CN104890699B - 一种轨道检测仪 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种轨道检测仪，包括机架、轨距测量装置以及F型轨几何参数测量装置，机架由横梁、纵梁以及行走装置组成，横梁的一端与纵梁相连；轨距测量装置包括第一压紧装置以及轨距测量传感器，第一压紧装置通过弹性件与横梁另一端相连，轨距测量传感器安装在横梁上连接有弹性件的一端；F型轨几何参数测量装置设置在纵梁上，包括第二压紧装置、数据采集传感器以及至少一个用于安装数据采集传感器的支架，在工作过程中，第一压紧装置、第二压紧装置以及弹性件配合将轨道检测仪抱紧在F型轨上，采用了横梁与纵梁构成了机架的主体，整体性强，不容易发生振动，且结构简单，便于拆装搬运。
Description
技术领域
本发明涉及轨道几何参数检测技术领域，特别涉及一种轨道检测仪。
背景技术
中低速磁浮交通是一种低噪声无碳交通，是未来城市交通发展的重要方向之一。它虽属于轨道交通但具备与传统轮轨轨道交通不同的特点和优势。与普通轮轨地铁、轻轨相比，中低速磁浮列车采用悬浮架抱轨运行，没有脱轨风险，具有安全可靠、建设周期短、建设成本低、运营管理成本低、转弯半径小等优势。中低速磁浮列车的运行稳定性、安全性以及乘坐舒适性在很大程度上与轨道的几何状态有关，由于中低速磁浮列车的轨道为F型轨与现有的传统轮轨轨道以及高速磁浮列车轨道几何形状均不相同，轮轨以及高速磁浮列车轨道的轨道检测仪无法适用于中低速磁浮列车F型轨。
现有技术中，中低速磁浮列车F型轨的轨道检测仪具有板式机架结构，虽然能够对中低速磁浮列车F型轨的几何参数进行测量，但在推行过程中，由于板式结构的垂向刚度差，产生的振动较大，影响了几何参数的准确性，且其结构复杂，质量较大，安装搬运耗时费力。
因此，如何提供一种轨道检测仪，使其减小中低速磁浮列车F型轨几何参数测量时的振动，提高测量结果的准确性，且便于安装搬运，成为本领域技术人员亟待解决的重要技术问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种轨道检测仪，以使其达到减小中低速磁浮列车F型轨几何参数测量时的振动，提高测量结果的准确性，且便于安装搬运的目的。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案：
一种轨道检测仪，用于中低速磁悬浮F型轨几何参数测量，包括：
机架，包括横梁、纵梁以及行走装置，所述横梁的一端与所述纵梁相连；
轨距测量装置，设置在所述横梁上远离所述纵梁的一端，包括第一压紧装置以及轨距测量传感器，所述第一压紧装置通过弹性件与所述横梁远离所述纵梁的一端相连，所述轨距测量传感器安装在所述横梁上安装有所述弹性件的一端；
F型轨几何参数测量装置，设置在所述纵梁上远离所述横梁的一侧，包括第二压紧装置、数据采集传感器以及至少一个用于安装所述数据采集传感器的支架。
优选的，所述横梁的一端与所述纵梁的中部相连，所述横梁与所述纵梁之间设置有关于所述横梁对称分布的加强筋，所述加强筋上设置有数据处理模块以及电源系统模块。
优选的，所述横梁上还设置有可转动的推行杆，所述推行杆上设置有掌上电脑，所述掌上电脑与所述数据处理模块相连。
优选的，所述数据采集传感器包括悬浮间隙面高低测量传感器、F轨磁极四点直线度测量传感器、轨向测量传感器、直线电机反应板高低测量传感器、直线电机反应板短平测量传感器以及里程测量传感器。优选的，所述支架由第一平板、第二平板以及侧板围成槽形结构，所述第一平板位于所述F型轨的直线电机反应板上方，所述第二平板位于所述F型轨的悬浮面下方，所述直线电机反应板高低测量传感器以及所述直线电机反应板短平测量传感器设置在所述第一平板上，所述悬浮间隙面高低测量传感器以及所述F轨磁极四点直线度测量传感器设置在所述第二平板上，所述轨向测量传感器设置在所述侧板上。
优选的，所述行走装置包括第一行走轮组、第二行走轮组以及第三行走轮组，所述第一行走轮组设置于所述横梁远离所述纵梁的一端，所述第二行走轮组以及所述第三行走轮组设置在所述纵梁上连接有所述横梁的一侧，且分布于所述纵梁的两端，所述第一行走轮组、所述第二行走轮组以及所述第三行走轮组均至少包括两个行走轮。
优选的，所述第二行走轮组包括第二行走轮组支座、并排安装在所述第二行走轮组支座上的两个所述行走轮以及设置在所述第二行走轮组支座上的惰齿轮，两个所述行走轮端部均设置有同步齿轮，两个所述同步齿轮分别与所述惰齿轮啮合，其中一个所述行走轮的转动轴上连接有所述里程测量传感器；所述第三行走轮组行走轮的转动轴上连接有刹车装置。
优选的，所述第一压紧装置包括第一连接支座以及第一导向及压紧轮组，所述第一连接支座与所述弹性件相连，所述第一导向及压紧轮组包括：
连接导杆，可上下滑动的安装在所述第一连接支座上，其顶部设置有限位块；
压缩弹簧，套设在所述连接导杆上，位于所述限位块与所述第一连接支座之间；
导向及压紧轮组支座，连接在所述连接导杆上，位于所述第一连接支座下方；
导向轮组，包括两个并排设置的导向轮，所述导向轮的轴线与所述连接导杆的轴线平行；
压紧轮组，包括两个并排设置的压紧轮，位于所述导向轮组的下方，其轴线与所述导向轮的轴线垂直。
优选的，所述弹性件为气弹簧。
优选的，所述第二压紧装置包括至少两个连接支座以及与所述连接支座数量相同的导向及压紧轮组。
从上述技术方案可以看出，本发明提供的轨道检测仪，包括机架、轨距测量装置以及F型轨几何参数测量装置，机架由横梁、纵梁以及行走装置组成，横梁的一端与纵梁相连；轨距测量装置包括第一压紧装置以及轨距测量传感器，第一压紧装置通过弹性件与横梁另一端相连，轨距测量传感器安装在横梁上连接有弹性件的一端；F型轨几何参数测量装置设置在纵梁上，包括第二压紧装置以及至少一个用于安装数据采集传感器的支架，在工作过程中，第一压紧装置、第二压紧装置以及弹性件配合将轨道检测仪抱紧在F型轨上，采用了横梁与纵梁构成了机架的主体，整体性强，不容易发生振动，且结构简单，便于拆装搬运。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的轨道检测仪的立体结构示意图；
图2为本发明实施例提供的轨道检测仪的主视图；
图3为本发明实施例提供的轨道检测仪的俯视图；
图4为本发明实施例提供的轨道检测仪的第二行走轮组的结构示意图；
图5为本发明实施例提供的轨道检测仪的压紧装置的结构示意图。
具体实施方式
本发明提供了一种轨道检测仪，用于中低速磁悬浮F型轨几何参数测量，以使其达到减小中低速磁浮列车F型轨几何参数测量时的振动，提高测量结果的准确性，且便于安装搬运的目的。
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-图3，图1为本发明实施例提供的轨道检测仪的立体结构示意图；图2为本发明实施例提供的轨道检测仪的主视图；图3为本发明实施例提供的轨道检测仪的俯视图。
本发明提供的一种轨道检测仪，用于中低速磁悬浮F型轨几何参数测量，包括机架、轨距测量装置以及F型轨几何参数测量装置。
其中，机架主要用于安装测量装置并带动测量装置沿F型轨运动，包括横梁1、纵梁5以及行走装置，横梁1的一端与纵梁5相连；轨距测量装置设置在横梁1上远离纵梁5的一端，包括第一压紧装置13以及轨距测量传感器，第一压紧装置13与横梁1远离纵梁5的一端通过弹性件14相连，轨距测量传感器安装在横梁1上安装有弹性件14的一端；F型轨几何参数测量装置设置在纵梁5上远离横梁1的一侧，包括第二压紧装置6、数据采集传感器以及至少一个用于安装数据采集传感器的支架7。
与现有技术相比，本发明提供的轨道检测仪，以横梁1和纵梁5构成了机架的主体，整体性强，解决了板式机架结构垂向刚度不足而引起的振动大的问题，在工作过程中，第一压紧装置13、第二压紧装置6以及弹性件14配合将轨道检测仪抱紧在F型轨上，稳定性好，且结构简单，便于拆装搬运。
本发明实施例中，横梁1的一端与纵梁5的中部相连，成“T”形，横梁1和纵梁5之间设置有关于横梁1对称分布的加强筋2，加强筋2进一步的将纵梁5与横梁1连接固定，使机架更加稳固，减少振动的产生，同时，加强筋2上设置有数据处理模块3以及电源系统模块9，数据处理模块3用于对数据采集传感器采集到的数据进行预处理，电源系统模块9为数据处理模块3以及数据采集传感器提供电力。
为了便于操作人员在工作过程中推动轨道检测仪，在本发明实施例中，横梁1上还设置有可转动的推行杆10，这样，不论操作人员站在横梁1的那一侧，都可以使用推行杆10推动轨道检测仪，优选的，推行杆10安装在横梁1的中部，其上设置有掌上电脑11，掌上电脑11与数据处理模块3相连，在这里，即可以采用线缆有线连接，也可以使用无线通信连接，数据处理模块3将从数据采集传感器得到的数据上传到掌上电脑11，由掌上电脑11进行处理，计算出轨道几何参数值，如轨距、高低、轨向、错牙、里程等，并将结果在屏幕上显示出来，使操作人员能够直观清楚的了解到F型轨的几何状态。
在本发明实施例中，数据采集传感器包括悬浮间隙面高低测量传感器、F轨磁极四点直线度测量传感器、轨向测量传感器、直线电机反应板高低测量传感器、直线电机反应板短平测量传感器以及里程测量传感器45。
其中，悬浮间隙面高低通常又称为下高低，指在轨道方向上悬浮间隙检测面的纵向起伏变化，下高低不平顺将使列车行驶时位于轨道凹槽位置的气隙传感器测量出的数据与理论值有误差；
F轨磁极四点直线度是指左右轨道底部的凸出悬浮面上各取一点的四点直线度，直线度越好，磁悬浮列车底部的电磁铁与凸面之间的距离分布越平衡；
轨向指轨道外侧面的轨距点沿轨道纵向铺设方向的变化情况，轨向不平顺会引起磁悬浮列车的侧摆、摇头、振动，连续的轨向不平顺将引起列车的蛇行和滚摆；
直线电机反应板高低又称为上高低，指在轨道方向上直线电机反应板的纵向起伏变化，严重的上高低不平顺将引起磁悬浮列车剧烈的点头和浮沉振动，甚至引起列车与轨道的摩擦碰撞，影响乘客乘坐列车的安全性和舒适性；
直线电机反应板短平指轨道直线电机反应板表面与水平面之间的夹角，短平效果不好将影响直线电机反应板的电磁反应，从而影响磁悬浮列车推进系统的工作。
为了将各个数据采集传感器安装到合适的工作位置，本发明实施例中的支架7由第一平板、第二平板以及侧板围成槽型结构，其中，第一平板位于F型轨的直线电机反应板上方，第二平板位于F型轨的悬浮面下方，侧板位于F型轨的外侧面的外侧，上述的直线电机反应板高低测量传感器以及直线电机反应板短平测量传感器设置在第一平板的下表面上，悬浮间隙面高低测量传感器以及F轨磁极四点直线度测量传感器设置在第二平板的上表面上，轨向测量传感器设置在侧板的内侧。
机架上的行走装置包括第一行走轮组12、第二行走轮组4以及第三行走轮组8，第一行走轮组12设置于横梁1远离纵梁5的一端，第二行走轮组4以及第三行走轮组8设置在纵梁5上连接有横梁1的一侧，且分布于纵梁5的两端，第一行走轮组12、第二行走轮组4以及第三行走轮组8均至少包括两个行走轮44，具有两个并排设置的直径相同的行走轮44的行走轮组在经过较大轨缝时，能够始终保证有一个行走轮44处于轨道平面上，从而避免行走轮44卡在轨缝处，并极大减小了轨道检测仪在通过轨缝时的振动，使测量数据更准确。
请参阅图4，图4为本发明实施例提供的轨道检测仪的第二行走轮组4的结构示意图。第二行走轮组4包括第二行走轮组支座43、并排安装在第二行走轮组支座43上的两个行走轮44以及设置在第二行走轮组支座43上的惰齿轮41，两个行走轮44的同一侧的端部均设置有同步齿轮42，两个同步齿轮42分别与惰齿轮41啮合，其中一个行走轮44的转动轴上连接有里程传感器，采用齿轮组装置使第二行走轮组4在通过轨缝时，连接有里程传感器的行走轮44始终保持转动，减小了里程测量的误差，提高了数据的准确性。
第三行走轮组8与第二行走轮组4在结构上大体相同，但由于里程数据测量一次即可，所以第三行走轮组8无需在连接里程传感器，也就不用再使用齿轮组装置，因此，第三行走轮组8由第三行走轮组支座以及并排安装在第三行走轮组支座上的两个行走轮44构成，其中一个行走轮44的转动轴上连接有刹车装置，在需要时，可以通过刹车装置将轨道检测仪静止在轨道上。
在本发明实施例中，第一压紧装置13与第二压紧装置6用于互相配合将轨道检测仪抱紧在F型轨上，其结构基本相同，以第一压紧装置13为例，请参阅图5，图5为本发明实施例提供的轨道检测仪的压紧装置的结构示意图。第一压紧装置13包括第一连接支座以及第一导向及压紧轮组，其中第一连接支座用于安装第一导向及压紧轮组，并与弹性件14相连；第一导向及压紧轮组包括连接导杆133、压缩弹簧132、导向及压紧轮组支座134、导向轮组以及压紧轮组，其中，连接导杆133可上下滑动的安装在第一连接支座上，其顶部设置有限位块131；压缩弹簧132套设在连接导杆133上，位于限位块131与第一连接支座之间；导向及压紧轮组支座134连接在连接导杆133上，位于第一连接支座下方；导向轮组包括两个并排设置的导向轮，导向轮的轴线与连接导杆133的轴线平行；压紧轮组包括两个并排设置的压紧轮，位于导向轮组的下方，其轴线与导向轮的轴线垂直，两个导向轮以及压紧轮并排设置，与两个行走轮44并排设置的目的相同，均是为了在经过轨缝时，始终保证由一个导向轮或者压紧轮处于轨道平面上，减小轨道检测仪在通过轨缝时的振动。第二压紧装置6与第一压紧装置13的结构基本相同，但由于其安装在纵梁5上，为了保证能够实现稳定的定位，第二压紧装置6包括至少两个连接支座以及与其数量相同的导向及压紧轮组，在本发明实施例中，第二压紧装置6包括2个连接支座以及导向及压紧轮组，分别安装在纵梁5的两端。
在工作时，向外旋转导向及压紧轮组，将轨道检测仪放置在F型轨上，向下拉动连接导杆133，压缩弹簧132受压变形，并旋转导向及压紧轮组，使压紧轮组与F型轨的悬浮面相接触，导向轮组与F型轨的外侧面相接触，这时压缩弹簧132的弹力使压紧轮组与F型轨的悬浮面紧密接触，弹性件14的弹力使导向轮组与F型轨的外侧面紧密接触，实现定位的功能；工作结束后，先将导向及压紧轮组向外旋转，再将轨道检测仪整体搬下即可，整个安装拆卸过程步骤少且操作方便。
在本发明实施例中，弹性件14为气弹簧，气弹簧与普通弹簧相比，在响应轨距变化时伸缩快速、动态力变化不大、容易控制，并且，由于弹性件14与第一压紧装置13相连，其能够部分消除第一压紧装置13在经过轨缝时产生的振动。
为了便于搬运轨道检测仪，本发明实施例中，在机架上设置有多个搬运把手，分别位于横梁1以及加强筋2上。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (9)
1.一种轨道检测仪，用于中低速磁悬浮F型轨几何参数测量，其特征在于，包括：
机架，包括横梁(1)、纵梁(5)以及行走装置，所述横梁(1)的一端与所述纵梁(5)相连；
轨距测量装置，设置在所述横梁(1)上远离所述纵梁(5)的一端，包括第一压紧装置(13)以及轨距测量传感器，所述第一压紧装置(13)通过弹性件(14)与所述横梁(1)远离所述纵梁(5)的一端相连，所述轨距测量传感器安装在所述横梁(1)上安装有所述弹性件(14)的一端，所述第一压紧装置(13)包括第一连接支座以及第一导向及压紧轮组，所述第一连接支座与所述弹性件(14)相连，所述第一导向及压紧轮组包括：
连接导杆(133)，可上下滑动的安装在所述第一连接支座上，其顶部设置有限位块(131)；
压缩弹簧(132)，套设在所述连接导杆(133)上，位于所述限位块(131)与所述第一连接支座之间；
导向及压紧轮组支座(134)，连接在所述连接导杆(133)上，位于所述第一连接支座下方；
导向轮组，包括两个并排设置的导向轮(135)，所述导向轮(135)的轴线与所述连接导杆(133)的轴线平行；
压紧轮组，包括两个并排设置的压紧轮(136)，位于所述导向轮组的下方，其轴线与所述导向轮(135)的轴线垂直；
F型轨几何参数测量装置，设置在所述纵梁(5)上远离所述横梁(1)的一侧，包括第二压紧装置(6)、数据采集传感器以及至少一个用于安装所述数据采集传感器的支架(7)。
2.根据权利要求1所述的轨道检测仪，其特征在于，所述横梁(1)的一端与所述纵梁(5)的中部相连，所述横梁(1)与所述纵梁(5)之间设置有关于所述横梁(1)对称分布的加强筋(2)，所述加强筋(2)上设置有数据处理模块(3)以及电源系统模块(9)。
3.根据权利要求2所述的轨道检测仪，其特征在于，所述横梁(1)上还设置有可转动的推行杆(10)，所述推行杆(10)上设置有掌上电脑(11)，所述掌上电脑(11)与所述数据处理模块(3)相连。
4.根据权利要求1所述的轨道检测仪，其特征在于，所述数据采集传感器包括悬浮间隙面高低测量传感器、F轨磁极四点直线度测量传感器、轨向测量传感器、直线电机反应板高低测量传感器、直线电机反应板短平测量传感器以及里程测量传感器(45)。
5.根据权利要求4所述的轨道检测仪，其特征在于，所述支架(7)由第一平板、第二平板以及侧板围成槽形结构，所述第一平板位于所述F型轨的直线电机反应板上方，所述第二平板位于所述F型轨的悬浮面下方，所述直线电机反应板高低测量传感器以及所述直线电机反应板短平测量传感器设置在所述第一平板上，所述悬浮间隙面高低测量传感器以及所述F轨磁极四点直线度测量传感器设置在所述第二平板上，所述轨向测量传感器设置在所述侧板上。
6.根据权利要求1所述的轨道检测仪，其特征在于，所述行走装置包括第一行走轮组(12)、第二行走轮组(4)以及第三行走轮组(8)，所述第一行走轮组(12)设置于所述横梁(1)远离所述纵梁(5)的一端，所述第二行走轮组(4)以及所述第三行走轮组(8)设置在所述纵梁(5)上连接有所述横梁(1)的一侧，且分布于所述纵梁(5)的两端，所述第一行走轮组(12)、所述第二行走轮组(4)以及所述第三行走轮组(8)均至少包括两个行走轮(44)。
7.根据权利要求6所述的轨道检测仪，其特征在于，所述第二行走轮组(4)包括第二行走轮组支座(43)、并排安装在所述第二行走轮组支座(43)上的两个所述行走轮(44)以及设置在所述第二行走轮组支座(43)上的惰齿轮(41)，两个所述行走轮(44)端部均设置有同步齿轮(42)，两个所述同步齿轮(42)分别与所述惰齿轮(41)啮合，其中一个所述行走轮(44)的转动轴上连接有里程测量传感器(45)；所述第三行走轮组(8)行走轮的转动轴上连接有刹车装置。
8.根据权利要求1所述的轨道检测仪，其特征在于，所述弹性件(14)为气弹簧。
9.根据权利要求1所述的轨道检测仪，其特征在于，所述第二压紧装置(6)包括至少两个连接支座以及与所述连接支座数量相同的导向及压紧轮组。
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