CN106740981A - 一种中低速磁浮线受流接触轨动态检测装置及方法 - Google Patents

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黄小丽
张文会
佟来生
罗华军
程维
李林
曹芬
王先锋
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    • B61—RAILWAYS
    • B61K—AUXILIARY EQUIPMENT SPECIALLY ADAPTED FOR RAILWAYS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B61K9/08—Measuring installations for surveying permanent way

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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

本发明公开了一种中低速磁浮线受流接触轨动态检测装置及方法，检测装置包括安装在同一钢性构架上的4台激光传感器；其中第一、第三激光传感器分别照射左、右两侧接触轨的外侧面和顶面，第二、第四激光传感器测量F轨的轨距、F轨与该两台激光传感器的相对距离。本发明测量精度高、误差小，且能够连续测试，实时性较强。

Description

一种中低速磁浮线受流接触轨动态检测装置及方法
技术领域
本发明涉及中低速磁浮线的轨道测量和检测，特别是一种中低速磁浮线受流接触轨动态检测装置及方法。
背景技术
中低速磁浮列车的轨道主要包括轨排、受流接触轨和混凝土支撑，磁浮线路轨道安装完和后期的日常维护保养中，需要经常性地对轨道进行巡视和测量，以检测轨道参数是否满足设计要求。中低速磁悬浮列车的F 型轨特殊的截面形状不同于传统轮轨“工”字型轨道，其截面特有的几何形态使现有动态轨检设备无法用于对F 型轨各种特有的几何形态参数测量。
中低速磁浮列车接触轨的垂向安装高度及水平安装宽度会直接影响列车的受流功能，对于中低速磁浮车安全运行十分重要。目前在已有的试验线上，通常借助通用工具对接触轨进行人工测量，测量成本高、精度差、效率低。为提高中低速磁浮线接触轨巡检质量和效率，需设计一种接触轨动态检测装置。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提供一种中低速磁浮线受流接触轨动态检测装置及方法。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种中低速磁浮线受流接触轨动态检测装置，包括安装在同一钢性构架上的4台激光传感器；其中第一、第三激光传感器分别照射左、右两侧接触轨的外侧面和顶面，第二、第四激光传感器测量F轨的轨距、F轨与该两台激光传感器的相对距离。
第一、第三激光传感器之间的距离固定不变，第二、第四激光传感器之间的距离固定不变。
本发明还提供了一种中低速磁浮线受流接触轨动态检测方法，轨高和轨偏值的计算公式分别为：
轨高=H+S1+S2；
H为接触轨上顶面到F轨磁极面的垂直距离；S1为磁极面到悬浮间隙面的距离，S2为接触轨上顶面到接触轨中心线的距离；
轨偏值=（轨距÷2）－L；
L为接触轨侧面到F轨最外侧点之间的水平距离。
与现有技术相比，本发明所具有的有益效果为：本发明测量精度高、误差小，且能够连续测试，实时性较强。
附图说明
图1为本发明实施例接触轨轨高、轨偏值检测传感器分布示意图；
图2为本发明实施例接触轨检测原理图。
具体实施方式
本发明采用结构光技术进行接触轨几何参数检测，检测装置包括4台2D激光传感器，4台2D激光传感器安装在同一钢性构架上，两组传感器之间相对位置是固定的。
其中2台2D激光传感器分别照射两侧接触轨外侧面和顶面，用于测量左右接触轨与检测装置相对距离，结合另外2台2D激光传感器测量的轨距（左右两侧F轨的横截面在水平方向上最外侧点之间的距离）和F轨与激光传感器的相对距离，以及两组传感器之间的距离，将以检测装置作为参考系的接触轨检测数据转换到轨道中心坐标系，计算出轨偏值和轨高。
在轨高检测中，实际检测量为接触轨上顶面到F轨磁极面的垂直距离H，再根据折算公式（1）计算出接触轨中心线到F轨走行面的垂直距离，折算公式为：
轨高=H+S1+S2 (1)
其中S1为磁极面到悬浮间隙面距离，S2为接触轨上顶面到其中心线距离。
在轨偏值检测中，实际检测量为接触轨侧面到F轨最外侧点之间的水平距离L，再根据折算公式（2）计算出接触轨受流面到轨道中心轴线的水平距离，折算公式为：
轨偏值=（轨距÷2）－L (2)
如图1所示，本发明用于中低速磁浮线实时测量接触轨轨高和轨偏值，由安装在同一钢性构架上的4台2D激光传感器L1、L2、R1、R2组成。
如图1所示，2D激光传感器L1和R1分别照射左、右两侧接触轨2的外侧面和顶面，用于测量左右接触轨2与传感器L1和R1相对距离；
如图1所示，2D激光传感器L2和R2测量F轨1的轨距和F轨1与激光传感器L2和R2的相对距离；
2D激光传感器L1和R1之间的距离、L2和R2之间的距离是固定不变的；
将以检测装置L1、L2、R1、R2作为参考系的接触轨检测数据转换到轨道3中心坐标系，计算出轨偏值和轨高。
接触轨检测原理如图2所示。在轨高检测中，实际检测量为接触轨2上顶面到F轨1磁极面的垂直距离H，再根据折算公式（1）计算出接触轨2中心线到F轨1走行面的垂直距离。
在轨偏值检测中，实际检测量为接触轨2侧面到F轨1最外侧点之间的水平距离L，再根据折算公式（2）计算出接触轨2受流面到轨道3中心轴线的水平距离。

Claims (4)

1.一种中低速磁浮线受流接触轨动态检测装置，其特征在于，包括安装在同一钢性构架上的4台激光传感器；其中第一、第三激光传感器分别照射左、右两侧接触轨的外侧面和顶面，第二、第四激光传感器测量F轨的轨距、F轨与该两台激光传感器的相对距离。
2.根据权利要求1所述的中低速磁浮线受流接触轨动态检测装置，其特征在于，所述第一、第三激光传感器关于轨道中心线对称安装；所述第二、第四激光传感器关于轨道中心线对称安装。
3.根据权利要求1所述的中低速磁浮线受流接触轨动态检测装置，其特征在于，第一、第三激光传感器之间的距离固定不变，第二、第四激光传感器之间的距离固定不变。
4.一种中低速磁浮线受流接触轨动态检测方法，其特征在于，轨高和轨偏值的计算公式分别为：
轨高=H+S1+S2；
H为接触轨上顶面到F轨磁极面的垂直距离；S1为磁极面到悬浮间隙面的距离，S2为接触轨上顶面到接触轨中心线的距离；
轨偏值=（轨距÷2）－L；
L为接触轨侧面到F轨最外侧点之间的水平距离。
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