CN105960490A - 由应变仪测取机械框架变形时借助激光扫描仪测量轨道位置的方法 - Google Patents

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Abstract

为了实施轨道位置修正，设有轨道位置测量系统(9)，其由多个测取钢轨(4)的位置的轨道位置测量装置(10)构成。这些轨道位置测量装置(10)具有激光扫描仪，用于无接触地扫描钢轨(4)并且沿竖向与用作测量基准的机械框架(3)不可改变地连接。

Description

由应变仪测取机械框架变形时 借助激光扫描仪测量轨道位置的方法
本发明涉及一种线路上部工程用机械，用于实施轨道位置修正，所述线路上部工程用机械具有通过钢轨行走机构能够在轨道的钢轨上运行的机械框架和轨道位置测量系统，所述轨道位置测量系统由多个测取钢轨的位置的轨道位置测量装置和用作共同的测量基准的机械框架构成。本发明还涉及一种检测轨道位置错位的方法。
这种线路上部工程用机械由文献AT 394 742已知并且设计用于捣固轨道。两个通过机械框架相互连接的钢轨行走机构以及在钢轨行走机构之间定位的、可在轨道上展开的测量轴线被用作轨道位置测量装置。机械框架被设为共同的测量基准。为了避免由于钢轨行走机构的弹性挠度而造成的测量值的扭曲，在附近设有无接触的激光传感器，用于测量机械框架和钢轨之间的距离。
本发明所要解决的技术问题是，提供这种类型的线路上部工程用机械以及一种方法，借此可以简化轨道位置测量。
所述技术问题按照本发明通过根据权利要求1和5的特征部分的线路上部工程用机械和方法解决。
通过这样设计的轨道位置测量装置可以精确地检测轨道位置错误。因为由此测量轴线不必与轨道进行接触，所以以有利的方式极大地简化了调试运行和停机操作。
由从属权利要求和附图说明获得本发明的另外的优点。
以下结合在附图中示出的实施例进一步阐述本发明。在附图中：图1示出设计为捣固机械的线路上部工程用机械的侧视图，图2示出线路上部工程用机械的轨道位置测量系统俯视示意图，图3示出轨道位置测量系统的测试示意图，和图4、5分别示出规定测量装置的简化视图。
在图1示出的、设计为捣固机械的线路上部工程用机械1具有在支承在钢轨行走机构2上的机械框架3并且能够在轨道5的钢轨4上运行。在两个钢轨行走机构2之间安置有用于捣固轨道5的捣固设备6。沿作业方向7紧邻在捣固设备6的前面，起道和矫正设备8与机械框架3相连。
为了检测轨道位置错误设有轨道位置测量系统9，所述轨道位置测量系统由多个测取钢轨4的位置的轨道位置测量装置10和用作共同的测量基准的机械框架3构成。由此，机械框架承担着在现有技术中各方面已知的钢弦(Stahlsehnen)的功能。
每个轨道位置测量装置10均被设计为二维激光扫描仪13(图2)，用于无接触地扫描钢轨4，并且每个轨道位置测量装置10均沿竖向与机械框架3不变地固定连接。轨道位置测量系统9还包括应变仪或应变片11，该应变仪或应变片固定在机械框架的中央，用于测量机械框架3的弯曲。
在图3中可看到，为了选择性地将轨道位置测量系统9连接在定位于线路上部工程用机械1的前面的未示出的激光预测量系统上，而设有已知的线阵摄像装置12。为了测取轨道横向倾斜度，而使用若干个不同的摆锤(Pendel)。
在图2中示出各个轨道位置测量装置10，它们分别以沿钢轨纵向延伸的视角在沿待扫描的钢轨4剖切所得的各个截面图中示出，同时机械框架3以俯视图示出并且为了简化仅标记为直线。
为了每条钢轨4一共设有四个沿钢轨或机械纵向相继布置的轨道位置测量装置10。在两个沿作业方向7位于最前面的测量装置10的区域中，分别还设有另外的激光扫描仪13，该激光扫描仪特定地朝着钢轨内缘指向，以便其精确地测取挠度。
在捣固设备6和起道矫正设备8之间定位的轨道位置测量装置10(或者说沿作业方向7在最前面的一对轨道位置测量装置之后的轨道位置测量装置)设计为，沿车辆横向14相对于机械框架3可移动。由此，该轨道位置测量装置10可以在轨道弯道内无阻碍地跟踪钢轨走向。
在图4中示出相对于机械框架3可移动的激光扫描仪13的放大视图。该激光扫描仪具有沿车辆横向14来回运动的镜片15，用于使激光束16转向。由此，钢轨4的各个横截面轮廓在与多条依次相邻的激光束16(参见图5)相接触的情况下被扫描。
通过沿法向于钢轨纵向延伸的y轴和沿竖向延伸的z轴的扫描移动，既可以记录用于高度位置的钢轨上缘(SOK)，也可以记录用于挠度的钢轨内缘(SIK)(参见图5)。这种扫面移动由(相对于机械框架3的横向移动所造成的)横向移动量q和通过镜片15的横向移动所定义的距离a组成。钢轨上缘(SOK)产生了相对于钢轨4的最短的竖向距离h。
由轨道位置测量装置10和应变仪11输出的测量信号被传送至计算单元17，以便得出用于修正轨道位置所需的抬升值和矫正值。在出现更大的轨道位置错误而需要较大的起道和矫正力用于移动轨道5时，对机械框架3的弯曲的考虑也是有利的。由于通过计算单元17自动地实施了对弯曲的补偿，所以这种弯曲不会对测量精确度产生负面影响。

Claims (7)

1.一种线路上部工程用机械，用于实施轨道位置修正，所述线路上部工程用机械具有通过钢轨行走机构(2)能够在轨道(5)的钢轨(4)上运行的机械框架(3)和轨道位置测量系统(9)，所述轨道位置测量系统(9)由多个测取钢轨(4)的位置的轨道位置测量装置(10)和用作共同的测量基准的机械框架(3)构成，其特征在于，这些轨道位置测量装置(10)被设计用于无接触地扫描钢轨(4)并且沿竖向与所述机械框架(3)不可改变地连接。
2.按照权利要求1所述的线路上部工程用机械，其特征在于，所述轨道位置测量装置(10)被设计为二维激光扫描仪(13)，用于沿法向于钢轨纵向延伸的y轴和沿竖向延伸的z轴进行扫描。
3.按照权利要求1或2所述的线路上部工程用机械，其特征在于，所述机械框架(3)与应变仪(11)相连，用于测量机械框架的弯曲。
4.按照权利要求1、2或3之一所述的线路上部工程用机械，其特征在于，沿钢轨纵向或车辆纵向观察，布置在两个位于端侧的轨道位置测量装置(10)之间的中间的轨道位置测量装置(10)被设计为沿车辆横向(14)相对于所述机械框架(3)能够移动。
5.一种通过扫描轨道(5)的钢轨(4)检测轨道位置错位的方法，通过多个沿轨道纵向相互间隔的、将沿轨道可走行的机械框架(3)作为共同的测量基准的轨道位置测量装置(10)进行检测，其特征在于，在每个轨道位置测量装置(10)上均对钢轨(4)的横截面轮廓进行无接触的二维扫描，其中，在对轨道位置测量装置(10)和钢轨(4)之间的距离(h)进行持续测量的情况下，激光束(16)沿钢轨横向移动。
6.按照权利要求5所述的方法，其特征在于，以最小的距离(h)将用于轨道高度位置的基准点记录为钢轨上缘(SOK)。
7.按照权利要求5所述的方法，其特征在于，伴随着对钢轨(4)的扫描同时测量机械框架(3)的弯曲并且为了检测轨道位置错误而将机械框架(3)的弯曲考虑在内。
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