CN105043279B - 单轨接触线的间距测量方法 - Google Patents

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Abstract

一种单轨接触线的间距测量方法,用于测量轨道梁上对岔道位置的两条相隔的第一接触线、第二接触线的间距,其中轨道梁的走行面中部设有凹槽,第一接触线、第二接触线设在该凹槽中;该单轨接触线的间距测量方法包括如下:步骤(1):提供一安装在列车上的测量设备,该测量设备包括对应接触线所在区域的线激光位移传感器、安装在线激光位移传感器上方的第一点激光位移传感器及第二点激光位移传感器;步骤(2):读取初始状态时测量设备的测量参数;步骤(3):在列车运行过程中测量所述接触线的间距H。本发明通过线激光位移传感器对岔道位置的两条接触线的间距进行监控,保证了列车的运行正常以及维修方便。

Description

单轨接触线的间距测量方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种单轨列车的监控测量方法,尤其涉及一种单轨接触线的间距方 法。

背景技术

[0002] 单轨机车是通过受电弓从轨道梁的电网上受取电流,电网由接触线组成。受电弓 与电网之间时有发生故障,弓网关系直接影响到列车的安全运行。现有的受电弓在实际运 行与电网接触时完全没有监测,只能等列车回到库内进行监测,如此对于将要发生的故障 不能进行有效预防。

[0003] 而单轨轨道梁上接触线在大部分位置均是单根与受电弓接触,当遇到有道岔的地 方,两条接触线交错替换时会同时与受电弓接触。由于两条接触线之间的距离值即间距过 小或者过大会造成与受电弓配合不良,导致拉弧、打弓等故障。因此,如何实时监控接触线 在道岔处的间距,提前发现有问题的接触线进行维修调整,是业界的一大难题。

发明内容

[0004] 因此,本发明的目的在于提供一种实时、精确的单轨接触线的间距测量方法。

[0005] —种单轨接触线的间距测量方法,用于测量轨道梁上对岔道位置的两条相隔的第 一接触线、第二接触线,其中轨道梁的走行面中部设有凹槽,所述第一接触线、第二接触线 设置在该凹槽中;该单轨接触线的间距测量方法包括如下步骤:

[0006] 步骤(1):提供一安装在列车上的测量设备,该测量设备包括对应接触线所在区域 的线激光位移传感器、安装在线激光位移传感器上方的第一点激光位移传感器、及安装在 第一点激光位移传感器与线激光位移传感器之间的第二点激光位移传感器;其中第一点激 光位移传感器对应轨道梁上端的走行面,第二点激光位移传感器对应轨道梁的凹槽的槽底 面;该第一点激光位移传感器与第二点激光位移传感器的连线为N-N,所述第一点激光位移 传感器与第二点激光位移传感器的距离为X;

[0007] 步骤(2):读取初始状态时测量设备的测量参数;在保证连线N-N位于竖直面内的 情况下,读取所述第一点激光位移传感器与轨道梁的侧壁的距离〇:、第二点激光位移传感 器与轨道梁的侧壁的距离D2,其中D2M1;

[0008] 步骤(3):在列车运行过程中测量所述接触线的间距H;列车运行时,读取所述第一 点激光位移传感器的距离值Da、第二点激光位移传感器的距离值Db,读取第一接触线与线激 光位移传感器的连线La的长度及连线La与中心线心的角度A1;读取第二接触线与线激光位 移传感器的连线Lb的长度及连线Lb与中心线&的角度B1,角度A1及角度B1根据方向设有正负 值;其中:

[0009] 当Da = Di且Db = D2时,所述间距H= I La*sin Ai_Lb*sin Bi I ;

[0010]当Da#D^Db辛02时,设置角度P为测量设备的倾斜角度,所述第一接触线与第二 接触线的间距H= I La*sin Ai_Lb*sin Bi | *cosP,其中叫咖™!3»-

[0011] 进一步地,所述连线N-N呈竖直延伸。

[0012] 进一步地,所述测量设备还包括安装在列车上对应第一点激光位移传感器或者第 二点激光位移传感器的水平面的位置的备用点激光位移传感器。

[0013] 与现有技术相比,本发明通过列车上安装的线激光位移传感器以对岔道位置的两 条接触线的间距进行监控,并通过第一点激光位移传感器、第二点激光位移传感器进行倾 斜纠正,使得列车可以实时测量两条接触线的间距,保证了列车的运行正常以及维修方便。

附图说明

[00M]图1为本发明的两条单轨接触线在道岔汇聚的主视图。

[0015] 图2为本发明的测量设备对图1中的接触线的间距测量的截面图,其中测量设备的 第一点激光位移传感器与第二点激光位移传感器的连线N-N沿竖直方向延伸。

[0016] 图3为图2的测量设备倾斜后对轨道梁接触线测量的示意图。

[0017]图4为图3的圆圈V部分的放大图。

[0018] 图5为图3的圆圈VI部分的放大图。

具体实施方式

[0019] 为了使本发明的技术方案能更清晰地表示出来,下面结合附图对本发明作进一步 说明。

[0020] 结合图1至图5所示,为本发明的较佳实施例的单轨接触线的间距测量方法,通过 一安装在列车70上的测量设备,对轨道梁90上的两条相隔的第一接触线81、第二接触线82 的竖直方向的间距进行测量;其中轨道梁90的走行面中部设有凹槽,所述两条接触线80均 设置在凹槽中。

[0021] 本发明的单轨接触线的间距测量方法,包括以下步骤:

[0022] 步骤(1):提供所述测量设备,该测量设备包括对应第一接触线81、第二接触线82 所在区域的线激光位移传感器10、安装在线激光位移传感器10上方的第一点激光位移传感 器20及第二点激光位移传感器30,第二点激光位移传感器30安装在第一点激光位移传感器 20与线激光位移传感器10之间,其中第一点激光位移传感器20对应轨道梁90上端的走行 面,第二点激光位移传感器30对应轨道梁90的凹槽的槽底面;初始状态中,该第一点激光位 移传感器20与第二点激光位移传感器30的连线N-N位于竖直面内,在本实施例中连线N-N沿 竖直方向延伸;该第一点激光位移传感器20与第二点激光位移传感器30发出的测量激光沿 水平方向延伸;所述第一点激光位移传感器20与第二点激光位移传感器30的竖直距离为X; [0023] 步骤(2):读取初始状态时测量设备的测量参数;在保证连线N-N竖直的情况下读 取所述线激光位移传感器10、第一点激光位移传感器20、及第二点激光位移传感器30的测 量数值,其中连线N-N呈竖直状态即线激光位移传感器10的中心线Co、线激光位移传感器10 及第一点激光位移传感器20发出的测量激光均呈水平设置;由于第一接触线81及第二接触 线82的位置会在一个正常的范围中上下浮动,为保证能测量到第一接触线81及第二接触线 82,所述线激光位移传感器10读取的是一个区域的多个点,以保证可以覆盖到第一接触线 81及第二接触线82;其中,线激光位移传感器10读取到与第一接触线81及第二接触线82所 在区域的多个点的距离值及每个点相对线激光位移传感器10的中心线Co的角度,并且经过 排除筛选后选取距离值最小的点分别判断为第一接触线81及第二接触线82。

[0024] 其中,读取线激光位移传感器10与该第一接触线81的连线La及连线1^与中心线Co 的角度A,根据直角三角形的关系,该第一接触线81相对线激光位移传感器10的高度Ha = La* sinA;其中,为了保证角度A的方向性,设定角度A具有正负值,当连线La位于中心线Co的顺时 针方向(即连线U的上方),则角度A本身为正值;反过来当连线La位于中心线Co的逆时针方 向(即连线1^的下方,如图2所示),则角度A为负值;同理,读取线激光位移传感器10与该第 二接触线82的连线Lb及连线Lb与中心线Co的角度B,根据直角三角形的关系,该第二接触线 82相对线激光位移传感器10的高度Hb = Lb*sinB;其中,为了保证角度B的方向性,设定角度B 具有正负值,当连线U位于中心线Co的顺时针方向(即连线La的上方,如图2所示),则角度B 本身为正值;反过来当连线U位于中心线Co的逆时针方向(即连线Lb的下方),则角度B为负 值;此时,所述单轨接触线的间距H= |Ha-Hb| = |La*sin A-Lb*sin B|。同时读取所述第一点 激光位移传感器20与轨道梁90的侧壁(即走行面)的距离D1、第二点激光位移传感器30与轨 道梁90的侧壁的距离D2,由于第二点激光位移传感器30对应凹槽内,因此D2>D1;

[0025] 步骤(3):在列车运行过程中测量所述第一接触线81及第二接触线82的间距;列车 运行时,读取此时所述第一点激光位移传感器20与轨道梁90的距离值03、第二点激光位移 传感器30的距离值Db,从所述线激光位移传感器10读取到的多个点中判断对应第一接触线 81及第二接触线82的点,并读取第一接触线81与线激光位移传感器10的连线La的长度及连 线La与中心线&的角度A1仏:同样具有正负值);读取第二接触线82与线激光位移传感器10 的连线U的长度及连线Lb与中心线&的角度B1他同样具有正负值)SDa = DlDb = D^,说 明上述连线N-N仍处于竖直状态,未出现倾斜,此时所述单轨接触线的间距H= I La*sin A1-Lb*sin Bi I ;当Da乒Di且Db乒D2时,分以下两种情况计算所述第一接触线81及第二接触线82 的间距:

[0026] 当Da>D^Db>D2时,如图3至图5所示,所述测量设备整体向外倾斜,此时第一点激 光位移传感器20与第二点激光位移传感器30的连线Ni-他相对原竖直连线N-N倾斜角度为 P (P只取正值),即角度P为测量设备的倾斜角度;由于轨道梁90的走行面与槽底的距离D3 = D2-D1,如图4所示,角度K与角度P之和等于角度Z,即Z = K+P,因此得出P = Z-K;根据直角 三角形关系可知,tanZ= (Db-Da)/X1,斜i

Figure CN105043279BD00051

:, sin

Figure CN105043279BD00052

Figure CN105043279BD00053

_ >,最后得出倾斜角,

Figure CN105043279BD00054

Figure CN105043279BD00055

[0027] 由图5可以得出,所述单轨接触线的间距H = Hm tan*cosP= I Ha-Hb I *cosP= I La* sin Ai_Lb*sin Bi|*cosP,其中

Figure CN105043279BD00056

[0028] 当03〈01且0以02时,所述测量设备整体向内倾斜,经过验算,得出倾斜角度

Figure CN105043279BD00057

);由于在不同情况下P的计算公式正负 相反,为统一,可表达:

Figure CN105043279BD00058

[0029] 最终得出纠正后的第一接触线81及第二接触线82的间距H= I La*sin A1-LWsin Bi I *cosP,其中

Figure CN105043279BD00061

[0030] 综上所述,所述单轨接触线的间距H的计算过程可统一如下:

[0031] 当Da = Di且Db = D2时,所述单轨接触线的间距H= I La*sin Ai_Lb*sin Bi I ;

[0032] 当Da辛Di且Db辛D2时,所述单轨接触线的间距H= |La*sin Ai_Lb*sin Bi |*cosP,其

Figure CN105043279BD00062

[0033] 如此,本发明的单轨接触线的间距测量方法,测出了测量设备处于竖直状态的测 量结果,通过对两条接触线的间距是否在正常范围中进行判断,一旦发现该间距超出正常 范围,则向列车的中央控制系统发出警报并记录出现问题的位置,以方便维护人员维修。

[0034] 本发明通过列车上安装的线激光位移传感器以对岔道位置的两条接触线的间距 进行监控,并通过第一点激光位移传感器、第二点激光位移传感器进行倾斜纠正,使得列车 可以实时测量两条接触线的间距,保证了列车的运行正常以及维修方便。

[0035] 以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并 不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员 来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保 护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (3)

1. 一种单轨接触线的间距测量方法,用于测量轨道梁上对岔道位置的两条相隔的第一 接触线、第二接触线的间距,其中轨道梁的走行面中部设有凹槽,所述第一接触线、第二接 触线设置在该凹槽中;其特征在于,该单轨接触线的间距测量方法包括如下步骤: 步骤(1):提供一安装在列车上的测量设备,该测量设备包括对应接触线所在区域的线 激光位移传感器、安装在线激光位移传感器上方的第一点激光位移传感器、及安装在第一 点激光位移传感器与线激光位移传感器之间的第二点激光位移传感器;其中第一点激光位 移传感器对应轨道梁上端的走行面,第二点激光位移传感器对应轨道梁的凹槽的槽底面; 该第一点激光位移传感器与第二点激光位移传感器的连线为N-N,所述第一点激光位移传 感器与第二点激光位移传感器的距离为X; 步骤(2):读取初始状态时测量设备的测量参数;在保证连线N-N位于竖直面内的情况 下,读取所述第一点激光位移传感器与轨道梁的侧壁的距离〇:、第二点激光位移传感器与 轨道梁的侧壁的距离D2,其中D2M1; 步骤(3):在列车运行过程中测量所述接触线的间距H;列车运行时,读取所述第一点激 光位移传感器的距离值〇3、第二点激光位移传感器的距离值Db,读取第一接触线与线激光位 移传感器的连线1^的长度及连线La与中心线心的角度A1;读取第二接触线与线激光位移传 感器的连线U的长度及连线Lb与中心线&的角度B1,角度A1及角度仏根据方向设有正负值; 其中: 当Da = Di且Db = D2时,所述间距H=|La*sin Ai_Lb*sin Βι|; 当Da辛D1且Db辛02时,设置角度P为测量设备的倾斜角度,所述第一接触线与第二接触线 的间距
Figure CN105043279BC00021
2. 如权利要求1所述的单轨接触线的间距测量方法,其特征在于:所述连线N-N呈竖直 延伸。
3. 如权利要求1所述的单轨接触线的间距测量方法,其特征在于:所述测量设备还包括 安装在列车上对应第一点激光位移传感器或者第二点激光位移传感器的水平面的位置的 备用点激光位移传感器。
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