CN106500623B - 一种钢轨断面检测装置及轮轨关系评估系统 - Google Patents
一种钢轨断面检测装置及轮轨关系评估系统 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种钢轨断面检测装置和轮轨关系评估系统，首先通过钢轨断面检测装置实时检测钢轨断面，然后利用车轮踏面库对轮轨关系进行在线评估。其中，采用不同色系的两个激光传感器来检测钢轨断面，形成全断面检测数据。采用该装置，可以连续检测，克服现有技术主要是在地面选取部分典型断面进行测量；对钢轨同一位置检测的两个激光传感器采用不同色系，可以保证两个传感器对钢轨同一位置进行检测；评估系统可以实时、准确地评估轮轨关系。
Description
技术领域
本发明涉及铁路轮轨关系的评判、检测，特别是钢轨断面的检测及利用检测数据进行轮轨关系评测。
背景技术
轮轨关系是铁路运营中的关键技术，轮轨关系系问题直接影响到机车牵引功率的发挥、轮轨表面损伤、列车运行稳定性、列车制动等方面。目前轮轨关系的评判主要是通过收集一定的车辆踏面，然后地面有选择性的测试少量钢轨型面进行轮轨接触参数的计算。该方法采集的钢轨型面数量相对较少，而且主要是靠人工进行测量，费时费力。
目前的钢轨打磨主要依靠运量进行周期性打磨或出现晃车后进行打磨，造成钢轨的过打磨或滞后的打磨。
在对钢轨断面检测时，利用一个激光传感器无法测试钢轨断面的整体轮廓，传统的激光传感器采用红色光源，如果采用同一色系光源无法对钢轨同一位置进行检测。
发明内容
为解决上述问题，本发明意在提供一种钢轨断面检测装置和轮轨关系评估系统，首先通过钢轨断面检测装备实时检测钢轨断面，然后利用车轮踏面库对轮轨关系进行在线评估。具体技术方案为：
一种钢轨断面检测装置，包括激光传感器、安装箱和安装支架，所述安装箱将整套装置固定在车辆构架上；所述安装支架安装在安装箱内，用于固定所述激光传感器；所述激光传感器用于检测钢轨型面；
进一步地，所述激光传感器为两个，在钢轨的左右侧各一个激光传感器，且两个激光传感器的光线在同一位置；
进一步地，所述钢轨两侧的激光传感器各采集钢轨部分数据，然后将两个数据合成得到完整的钢轨型面数据；
进一步地，所述激光传感器与钢轨大致呈60度夹角；
进一步地，所述两个激光传感器一个采用红色光源一个采用蓝色光源；
进一步地，所述激光传感器为二维激光传感器；和/或所述安装箱与车体转向架构架连接；和/或所述安装箱底部具有开孔，使所述激光传感器的光线照射到钢轨上不受遮挡；
进一步地，所述安装支架为平板上形成两个凸耳的结构，所述平板上具有螺栓孔，所述凸耳上具有螺栓孔，每个所述激光传感器采用两个安装支架固定，一个固定在所述安装箱上，另一个固定在所述激光传感器上，所述两个安装支架之间通过螺栓孔插入螺栓固定，并能够便于所述激光传感器安装时调整与钢轨的角度。
一种采用上述钢轨断面检测装置的轮轨关系评估系统，所述系统利用检测的钢轨断面与车轮踏面库中的车轮踏面进行轮轨关系计算，根据钢轨断面的位置计算输出不同位置的等效锥度用于评判轮轨接触状态；
进一步地，所述系统对测试的断面进行在线轮轨接触关系分析，与车轮踏面库中的车轮踏面进行轮轨接触计算，并根据曲线、直线分别输出对应不同轮对横移量的下的等效锥度，并在软件中实时显示波形，为是否需要进行钢轨打磨提供依据。
进一步地，所述车轮踏面库为大量实测的典型车轮踏面数据库。
采用本发明，能够达到以下技术效果：
采用激光传感器可以精确检测钢轨断面的情况，结合安转箱和安装支架可以很好的与车辆结合来检测钢轨型面，对钢轨断面可以进行连续检测，克服现有技术主要是在地面选取部分典型断面进行测量；进一步安装箱和车体转向架构架连接，可以准确、实时地来检测钢轨断面。
采用两个激光传感器相较于单个激光传感器可以全面形成钢轨断面，而且由于两个激光传感器的光线在同一位置，所得到的钢轨全断面图是真正的全断面图；进一步激光传感器一个采用红色光源，另一个采用蓝色光源，如果采用同一色系光源如法对钢轨同一位置进行检测，因此本设计中对钢轨同一位置检测的两个激光传感器一个采用红色光源一个采用蓝色光源，可以保证两个传感器对钢轨同一位置进行检测。
采用安装箱底部具有开孔，可以在保证安装箱能够保护激光传感器，同时能够使所述激光传感器的光线照射到钢轨上不受遮挡，结构简单，成本低廉。
安装支架采用平板上形成两个凸耳的结构，可以很方便固定激光传感器，两个安装支架就可以达到调整传感器角度的作用，结构简单，部件统一，降低成本。
通过检测的钢轨断面和车轮踏面库中的车轮踏面进行轮轨关系计算，并根据曲线、直线分别输出对应不同轮对横移量的下的等效锥度，并在软件中实时显示波形，可以实现实时、准确地确定轮轨关系，为是否需要进行钢轨打磨提供依据。车轮踏面库为大量实测的典型车轮踏面数据库，可以方便、快速的形成结果，并提高准确率。
附图说明
图1本发明钢轨断面检测装置结构示意图；
图2本发明钢轨断面检测装置的安装箱示意图；
图3本发明钢轨断面检测装置的安装支架示意图；
图4本发明的钢轨断面检测装置的剖面示意图
图5本发明的轮轨关系评估系统形成的波形图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。
如图1-5所示，一种钢轨断面检测装置，包括激光传感器3、安装箱1和安装支架2，所述安装箱1将整套装置固定在车辆构架上；所述安装支架2安装在安装箱1内，用于固定所述激光传感器3；所述激光传感器3用于检测钢轨4型面；所述激光传感器3为两个，在钢轨的左右侧各一个激光传感器，且两个激光传感器的光线在同一位置；所述钢轨两侧的激光传感器3各采集钢轨部分数据，然后将两个数据合成得到完整的钢轨型面数据；所述激光传感器3与钢轨4大致呈60度夹角；所述两个激光传感器一个采用红色光源一个采用蓝色光源；所述激光传感器为二维激光传感器；所述安装箱1与车体转向架构架连接；所述安装箱1底部具有开孔，使所述激光传感器的光线照射到钢轨上不受遮挡；如图所示，安装箱1中部设有隔板，隔板上具有圆形开孔，隔板可以同时起到结构支撑的作用。
如图所示，所述安装支架为平板上形成两个凸耳的结构，所述平板上具有螺栓孔，所述凸耳上具有螺栓孔，每个所述激光传感器采用两个安装支架固定，一个固定在所述安装箱上，另一个固定在所述激光传感器上，所述两个安装支架之间通过螺栓孔插入螺栓固定，并能够便于所述激光传感器安装时调整与钢轨的角度。
一种采用上述钢轨断面检测装置的轮轨关系评估系统，所述系统利用检测的钢轨断面与车轮踏面库中的车轮踏面进行轮轨关系计算，根据钢轨断面的位置计算输出不同位置的等效锥度用于评判轮轨接触状态；所述系统对测试的断面进行在线轮轨接触关系分析，与车轮踏面库中的车轮踏面进行轮轨接触计算，并根据曲线、直线分别输出对应不同轮对横移量的下的等效锥度，并在软件中实时显示波形，如图5所示；从而为是否需要进行钢轨打磨提供依据。
本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。
Claims (3)
1.一种钢轨断面检测装置，包括激光传感器、安装箱和安装支架，所述安装箱将整套装置固定在车辆构架上；所述安装支架安装在安装箱内，用于固定所述激光传感器；所述激光传感器用于检测钢轨型面；所述激光传感器为两个，在钢轨的左右侧各一个激光传感器，且两个激光传感器的光线在同一位置；所述钢轨两侧的激光传感器各采集钢轨部分数据，然后将两个数据合成得到完整的钢轨型面数据；所述激光传感器与钢轨大致呈60度夹角；所述两个激光传感器一个采用红色光源一个采用蓝色光源；所述激光传感器为二维激光传感器；所述安装箱与车体转向架构架连接；所述安装箱底部具有开孔，使所述激光传感器的光线照射到钢轨上不受遮挡；所述安装支架为平板上形成两个凸耳的结构，所述平板上具有螺栓孔，所述凸耳上具有螺栓孔，每个所述激光传感器采用两个安装支架固定，一个固定在所述安装箱上，另一个固定在所述激光传感器上，所述两个安装支架之间通过螺栓孔插入螺栓固定，并能够便于所述激光传感器安装时调整与钢轨的角度。
2.一种采用如权利要求1所述的钢轨断面检测装置的轮轨关系评估系统，所述系统利用检测的钢轨断面与车轮踏面库中的车轮踏面进行轮轨关系计算，根据钢轨断面的位置计算输出不同位置的等效锥度用于评判轮轨接触状态；所述系统对测试的断面进行在线轮轨接触关系分析，与车轮踏面库中的车轮踏面进行轮轨接触计算，并根据曲线、直线分别输出对应不同轮对横移量的下的等效锥度，并在软件中实时显示波形，为是否需要进行钢轨打磨提供依据。
3.如权利要求2所述的轮轨关系评估系统，所述车轮踏面库为大量实测的典型车轮踏面数据库。
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