CN107336722A - 轨道光带分布检测车与设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种轨道光带分布检测车与设备，涉及轨检领域。该轨道光带分布检测车包括车体平衡架、第一滚动装置、第二滚动装置以及密封箱，车体平衡架围成有拍摄空间，第一滚动装置、第二滚动装置设置于车体平衡架的底部相对的两端，密封箱的顶部设置有至少两个图像采集装置，至少两个图像采集装置的拍摄方向不同。该轨道光带分布检测车操作方便快捷，流程简单，节省时间，操作体验感强，在后续的光带分布处理过程中，获得的光带分布数据精确度高，该轨道光带分布检测车与设备具有结构简单、制造成本低、易于实施、适用范围广的特点。

Description

轨道光带分布检测车与设备

技术领域

本发明涉及轨检领域，具体而言，涉及一种轨道光带分布检测车与设备。

背景技术

钢轨是铁路钢轨的主要组成部件。它的功用在于引导机车车辆的车轮前进，承受车轮的巨大压力，并传递到轨枕上。钢轨必须为车轮提供连续、平顺和阻力最小的滚动表面。在电气化铁道或自动闭塞区段，钢轨还可兼做钢轨电路之用。钢轨光带是由于车轮-钢轨长期动态接触、挤压、摩擦等作用形成的一条沿钢轨纵向分布的带状区域，由于表面接触作用导致钢轨表面呈金属光泽，与未接触区域形成视觉反差而成“亮色”，因而称之为光带。光带实际上是轮轨反复接触作用形成的，其状态可以直接反映出车轮通过该区段钢轨时的平稳性，一百年来一直是铁道养护维修、故障诊断的重要依据。现有技术主要是依据钢尺直接测量光带的宽度、位置等特征，使用相机拍摄记录，并通过人工识别光带状态，效率较低，误差较大，结果粗糙，因而用做铁道养护维修、故障诊断的可靠性与参考性差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种轨道光带分布检测车与设备，其旨在改善上述的问题。

第一方面，本发明实施例提供的一种轨道光带分布检测车，所述轨道光带分布检测车包括车体平衡架、第一滚动装置、第二滚动装置以及密封箱，所述车体平衡架围成有拍摄空间，所述第一滚动装置、所述第二滚动装置设置于所述车体平衡架的底部相对的两端，所述密封箱安装于所述车体平衡架且覆盖所述拍摄空间，所述密封箱的顶部设置有至少两个图像采集装置，所述至少两个图像采集装置的拍摄方向不同，且每个所述图像采集装置的拍摄方向与所述拍摄空间对应。

进一步地，所述第一滚动装置与所述第二滚动装置均分别包括连接板、两个轴承、滚动轮以及光轴，所述两个轴承分别套设于所述光轴的两端，所述滚动轮套设于所述光轴外，且所述滚动轮位于两个轴承之间，所述连接板分别与所述车体平衡架的两个相对的内侧连接。

进一步地，所述第一滚动装置与所述第二滚动装置均分别还包括有两个支撑块，每个所述支撑块分别位于所述连接板与一个所述轴承之间。

进一步地，所述轨道光带分布检测车包括有行程检测装置，所述行程检测装置包括支撑架与编码器，所述支撑架套设于所述编码器外，且所述支撑架与所述编码器转动连接，所述编码器与所述光轴连接。

进一步地，所述车体平衡架的一端的两侧还分别设置有一个支撑片，每个所述支撑片连接有一个导向轮。

进一步地，所述车体平衡架的外侧设置有安装盒，所述安装盒内设置有电源及数据接收仪，所述电源分别与所述数据接收仪、两个所述图像采集装置电连接。

进一步地，所述密封箱的内部还设置有与所述图像采集装置数量相等的标定板，每个所述标定板位于一个图像采集装置的拍摄范围内。

第二方面，本发明实施例还提供了一种轨道光带分布检测设备，所述轨道光带分布检测设备包括连接架以及上述的轨道光带分布检测车，两个所述轨道光带分布检测车连接于所述连接架的两端，每个所述轨道光带分布检测车包括车体平衡架、第一滚动装置、第二滚动装置以及密封箱，所述车体平衡架围成有拍摄空间，所述第一滚动装置、所述第二滚动装置设置于所述车体平衡架的底部相对的两端，所述密封箱安装于所述车体平衡架且覆盖所述拍摄空间，所述密封箱的顶部设置有至少两个图像采集装置，所述至少两个图像采集装置的拍摄方向不同，且每个所述图像采集装置的拍摄方向与所述拍摄空间对应。

进一步地，所述连接架设置有载物台，所述载物台设置有安装盒，所述安装盒内设置有电源及数据接收仪，所述电源分别与所述数据接收仪、两个所述图像采集装置电连接。

进一步地，所述第一滚动装置与所述第二滚动装置均分别包括连接板、两个轴承、滚动轮以及光轴，所述两个轴承分别套设于所述光轴的两端，所述滚动轮套设于所述光轴外，且所述滚动轮位于两个轴承之间，所述连接板分别与所述车体平衡架的两个相对的内侧连接。

本发明提供的轨道光带分布检测车与设备的有益效果是：通过在轨道光带分布检小车对钢轨图像进行采集，无需工作人员先拿钢尺对直接测量光带的宽度、位置等特征，使用相机拍摄记录，操作方便快捷，流程简单，操作体验感强，并且通过设置密封箱以及在所述密封箱的顶部设置有拍摄方向不同的至少两个图像采集装置，从而形成密闭的光照环境，可以使得图像采集装置不受环境光的干扰，并且可以采集钢轨在不同方向上的光带分布图像，在后续的光带分布处理过程中，获得的光带分布数据精确度高，从而可使得光带分布数据用做铁道养护维修、故障诊断的可靠性与参考性非常强。该轨道光带分布检测车与设备具有结构简单、制造成本低、易于实施、适用范围广的特点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1、图2为本发明实施例一提供的轨道光带分布检测车的(不含密封箱与图像采集装置)的结构示意图；

图3为本发明实施例一提供的轨道光带分布检测车的结构示意图；

图4为本发明实施例一提供的密封箱、图像采集装置以及钢轨之间的位置关系示意图；

图5为本发明实施例一提供的第一滚动装置、第二滚动装置的结构示意图；

图6为本发明实施例一提供的支撑架与编码器的结构示意图；

图7、图8为本发明实施例一提供的轨道光带分布检测设备的结构示意图。

图标：101-车体平衡架；102-第一滚动装置；103-第二滚动装置；104-密封箱；105-拍摄空间；106-图像采集装置；107-轴承；108-滚动轮；109-光轴；110-支撑块；111-支撑架；112-编码器；113-支撑片；114-导向轮；115-安装盒；116-连接架；117-钢轨；118-连接板；119-载物台；120-标定板。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例一

请参阅图1、图2、图3，本发明实施例提供的一种轨道光带分布检测车，轨道光带分布检测车包括车体平衡架101、第一滚动装置102、第二滚动装置103以及密封箱104。车体平衡架101用于平衡车体，并且为了能使得密封箱104内的图像采集装置106能采集到位于车体平衡架101下方的钢轨117图像，车体平衡架101围成有拍摄空间105。如图1、图2所示，车体平衡架101包括两个第一连接板以及两个第二连接板，其中一个第一连接板、其中一个第二连接板、另一个第一连接板以及另一个第二连接板依次首尾连接从而围成拍摄空间105，且第一连接板为平板，第二连接板为的横截面为“L”形。本实施例中，其中一个第一连接板、其中一个第二连接板、另一个第一连接板以及另一个第二连接板通过螺钉与L1型角铝可拆卸连接，当然地，其中一个第一连接板、其中一个第二连接板、另一个第一连接板以及另一个第二连接板之间的连接方式也可以为其他的一些连接方式，在此不再赘述。

第一滚动装置102、第二滚动装置103设置于车体平衡架101的底部相对的两端，第一滚动装置102、第二滚动装置103相互配合用于驱动轨道光带分布检测车在钢轨117上移动，从而完成对一定距离的钢轨117图像进行采集。密封箱104为一侧开口的密闭的腔体，密封箱104的开口处安装于车体平衡架101且覆盖拍摄空间105，密封箱104的顶部设置有至少两个图像采集装置106，至少两个图像采集装置106的拍摄方向不同，且每个图像采集装置106的拍摄方向与拍摄空间105对应。

本实施例中，如图4所示，密封箱104的顶部设置有两个图像采集装置106，当然地，图像采集装置106的数量也可以为三个、四个、五个等等，图像采集装置106的数量越多，最后在处理端计算得出的光带分布数据也越准确，然后计算过程比较复杂，处理时间也相对较长，因此图像采集装置106的数量优选为两个。密封箱104用于为图像的采集提供封闭的环境，避免图像的采集受到外界光的干扰。本实施例中，图像采集装置106可以采用摄像头或照相机。

针对检测环境的特殊性，整个轨道光带分布检测车需要沿着钢轨117运行，在运行过程中会发生图像采集装置106会发生相对振动，图像的采集会产生偏差，从而导致测量结果出现误差，为了消除振动的影响，密封箱104的内部还设置有与图像采集装置106数量相等的标定板120，每个标定板120位于一个图像采集装置106的拍摄范围内，从而可以动态的标定图像采集装置106的相对位置，从而起到减小测量误差的效果。特别地，标定板120的放置姿态可以是平放、也可以斜放，在此不做限制。

如图5所示，第一滚动装置102与第二滚动装置103均分别包括但不限于连接板118、两个轴承107、滚动轮108以及光轴109。两个轴承107分别套设于光轴109的两端，滚动轮108套设于光轴109外，且滚动轮108位于两个轴承107之间，连接板118的两端分别通过一个L2型角铝分别与车体平衡架101的两个相对的内侧可拆卸连接。滚动轮108用于在钢轨117上滚动，且滚动轮108具有较高的机械强度、优良的耐腐蚀性以及耐磨性的特点；轴承107用于支撑滚动轮108旋转，降低滚动中的摩擦系数，从而保证滚动轮108的回转精度。

第一滚动装置102与第二滚动装置103均分别还包括有两个支撑块110，每个支撑块110分别位于连接板118与一个轴承107之间，其中，连接板118、两个支撑块110以及两个轴承107之间通过螺钉可拆卸连接，支撑块110用于在挡板和轴承107之间形成过渡层，从而提供一定的刚度。

轨道光带分布检测车包括有行程检测装置，如图6所示，行程检测装置包括支撑架111与编码器112，支撑架111包括上半圆弧件与下半圆弧件，上半圆弧件与下半圆弧件相扣形成套设空间，支撑架111通过套设空间套设于编码器112外，且支撑架111与编码器112转动连接，编码器112与光轴109连接，编码器112用于记录轨道光带分布检测车的行走里程。

车体平衡架101的一端的两侧还分别设置有一个支撑片113，每个支撑片113与车体平衡架101的一端通过螺钉可拆卸连接，每个支撑片113连接有一个导向轮114，导向轮114套设有弹簧，可以控制该轨道光带分布检测车在过岔时自由转向。

车体平衡架101的外侧设置有安装盒115，安装盒115内设置有电源及数据接收仪，电源分别与数据接收仪、两个图像采集装置106以及编码器112电连接。

实施例二

请参阅图7、图8，本发明实施例还提供了一种轨道光带分布检测设备，轨道光带分布检测设备包括连接架116以及轨道光带分布检测车。需要说明的是，本实施例所提供的轨道光带分布检测车，其基本原理及产生的技术效果和上述实施例相同，为简要描述，本实施例部分未提及之处，可参考上述的实施例中相应内容。两个轨道光带分布检测车连接于连接架116的两端，每个轨道光带分布检测车包括车体平衡架101、第一滚动装置102、第二滚动装置103以及密封箱104，车体平衡架101围成有拍摄空间105，第一滚动装置102、第二滚动装置103设置于车体平衡架101的底部相对的两端，密封箱104安装于车体平衡架101且覆盖拍摄空间105，密封箱104的顶部设置有两个图像采集装置106，两个图像采集装置106的拍摄方向不同，且每个图像采集装置106的拍摄方向与拍摄空间105对应。连接架116包括有两个相互平行的连接杆，两个相互平行的连接杆的两端分别与一个车体平衡架101连接。

连接架116设置有载物台119，载物台119设置有安装盒115，安装盒115内设置有电源及数据接收仪，电源分别与数据接收仪、两个图像采集装置106电连接。

本实施例中，通过设置两个轨道光带分布检测车可以对两侧的钢轨117图像进行同时采集，节省了图像采集的时间，并且将安装盒115设置于连接架116，使得轨道光带分布检测设备内部设计更加规整合理，外观更加美观。

综上所述，本发明提供的轨道光带分布检测车与设备，通过在轨道光带分布检小车对钢轨117的光带分布数据进行采集，无需工作人员先拿钢尺对直接测量光带的宽度、位置等特征，使用相机拍摄记录，操作方便快捷，流程简单，节省时间，操作体验感强，并且通过设置密封箱104以及在密封箱104的顶部设置有拍摄方向不同的至少两个图像采集装置106，从而形成密闭的光照环境，可以使得图像采集装置106不受环境光的干扰，并且可以采集钢轨117在不同方向上的光带分布图像，在后续的光带分布处理过程中，获得的光带分布数据精确度高，从而可使得光带分布数据用做铁道养护维修、故障诊断的可靠性与参考性非常强。该轨道光带分布检测车与设备具有结构简单、制造成本低、易于实施、适用范围广的特点。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种轨道光带分布检测车，其特征在于，所述轨道光带分布检测车包括车体平衡架、第一滚动装置、第二滚动装置以及密封箱，所述车体平衡架围成有拍摄空间，所述第一滚动装置、所述第二滚动装置设置于所述车体平衡架的底部相对的两端，所述密封箱安装于所述车体平衡架且覆盖所述拍摄空间，所述密封箱的顶部设置有至少两个图像采集装置，所述至少两个图像采集装置的拍摄方向不同，且每个所述图像采集装置的拍摄方向与所述拍摄空间对应。

2.根据权利要求1所述的轨道光带分布检测车，其特征在于，所述第一滚动装置与所述第二滚动装置均分别包括连接板、两个轴承、滚动轮以及光轴，所述两个轴承分别套设于所述光轴的两端，所述滚动轮套设于所述光轴外，且所述滚动轮位于两个轴承之间，所述连接板分别与所述车体平衡架的两个相对的内侧连接。

3.根据权利要求2所述的轨道光带分布检测车，其特征在于，所述第一滚动装置与所述第二滚动装置均分别还包括有两个支撑块，每个所述支撑块分别位于所述连接板与一个所述轴承之间。

4.根据权利要求1所述的轨道光带分布检测车，其特征在于，所述轨道光带分布检测车包括有行程检测装置，所述行程检测装置包括支撑架与编码器，所述支撑架套设于所述编码器外，且所述支撑架与所述编码器转动连接，所述编码器与所述光轴连接。

5.根据权利要求1所述的轨道光带分布检测车，其特征在于，所述车体平衡架的一端的两侧还分别设置有一个支撑片，每个所述支撑片连接有一个导向轮。

6.根据权利要求1所述的轨道光带分布检测车，其特征在于，所述车体平衡架的外侧设置有安装盒，所述安装盒内设置有电源及数据接收仪，所述电源分别与所述数据接收仪、两个所述图像采集装置电连接。

7.根据权利要求1所述的轨道光带分布检测车，其特征在于，所述密封箱的内部还设置有与所述图像采集装置数量相等的标定板，每个所述标定板位于一个图像采集装置的拍摄范围内。

8.一种轨道光带分布检测设备，其特征在于，所述轨道光带分布检测设备包括连接架以及两个权利要求1所述的轨道光带分布检测车，两个所述轨道光带分布检测车连接于所述连接架的两端。

9.根据权利要求8所述的轨道光带分布检测设备，其特征在于，所述连接架设置有载物台，所述载物台设置有安装盒，所述安装盒内设置有电源及数据接收仪，所述电源分别与所述数据接收仪、两个所述图像采集装置电连接。

10.根据权利要求8所述的轨道光带分布检测设备，其特征在于，所述第一滚动装置与所述第二滚动装置均分别包括连接板、两个轴承、滚动轮以及光轴，所述两个轴承分别套设于所述光轴的两端，所述滚动轮套设于所述光轴外，且所述滚动轮位于两个轴承之间，所述连接板分别与所述车体平衡架的两个相对的内侧连接。