节接触块（5）两侧为长梁（1）。
2.根据权利要求1所述的用于检定高速铁路轨道测量仪的测量装置，其特征在于：
超高检定模块的升降机（11）上连接有升降电机（12）和手轮（14）。
3.根据权利要求2所述的用于检定高速铁路轨道测量仪的测量装置，其特征在于：
轨距检定模块的活动端通过与长梁（1）方向垂直的导轨（28）和导轨滑块（29）置于铸造结构大梁（2）上，导轨（28）上设置有磁栅条；
轨距检定模块由轨距调节丝杠（27）和轨距调节丝杠电机（32）控制并沿垂直于轨向的方向移动。
4.根据权利要求3所述的用于检定高速铁路轨道测量仪的测量装置，其特征在于：
高低调节斜块（6）平行于轨向设置有两道，两道高低调节斜块（6）的顶面相对向下倾斜，轨向及高低调节中间层（8）对应两道高低调节斜块（6）的底面呈相应的斜面，两道高低调节斜块（6）由高低调节丝杠（27）控制垂直于轨向相对移动，推动轨向及高低调节中间层（8）和轨向及高低调节接触块（5）上下移动。
5.根据权利要求4所述的用于检定高速铁路轨道测量仪的测量装置，其特征在于：
轨向调节斜块（3）垂直于轨向设置有两道，两道轨向调节斜块（3）与轨向及高低调节接触块（5）的接触面相对倾斜，轨向及高低调节接触块（5）对应两道轨向调节斜块（3）的侧面呈相应的斜面，轨向调节斜块（3）由轨向调节丝杠（4）控制沿轨向相对移动，推动轨向及高低调节接触块（5）垂直于轨向水平移动。
6.根据权利要求5所述的用于检定高速铁路轨道测量仪的测量装置，其特征在于：
焊接底座（16）的底面四角设置有地脚，地脚自下而上依次包括橡胶垫（23）、橡胶垫盖（24）、垫高块（25）和垫高块调节螺母（26），地脚通过垫高块调节螺母（26）固定于焊接底座（16）。
7.根据权利要求6所述的用于检定高速铁路轨道测量仪的测量装置，其特征在于：
轨向及高低调节底座（7）呈L形，包括底板和立板，底板与轨向及高低调节中间层（8）之间设置有高低调节高度测量块（30）和千分表（21），立板与轨向及高低调节接触块（5）之间设置有轨向调节水平测量块（22）和千分表（21）。
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