CN107433960B - 一种钢轨轨头廓型测量仪 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钢轨轨头廓型测量仪，涉及钢轨维修养护技术领域；包括定位装置、用于固定钢轨的固定装置和测量装置；固定装置设置在定位装置下部，测量装置设置在定位装置上部；测量装置包括设置在固定板上的滑道、标尺和可以伸缩的探针，标尺通过滑块在滑道上滑动，且固定板可以上下滑动，固定板与定位装置连接，一横排探针设置在固定板下端部；一横排探针能与钢轨轨头廓型上端吻合并固定；还设有标准模板，标准模板固定在固定板上与探针对应的位置；能在作业现场快速测量出钢轨所需的打磨量以及打磨后的钢轨型面与设计型面之间的差值，提高钢轨的养护与维修水平，提高工作效率。

Description

一种钢轨轨头廓型测量仪

技术领域

本发明涉及钢轨维修养护技术领域。

背景技术

随着高速铁路与重载铁路的迅速发展，轨头剥离、波浪形磨耗等问题频发，对轨道的安全运行产生重要影响。定期的钢轨打磨是预钢轨防钢轨波磨和控制滚动接触疲劳裂纹扩展的重要措施之一。利用专门仪器确定钢轨打磨量，并快速测量打磨后型面与标准模板间的间隙值以检测打磨后钢轨型面是否满足要求，对于指导钢轨打磨作业具有重要意义。

就目前来说，虽然这种标准模板可以检测钢轨打磨廓型质量，但是还不能测量出钢轨所需的打磨量以及打磨后的钢轨型面与设计型面之间的差值。为了对钢轨打磨作业提供更好的指导，提高钢轨的养护与维修水平，现在急需一种仪器，可以在作业现场快速测量钢轨打磨量、检测钢轨打磨质量并测出打磨后钢轨型面与设计型面之间的差值。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种钢轨轨头廓型测量仪，能在作业现场快速测量出钢轨所需的打磨量以及打磨后的钢轨型面与设计型面之间的差值，检测钢轨打磨后钢轨是否合格，提高钢轨的养护与维修水平，提高工作效率。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：其特征在于：包括定位装置、用于固定钢轨的固定装置和测量装置；所述固定装置设置在定位装置下部，测量装置设置在定位装置上部；所述测量装置包括设置在固定板上的滑道、标尺和可以伸缩的探针，标尺通过滑块在滑道上滑动，固定板与定位装置连接，固定板在定位装置上上、下滑动,一横排探针设置在固定板下端部；一横排探针能与钢轨轨头廓型上端吻合并固定；还设有标准模板，标准模板固定在固定板上与探针对应的位置；通过一横排探针与钢轨轨头廓型上端吻合状态与标准模板比较，从而得到钢轨轨头廓型的打磨量，通过标尺测量打磨后的钢轨轨头廓型与钢轨轨头廓型间的间隙。

作为优选，滑道包括水平直线滑道和曲线滑道，直线滑道与曲线滑道之间设有连通槽，沿曲线滑道上设有角刻度；当标尺在水平直线滑道上滑移时，标尺一直保持垂直位置；当标尺沿曲线滑道滑移时，标尺一直保持与钢轨轨头廓型垂直的位置。

作为优选，定位装置包括底座和侧臂，侧臂与底座垂直，底座上侧面设有磁铁。

作为优选，侧臂上设有刻度。

作为优选，固定装置包括紧固板、紧固螺钉和挡块，挡块设置在紧固板下，紧固螺钉穿过紧固板，紧固螺钉下端部与挡块固定。

作为优选，测量装置的固定板套装在定位装置的侧臂上，测量装置上设有高度调节旋钮。

作为优选，标准模板通过螺丝固定在固定板上，标准模板下部设有标准槽，标准槽的内侧面与标准钢轨上型面相贴合，标准槽上标有刻度。

作为优选，标尺包括主尺和游标尺，游标尺套装在主尺上，主尺在游标尺内上下滑动，游标尺在滑道中滑动，主尺和游标尺上都设有刻度。

作为优选，探针设置在固定板的背面，探针上部设有弹簧结构，弹簧结构侧部设有固定旋钮，固定旋钮用于固定探针。

作为优选，主尺为长方形，长方形下部为尖头或平头。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明能在作业现场快速测量出钢轨所需的打磨量以及打磨后的钢轨型面与设计型面之间的差值，提高钢轨的养护与维修水平，提高工作效率。

通过将定位装置中的底座密贴于非工作边侧钢轨底面，实现测量时标准模板垂直于钢轨，再通过固定装置保证测量的稳定；利用一排探针和标准模板确定钢轨打磨量；将相应打磨标准模板安装于固定板上后，与钢轨实际型面比对可以检测钢轨打磨后钢轨是否合格，移动测量装置的标尺测量钢轨打磨标准模板与打磨后钢轨型面间隙。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明用探针描摹钢轨实际型面的结构示意图；

图3是图1中滑道与标尺配合的结构示意图；

图4是本发明标尺一个实施例的结构示意图；

图5是本发明标尺的另一个实施例的结构示意图；

图6是图2中探针的结构示意图；

图7是本发明竖直测量标准模板的结构示意图；

图8是本发明变角度测量标准模板的结构示意图

图9是测量间隙值的使用状态示意图。

图中：1、钢轨；2、标准模板；3、测量装置；4、直线滑道；5、曲线滑道；6、滑道；7、定位装置；8、固定装置；9、把手；10、高度调节旋钮；11、标尺；12、主尺；13、游标尺；14、固定板；15、探针；7.1、底座；7.2、侧臂；8.1、紧固板；8.2、紧固螺钉；8.3、挡块。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

如图1-3所示，为本发明一种钢轨轨头廓型测量仪的一个实施例，包括定位装置7、用于固定钢轨1的固定装置8和测量装置3；固定装置8设置在定位装置7下部，保证钢轨1不移动，且使钢轨1与定位装置7底座7.1相接触；测量装置3设置在定位装置7上部；保证测量装置3在钢轨1上部，且与钢轨1垂直；测量装置3包括设置在固定板14上的滑道6、标尺11和可以伸缩的探针15，标尺11通过滑块在滑道上滑动，固定板14与定位装置7连接，固定板14在定位装置7上上、下滑动,一横排探针15设置在固定板14下端部；一横排探针15能与钢轨轨头廓型上端吻合并固定；还设有标准模板2，标准模板2固定在固定板14上与探针15对应的位置；通过一横排探针15与钢轨轨头廓型上端吻合状态与标准模板2比较，从而得到钢轨轨头廓型的打磨量，通过标尺11测量打磨后的钢轨轨头廓型与钢轨轨头廓型间的间隙。

本装置能在作业现场快速测量出钢轨1所需的打磨量以及打磨后的钢轨1型面与设计型面之间的差值，提高钢轨1的养护与维修水平，提高工作效率。通过将定位装置7中的底座7.1密贴于非工作边侧钢轨1底面，实现测量时标准模板2垂直于钢轨1，再通过固定装置8保证测量的稳定；利用一排探针15和标准模板2确定钢轨1打磨量；将相应标准模板2安装于固定板14上后，与钢轨1实际型面比对可以检测钢轨1打磨后钢轨1是否合格，移动测量装置3的标尺11测量钢轨1标准模板2与打磨后钢轨1型面间隙。

滑道6包括水平直线滑道4和曲线滑道5，直线滑道4与曲线滑道5之间设有连通槽，沿曲线滑道5上设有角刻度；当标尺11在水平直线滑道4上滑移时，标尺11一直保持垂直位置；当标尺11沿曲线滑道5滑移时，标尺11一直保持与钢轨轨头廓型垂直的位置。标尺11可以分别沿着直线滑道4和曲线滑道5滑动，并且在直线滑道4和曲线滑道5滑动之间连接有连通槽，用来实现标尺11在直线滑道4和曲线滑道5之间的切换。直线滑道4用来测量垂直标准模板2与钢轨1型面竖直间隙值，曲线滑道5用来测量标准模板2与钢轨1型面某个角度下的间隙值。

定位装置7包括底座7.1和侧臂7.2，侧臂7.2与底座7.1垂直，底座7.1上侧面设有磁铁。侧臂7.2上设有把手9，方便装置的搬运移动；磁铁可以使底座7.1密贴于非工作边的钢轨1底面，此时与底座7.1垂直的侧臂7.2便平行于钢轨1侧面，测量装置3安装在侧臂7.2上，这样也就保证了测量装置3中的标准模板2垂直于钢轨1，提高了测量精度并且将整个装置定位。通过此定位装置7可以省去设计时考虑轨底坡等问题，减小了设计时的工作量。

侧臂7.2上设有刻度。刻度可以清楚看出测量不同型号钢轨1时测量装置3的高度位置。

固定装置8包括紧固板8.1、紧固螺钉8.2和挡块8.3，挡块8.3设置在紧固板8.1下，紧固螺钉8.2穿过紧固板8.1，紧固螺钉8.2下端部与挡块8.3固定。挡块8.3对钢轨1有限位作用，紧固板8.1和紧固螺钉8.2对钢轨1有固定作用。将紧固螺钉8.2旋紧后，可以将挡块8.3紧扣在轨底上部，并能将整个装置的固定在钢轨1上，从而保证测量时装置的稳定。

测量装置3的固定板14套装在定位装置7的侧臂7.2上，测量装置3上设有高度调节旋钮10。高度调节旋钮10可以带动测量装置3在定位装置7上上、下滑动以适应不同型号的钢轨1。

如图7-9所示，标准模板2通过螺丝固定在固定板14上，固定板14上设有标准模板2槽，标准模板2固定在标准模板2槽中；标准模板2下部设有标准槽，标准槽的内侧面与标准钢轨1上型面相贴合，标准槽上标有等间距的长度刻度，用于测量垂直间距；也可以是标有刻度，用于测量某个角度下的间距。标准模板2有多种类型，不同型号的钢轨1对应着不同的标准模板2，在测量装置3中标准模板2是可以拆装更换的，在使用中，当钢轨1型面为标准型面时，标准模板2标准槽型面与钢轨1型面应该是完全吻合的。

标尺11包括主尺12和游标尺13，游标尺13套装在主尺12上，主尺12在游标尺13内上下滑动，游标尺13在滑道中滑动，主尺12和游标尺13上都设有刻度。游标尺13上设有滑槽，主尺12在滑槽中上下滑动，主尺12上设有固定螺栓，当主尺12滑动到适当位置，拧紧固定螺栓将主尺12固定在固定板14上，当主尺12需要上下移动时，松开固定螺栓即可；游标尺13在滑道中滑动，可以通过游标尺13上的滑块，通过滑块在滑道中滑动带动游标尺13和主尺12滑动，或者也可以通过调节旋钮，通过拧动调节旋钮使游标尺13在滑道中滑动；最终读数即为主尺12读数加游标尺13的读数。

对于标准模板2与钢轨1型面间隙值的测量：在曲线滑道5内，标尺11可以转动，用来保证标尺11与钢轨1型面垂直。当标尺11在直线滑道4上进行测量时，首先将标尺11移到标准模板2标有刻度处，在标准模板2标有刻度处沿竖向移动主尺12，分别在标准模板2下边缘和钢轨1型面处分别读数a与b，两者差值b-a即为间隙测量值。在曲线滑道5内，其操作过程与前者类似，只是此时标尺11需与角度刻度线对齐，测量时沿角度刻度线方向移动，分别在打磨板下边缘和钢轨1型面处读数，两者差值即为间隙测量值。

如图6所示，探针15设置在固定板14的背面，并沿着固定板14横轴排列成一排，探针15上部设有弹簧结构，弹簧结构侧部设有固定旋钮，固定旋钮用于固定探针15。探针15用于描摹钢轨1实际型面，探针15上部有弹簧结构，可以实现探针15上下移动，侧面有固定旋钮，可以将探针15到达相应位置时固定住；当一排探针15与钢轨1接触上时，此时固定探针15，探针15底端形成的轮廓即为钢轨1实际型面。钢轨1实际型面得到之后与标准模板2进行比对，用标尺11就可测得钢轨1所需打磨量。

如图4-5所示，主尺12为长方形，长方形下部为尖头或平头。尖头的主尺12用于测量标准模板2与钢轨1型面间隙值和钢轨1打磨量；平头的主尺12用于测量钢轨1打磨量，平头的主尺12端部设有钩状结构，当钩状结构勾住标准模板2边缘或者探针15时，说明标尺11与标准模板2轮廓或探针15端部对齐。

工作原理及使用步骤：

通过将定位装置7中的底座7.1密贴于非工作边的钢轨1底面，实现测量时标准模板2垂直于钢轨1，再通过固定装置8保证测量尺的稳定；利用一排探针15和标准模板2确定钢轨1打磨量；将相应标准模板2安装于标准模板2槽内后，与钢轨1实际型面比对可以检测钢轨1打磨后钢轨1是否合格，符合预定标准；移动测量装置3的标尺11测量钢轨1标准模板2与打磨后钢轨1型面间隙。下面以一实例来进行演示：

本实例中以60kg/m钢轨1为例，测量步骤如下：

（1）首先将钢轨1、标准模板2安装于标准模板2槽内。

（2）通过定位装置7中的吸附磁铁使底座7.1密贴于钢轨1非工作边侧钢轨1底面。

（3）旋紧固定装置8中的紧固螺钉8.2使挡块8.3紧扣在钢轨1轨底上部。

（4）确定钢轨1打磨量时，首先将探针15与钢轨1接触，当探针15密布于轨头时，固定探针15，然后将标准模板2安装到仪器中合适的位置，测量探针15底端与标准模板2轮廓差值，这个差值即为钢轨1打磨量。

（5）钢轨1打磨好后，检测打磨质量时，将标准模板2与钢轨1贴合，若正好吻合，则打磨合格，否则打磨质量不合格。

（6）然后测量打磨后钢轨1与标准模板2间的间隙值，将测量装置3内的标尺11沿滑道移动到标准模板2刻度线处，并与刻度线对齐，沿刻度线方向移动标尺11，与标准模板2下边缘对齐读取数值，再与钢轨1型面紧贴读取数值，计算两者差值即为测量值。读取数据后，滑动标尺11到其他位置，重复上述步骤并读取数据。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种钢轨轨头廓型测量仪，其特征在于：包括定位装置(7)、用于固定钢轨(1)的固定装置(8)和测量装置(3)；所述固定装置(8)设置在定位装置(7)下部，测量装置(3)设置在定位装置(7)上部；所述测量装置(3)包括设置在固定板(14)上的滑道(6)、标尺(11)和可以伸缩的探针(15)，标尺(11)通过滑块在滑道上滑动，固定板(14)与定位装置(7)连接，固定板(14)在定位装置(7)上上、下滑动，一横排探针(15)设置在固定板(14)下端部；一横排探针(15)能与钢轨轨头廓型上端吻合并固定；还设有标准模板(2)，标准模板(2)固定在固定板(14)上与探针(15)对应的位置；通过一横排探针(15)与钢轨轨头廓型上端吻合状态与标准模板(2)比较，从而得到钢轨轨头廓型的打磨量，通过标尺(11)测量打磨后的钢轨轨头廓型与钢轨轨头廓型间的间隙,所述滑道(6)包括水平直线滑道(4)和曲线滑道(5)，直线滑道(4)与曲线滑道(5)之间设有连通槽，沿曲线滑道(5)上设有角刻度；当标尺(11)在水平直线滑道(4)上滑移时，标尺(11)一直保持垂直位置；当标尺(11)沿曲线滑道(5)滑移时，标尺(11)一直保持与钢轨轨头廓型垂直的位置。

2.根据权利要求1所述的一种钢轨轨头廓型测量仪，其特征在于所述定位装置(7)包括底座(7.1)和侧臂(7.2)，侧臂(7.2)与底座(7.1)垂直，底座(7.1)上侧面设有磁铁。

3.根据权利要求2所述的一种钢轨轨头廓型测量仪，其特征在于所述侧臂(7.2)上设有刻度。

4.根据权利要求1所述的一种钢轨轨头廓型测量仪，其特征在于所述固定装置(8)包括紧固板(8.1)、紧固螺钉(8.2)和挡块(8.3)，挡块(8.3)设置在紧固板(8.1)下，紧固螺钉(8.2)穿过紧固板(8.1)，紧固螺钉(8.2)下端部与挡块(8.3)固定。

5.根据权利要求1所述的一种钢轨轨头廓型测量仪，其特征在于所述测量装置(3)的固定板(14)套装在定位装置(7)的侧臂(7.2)上，测量装置(3)上设有高度调节旋钮(10)。

6.根据权利要求1所述的一种钢轨轨头廓型测量仪，其特征在于所述标准模板(2)通过螺丝固定在固定板(14)上，标准模板(2)下部设有标准槽，标准槽的内侧面与标准钢轨上型面相贴合，标准槽上标有刻度。

7.根据权利要求1所述的一种钢轨轨头廓型测量仪，其特征在于所述标尺(11)包括主尺(12)和游标尺(13)，游标尺(13)套装在主尺(12)上，主尺(12)在游标尺(13)内上下滑动，游标尺(13)在滑道中滑动，主尺(12)和游标尺(13)上都设有刻度。

8.根据权利要求1所述的一种钢轨轨头廓型测量仪，其特征在于所述探针(15)设置在固定板(14)的背面，并沿着固定板(14)横轴排列成一排，探针(15)上部设有弹簧结构，弹簧结构侧部设有固定旋钮，固定旋钮用于固定探针(15)。

9.根据权利要求7所述的一种钢轨轨头廓型测量仪，其特征在于所述主尺(12)为长方形，长方形下部为尖头或平头。