CN110779466A - 第三轨磨耗检测装置以及方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及城市轨道交通领域，具体而言，涉及一种第三轨磨耗检测装置以及方法。该装置包括车体、支架以及非接触式检测装置。第一移动部件和相对的第二移动部件；车体能够横跨两个走行轨且第一移动部件和第二移动部件能够分别抵持于一个走行轨。支架连接于车体，并形成悬臂结构。非接触式检测装置安装于支架上。该第三轨磨耗检测装置能够沿两个走行轨移动，在移动的过程中，采用非接触式检测装置扫描第三轨，实现连续测量，通过将非接触式检测装置扫描得到的已经磨耗的第三轨的轮廓信息与标准的第三轨的轮廓信息进行比对计算，从而获得第三轨的磨耗量。

Description

第三轨磨耗检测装置以及方法

技术领域

本申请涉及城市轨道交通领域，具体而言，涉及一种第三轨磨耗检测装置以及方法。

背景技术

第三轨又叫供电轨，是指安装在城市轨道(地铁、轻轨等)线路旁边的，单独的用来供电的一条轨道。其与受流器(集电靴)配套工作，为轨道交通列车上面所有设备提供电力支持。

地铁、轻轨等机车需要依靠两条走行轨以及第三轨供电，才能实现列车的运行和前进。

但是这种第三轨供电的模式会对第三轨造成磨耗，因此检测掌握第三轨的磨耗量对于保证机车的安全运行非常的重要。

目前，对于第三轨的磨耗量的检测，一般是人工手持超声波厚度测量仪进行检测。

超声波测厚仪是根据超声波脉冲反射原理来进行厚度测量的，当探头发射的超声波脉冲通过被测物体到达材料分界面时，脉冲被反射回探头通过精确测量超声波在材料中传播的时间来确定被测材料的厚度。

采用超声波技术测量第三轨外包金属层的厚度，然后用第三轨外包金属层的标准厚度减去测得的厚度，即获得第三轨磨耗量。

采用超声波技术测量时，需要先涂抹耦合剂，然后再用探测仪测量待测区域。一般步骤包括：

1、在一点处用探头进行两次测厚，在两次测量中探头的分割面要互为90°，取较小值为被测工件厚度值。

2、30mm多点测量法：当测量值不稳定时，以一个测定点为中心，在直径约为30mm的圆内进行多次测量，取最小值为被测工件厚度值。

如果需要提高测量精确度，需要在规定的测量点周围增加测量数目，厚度变化用等厚线表示。

如果需要连续测量，则需要用单点测量法沿指定路线连续测量，间隔不大于5mm。

这种采用超声波技术测量第三轨磨耗量的方法，操作步骤复杂，不同的操作人员，测量结果存在一定误差，导致测量精度低。最重要的是，这种超声波测量方法不能实现完全的连续测量(尽管已经将测量点之间的距离缩小到不大于5mm)。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供一种第三轨磨耗检测装置以及方法，其旨在改善现有的第三轨磨损测量时无法实现连续测量的问题。

第一方面，本申请提供一种第三轨磨耗检测装置，包括：

车体；

第一移动部件和相对的第二移动部件；第一移动部件和第二移动部件均连接于车体；车体能够横跨两个走行轨且第一移动部件和第二移动部件能够分别沿两个走行轨中的一个移动；

支架；支架连接于车体，并形成悬臂结构；以及

用于测量磨耗量的非接触式检测装置，非接触式检测装置安装于支架上。

该第三轨磨耗检测装置，能够横跨在两个走行轨上，然后采用第一移动部件和第二移动部件抵持两个走行轨，从而使得该第三轨磨耗检测装置能够沿两个走行轨移动，在移动的过程中，采用非接触式检测装置扫描第三轨，实现连续测量，通过将非接触式检测装置扫描得到的已经磨耗的第三轨的轮廓信息与标准的第三轨的轮廓信息进行比对计算，从而获得第三轨的磨耗量。

在本申请的其他实施例中，上述第三轨磨耗检测装置还包括弹性机构，弹性机构连接于车体；

第一移动部件连接于弹性机构，弹性机构用于驱动第一移动部件向远离或者靠近车体的方向移动。

第一移动部件连接于弹性机构，方便将该第三轨磨耗检测装置安装在走行轨上。

在本申请的其他实施例中，第一移动部件包括第一限位轮；

弹性机构包括弹性件以及转动件，第一限位轮连接于弹性件，弹性件连接于转动件，转动件受力后驱动弹性件产生弹性位移，带动第一限位轮移动。

通过转动上述的转动件，能够使得弹性件产生弹性位移，从而带动连接于弹性件的第一移动部件向远离或者靠近车体的方向移动。

在本申请的其他实施例中，车体上设置有多个安装位点；

支架通过选择不同的安装位点连接于车体。

通过设置多个安装位点，使得支架与车体之间的角度可调节。

在本申请的其他实施例中，通过选择不同的安装位点，支架与车体连接的角度在-90°～180°之间。

在该范围内，能够满足大部分第三轨的测量需求。

在本申请的其他实施例中，第三轨磨耗检测装置还包括显示组件，显示组件电连接于非接触式检测装置。

显示组件能够计算并显示第三轨的磨损量。

在本申请的其他实施例中，显示组件包括处理器和支撑部件，处理器安装在支撑部件上，支撑部件转动连接于车体。

处理器安装在支撑部件上，使得处理器的角度能够调节，方便操作者观察。

在本申请的其他实施例中，第三轨磨耗检测装置还包括电池，电池设置在车体内部，电池为处理器以及非接触式检测装置提供电能。

第二方面，本申请提供一种第三轨磨耗检测方法，该方法包括：

扫描已磨耗第三轨的第二轮廓；

将第二轮廓与标准第三轨的第一轮廓比对计算，得到已磨耗第三轨的外包层底面的凹磨耗深度以及平磨耗深度；

将凹磨耗深度与平磨耗深度相加。

该方法对于第三轨的磨耗量的描述更加的准确。

在本申请的其他实施例中，比对计算得到凹磨耗深度的步骤包括：根据已磨耗第三轨的外包层的凹陷处拟合得到拟合直线；

将拟合直线向已磨耗第三轨的外包层底面移动至产生第一个交点；

以交点为旋转中心，旋转拟合直线，使拟合直线与已磨耗第三轨的外包层底面产生第二个交点；

计算已磨耗第三轨的外包层的底端到拟合直线的最大距离。

在本申请的其他实施例中，比对计算得到平磨耗深度的步骤包括：

扫描已磨耗第三轨的外包层与内部本体的交界点，然后计算交界点与标准第三轨的外包层底面之间的垂直距离；或者

比对计算平磨耗深度的步骤包括：根据标准第三轨侧面边缘轮廓拟合得到拟合圆，然后，扫描已磨耗第三轨的边缘轮廓，得到已磨耗边缘弧，确定已磨耗边缘弧到拟合圆的圆心的最小距离，然后，用拟合圆的半径减去最小距离。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，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申请的某些实施例，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为本申请实施例提供的第三轨磨耗检测装置测试内嵌式第三轨的第一视角的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的第三轨磨耗检测装置测试内嵌式第三轨的第二视角的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的第三轨磨耗检测装置的车体的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的第三轨磨耗检测装置的车体的一个视角的局部结构示意图；

图5为本申请实施例提供的第三轨磨耗检测装置的车体的另一个视角的局部结构示意图；

图6为本申请实施例提供的第三轨磨耗检测装置测试外部式第三轨的结构示意图；

图7为内嵌式第三轨的结构示意图；

图8为激光器检测内嵌式第三轨时的拟合图；

图9为外部式第三轨的结构示意图；

图10为激光器检测外部式第三轨时的拟合图；

图11～图14为比对计算得到凹磨耗深度的步骤示意图。

图标：10-走行轨；11-内侧壁；20-第三轨；21-外包层；22-内部本体；100-第三轨磨耗检测装置；110-车体；111-第一端；112-第二端；1123-固定板；1124-顶壁；1125-端面；113-连接轴；1131-弹性件；1134-连接块；114-安装位点；120-第一移动部件；121-第一行走轮；122-第一限位轮；130-第二移动部件；131-第二行走轮；132-第二限位轮；140-支架；141-支架板；142-支架梁；150-激光器；160-弹性机构；161-操作部件；163-转动件；180-支撑部件；181-推杆；182-转动盘；183-支撑板。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请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申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

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。

在本申请实施例的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“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，或者是该申请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申请和简化描述，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申请的限制。

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

在本申请实施例的描述中，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”、“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申请中的具体含义。

请参阅图1～5，本实施例提供了一种第三轨磨耗检测装置100，包括车体110、第一移动部件120、第二移动部件130、支架140以及用于测量磨耗量的非接触式检测装置。

用于测量磨耗量的非接触式检测装置包括利用激光进行测量的激光检测装置、超声波探测装置等。

进一步地，第一移动部件120和第二移动部件130相对设置。第一移动部件120和第二移动部件130均连接于车体110。车体110能够横跨两个走行轨10且第一移动部件120和第二移动部件130能够分别沿两个走行轨10中的一个移动。支架140连接于车体110，并形成悬臂结构。非接触式检测装置安装于支架140上。

该第三轨磨耗检测装置100，能够横跨在两个走行轨10上，然后采用第一移动部件120和第二移动部件130抵持两个走行轨10，从而使得该第三轨磨耗检测装置100能够沿两个走行轨10移动，在移动的过程中，采用非接触式检测装置扫描第三轨20，实现连续测量，通过将非接触式检测装置扫描得到的已经磨耗的第三轨的轮廓信息与标准的第三轨的轮廓信息进行比对计算，从而获得第三轨的磨耗量。

在本申请的一些实施方式中，参照图1-图3，该第三轨磨耗检测装置100，包括：车体110、第一移动部件120、第二移动部件130、支架140、非接触式检测装置、弹性机构160、显示组件以及电池(图未示)。显示组件包括处理器(图未示)和支撑部件180。非接触式检测装置为激光器150。

进一步地，车体110为箱体结构，电池设置在箱体的内部。在箱体结构的车体110的上表面设置有支撑部件180，处理器安装在支撑部件180上。第一移动部件120设置在车体110的第一端111，第二移动部件130设置在车体110的第二端112。

进一步地，第一移动部件120包括第一行走轮121和第一限位轮122。从车体110的箱体内伸出连接轴113，第一移动部件120连接于该连接轴113。该连接轴113包括两个。连接轴113起到导向的作用。在连接轴113的端部设置有连接块1134，弹性机构160传动连接于连接轴113的另一端。第一限位轮122包括两个，两个第一限位轮122间隔连接在连接块1134的底部，第一行走轮121连接在连接块1134的端部。当弹性机构160动作时，能够带动第一行走轮121和第一限位轮122运动，从而调节第一行走轮121和第一限位轮122与车体110的第一端111之间的距离。

进一步地，第二移动部件130包括两个第二行走轮131和两个第二限位轮132。且第二行走轮131和第二限位轮132均固定安装在车体110的第二端112。在车体110的第二端112设置有固定板1123，两个第二限位轮132间隔连接在固定板1123的底部，第二行走轮131连接在固定板1123的端部。进一步地，固定板1123的长度远远大于车体110的第二端112的长度，在固定板1123的两端分别设置两个第二行走轮131。第二限位轮132一一对应地设置在两个第二行走轮131的下方。该结构为后续在第二端112处安装支架140和激光器150提供稳定的基础，使得整个结构更加地稳定，移动更加地平稳。

由于第一行走轮121连接在连接块1134的端部，第二行走轮131连接在固定板1123的端部；而两个第一限位轮122间隔连接在连接块1134的底部，两个第二限位轮132间隔连接在固定板1123的底部，因此，当将该第三轨磨耗检测装置100横跨在两个走行轨10上时，第一行走轮121和第二行走轮131放置在走行轨10的上表面，第一限位轮122和第二限位轮132抵持在走行轨10的内侧壁11，从而使得该第三轨磨耗检测装置100能够稳定地在走行轨10上移动。

需要说明的是，上述第一行走轮121和第二行走轮131之间的距离根据两个走行轨10之间的距离选择设置，使得第一行走轮121和第二行走轮131恰好放置在走行轨10的上表面，同时第一限位轮122和第二限位轮132恰好抵持在走行轨10的内侧壁11。

进一步地，由于第一移动部件120连接于弹性机构160，使得第一移动部件120与车体110之间的距离可调节，因此，方便将该第三轨磨耗检测装置100安装在走行轨10上。

具体而言，在走行轨10上安装该第三轨磨耗检测装置100时，先通过弹性机构160将第一移动部件120向远离车体110的第一端111的方向移动，增大车体110与走行轨10之间的距离，方便将整个第三轨磨耗检测装置100放置在两个走行轨10之间，待第一行走轮121和第二行走轮131接触在走行轨10的上表面后，通过调节弹性机构160，将第一移动部件120向靠近车体110的第一端111的方向移动，缩小车体110与走行轨10之间的距离，使得第一限位轮122和第二限位轮132抵持在走行轨10的内侧壁11，完成该第三轨磨耗检测装置100的安装。

进一步地，参照图4～5，弹性机构160包括操作部件161、弹性件1131以及转动件163，第一移动部件120连接于弹性件1131，弹性件1131通过钢丝绳等连接件(图未示)连接于转动件163，转动件163连接于操作部件161。

图示的实施例中，操作部件161为把手，可通过人工操作实现转动。图示的实施例中，弹性件1131为氮气弹簧。

通过转动操作部件161，能够拉伸或者压缩弹性件1131，从而带动连接于弹性件1131的第一移动部件120向远离或者靠近车体110的方向移动。

在图示的实施例中，将操作部件161的把手向上抬起时，弹性件1131压缩或者恢复原长，第一移动部件120向靠近车体的方向移动；把手向下压下时，弹性件1131被拉伸，第一移动部件120向远离车体的方向移动；从而实现了对第一移动部件120与车体110之间的距离的调节。

使用时，先抬升把手，将第一移动部件120向远离车体110的方向调整(保证第一移动部件120走行轨10内侧壁11之间有足够的间隙，方便安装)，然后将第一移动部件120安装在走行轨10上，安装好后，压下把手，将第一移动部件120向远离车体110的方向调整(缩小第一移动部件120走行轨10内侧壁11之间的距离)，使得第一移动部件120与走行轨10卡紧。

进一步地，车体110的第二端112连接有支架140。进一步地，支架140安装在两个第二行走轮131之间。激光器150安装在支架140上。支架140向远离车体110第二端112的方向延伸，形成悬臂结构，由于常见的第三轨20均平行走行轨10设置，因此，安装在支架140上的激光器150能够照射至第三轨20上，对第三轨20进行扫描。

需要说明的是，由于第三轨距离走行轨的距离有不同的规格，因此，支架140的长度根据实际的需要进行设置。

进一步地，由于第三轨的安装方式有不同的形式，因此支架140与车体110的安装角度根据实际的需要选择设置。

具体而言，在车体110的第二端上设置有多个安装位点114；支架140通过选择不同的安装位点114连接于车体110的第二端112。

进一步地，通过选择不同的安装位点，支架140与车体110连接的角度在90°～-90°之间。

在图1、图7和图8示出的实施方式中，支架140与车体110连接形成角度为180°。支架140通过螺钉安装在车体110上。

在图6、图9和图10示出的实施方式中，支架140与车体110连接形成角度为90°。支架140通过螺钉安装在车体110上。

在本申请其他可选的实施方式中，可以根据实际的需要选择将支架140与车体110连接形成需要的角度。

进一步地，支架140包括支架板141和支架梁142。支架板141搭接在固定板1123的顶壁1124上，并通过螺栓等连接件固定。支架梁位于支架板141的下方，同样通过螺栓等连接件固定在固定板1123的端面1125。从而将支架140稳固地连接在车体110的第二端112。

进一步地，激光器150设置在支架140的自由端。激光器150的安装角度根据具体的第三轨20的位置关系选择设置。

图7示出的实施方式中，这种第三轨磨耗检测装置100用于扫描内嵌式第三轨。从而将激光器150设置在水平(0°)安装的支架140上，并使激光器150的激光斜向上发出。

图6示出的实施方式中，这种第三轨磨耗检测装置100用于扫描外部式接触网第三轨。从而将激光器150设置在竖直(90°)安装的支架140上，并使激光器150的激光斜向下发出。进一步可选地，在该实施方式中，激光器150相对于第三轨的接触面倾角为30°±3°，相对于临近的走行轨10的轨内缘水平距离为500mm±10mm，相对于临近的走行轨10的轨面高度为80mm±5mm。

进一步地，显示组件电连接于激光器150。从而能够将激光器150测得的结果显示出来。

进一步地，显示组件包括处理器和支撑部件180，处理器安装在支撑部件180上，支撑部件180转动连接于车体110。

上述的处理器可以选择笔记本电脑、平板电脑、手机等终端处理器。

通过采用支撑部件180能够将处理器安装在车体110上，从而在车体110沿着走行轨10移动检测第三轨20时，能够同时对处理器检测的数据进行存储处理，并显示出来。

在本申请其他可选的实施例中，也可以不设置支撑部件180，由操作人员携带处理器。而处理器通过蓝牙、wifi等无线通讯模式连接于激光器150，也能够将激光器150检测得到的数据存储在处理器中。

在图示的实施例中，上述的支撑部件180包括推杆181、转动盘182和支撑板183。安装时，将处理器放置在支撑板183上，推杆181的一端连接于转动盘182，另一端连接于支撑板183。推杆181通过转动轴连接于转动盘182，转动盘182上设置有不同的限位孔，推杆181能够沿着该转动盘182转动180°，并在不同的限位孔处固定中，从而将推杆提升一定的角度，进而使得放置在支撑板183上的处理器被抬升不同的角度，方便操作人员观察检测结果。

进一步地，电池设置在车体110内部，电池为处理器以及激光器150提供电能。

在图示的实施方式中，上述的车体110的结构呈长方体形成的箱体结构，因此能够将电池安装在车体110的内腔中，不仅能够保护电池，也使得整个第三轨磨耗检测装置100的整体结构更加的紧凑、体积跟小，外观更加美观。

该第三轨磨耗检测装置100为非接触式测量，不会对第三轨造成损伤。该装置能够沿走行轨线路推行测量，相对于目前常见的定点手工测量，测量速度更快。

在一些实施方式中，该装置测量速度可达10km/h。进一步地，该装置由原来的抽样测量(选取测量位置)，改善为全线路普查，极大地增强了检测的准确性。

进一步地，该装置极大地降低了劳动强度，操作者不需要长时间蹲低弓腰完成测量工作，只需要推行设备即可完成测量。进一步地，该装置具有处理器，测量成果能够记录在数据库中，相对于目前常见的现场纸质记录，极大地提高了便利性以及准确性。

本申请的一些实施方式还提供一种第三轨磨耗检测方法，该方法能够采用前述实施方式提供的第三轨磨耗检测装置进行检测。

该方法包括：

步骤S1、获取标准第三轨的第一轮廓。

在本申请一些具体的实施例中，采用激光器扫面标准第三轨的轮廓，记为第一轮廓。

图7示出了一种常见的标准第三轨的型号(内嵌式，对应于图1安装形式)。对该型号的第三轨进行扫描，得到轮廓信息。轮廓信息包括该第三轨的底部设置有外包层21(一般为金属材质)和内部本体22，以及二者的交界点信息。其中，外包层21设置在该第三轨的底部。剩余的部分为第三轨的内部本体22。外包层21的端部内嵌至内部本体22内，并与内部本体22形成交界点。

图9示出了另一种常见的标准第三轨的型号(外部式，对应于图2的安装形式)。对该型号的第三轨进行扫描，得到轮廓信息。轮廓信息包括该第三轨的外包层21(一般为金属材质)和内部本体22，以及二者的交界点信息。其中，外包层21设置在顶部，剩余部分为第三轨的内部本体22。外包层21在内部本体22的边缘包裹形成圆弧状。

在本申请一些具体的实施例中，标准第三轨的第一轮廓可以通过对标准第三轨的设计图纸，采用网格采样，获取轮廓采样点得到。步骤S2、扫描已磨耗第三轨的第二轮廓。

在本申请一些实施方式中，将前述实施方式提供的第三轨磨耗检测装置设置于两个走行轨上，在沿着走行轨移动的过程中，扫描已磨耗第三轨的第二轮廓。

按照前述实施方式示出的第三轨磨耗检测装置的安装方法，将该第三轨磨耗检测装置设置于两个走行轨上，对实际使用中已经磨耗的第三轨进行扫描，获取其轮廓信息，记作第二轮廓。该第二轮廓作为与步骤S1中获得的标准第三轨的轮廓信息进行比对的基础，从而获得实际使用中第三轨的磨耗量。第二轮廓扫描的信息包含的内容与步骤S1中扫描的信息相同。

需要说明的是，当只需要测量某一点的磨耗量时，只需要将该第三轨磨耗检测装置固定在某一点进行测量即可。还需要说明的是，测量时，可以选择在该第三轨磨耗检测装置停止时进行测量或者在该第三轨磨耗检测装置移动的同时进行测量。

步骤S3、将第二轮廓与第一轮廓比对计算，得到已磨耗第三轨的外包层底面的凹磨耗深度以及平磨耗深度。

进一步地，比对计算得到凹磨耗深度的步骤包括：根据已磨耗第三轨的外包层的凹陷处拟合得到拟合直线；

将拟合直线向已磨耗第三轨的外包层底面移动至产生第一个交点；

以交点为旋转中心，旋转拟合直线，使拟合直线与已磨耗第三轨的外包层底面产生第二个交点；

计算已磨耗第三轨的外包层的底端到拟合直线的最大距离。

具体地，参照图11～图14，根据已磨耗第三轨的外包层的凹陷处拟合得到拟合直线L3，然后将L3向下平移和底部产生交点p1(如图10所示)，然后以p1为旋转中心，旋转直线L3，产生第二个交点p2，获得直线p1 p2，计算已磨耗第三轨的外包层的底面与直线p1 p2之间的最大距离，即为凹磨耗深度D1。

需要说明的是，对于凹磨耗深度D1的计算方法是存在多种方式的，即使用其他流程计算出已磨耗第三轨底面凹陷深度的方法也应在本申请的保护范围之内。

进一步地，平磨耗深度D2的计算方法对于，不同类型的第三轨略有不同。

具体地，对于附图1、图7和图8示出的内嵌式第三轨，平磨耗深度的比计算步骤包括：扫描已磨耗第三轨的外包层与内部本体的交界点，然后计算交界点与标准第三轨的外包层底面之间的垂直距离。示例性地，图8中，直线L1是根据步骤S1中扫描获得的标准第三轨的第一轮廓的外包层的底面拟合得到的基准线，曲线L2根据步骤S2中扫描获得的实际使用的第三轨的第二轮廓的外包层的底面绘制的曲线。曲线L2上的O点是根据外包层和内部本体的交界点上得到的点。

平磨耗深度D2等于交界点O与标准第三轨的外包层底面之间的垂直距离，即L1与O点之间的距离D2。

进一步地，具体地，对于附图6、图9和图10示出的外包式第三轨，平磨耗深度的比计算步骤包括：

根据标准第三轨侧面边缘轮廓拟合得到拟合圆，然后，扫描已磨耗第三轨的边缘轮廓，得到已磨耗边缘弧，确定已磨耗边缘弧到拟合圆的圆心的最小距离，然后，用拟合圆的半径减去最小距离。

需要说明的是，标准第三轨侧面边缘轮廓是指不会被产生磨耗位置。

还需要说明的是，扫描到的已磨耗第三轨的边缘轮廓上的点，一般处于拟合圆内的点为到圆心的最小距离，拟合圆半径减去最小距离之差(差小于0则赋值为0)即为平磨耗。另外，因为已磨耗第三轨的底部和拟合圆的圆弧是相切的关系，如果没有产生磨耗的话，拟合圆内是不存在任何数据点的，如果产生有平磨耗，则拟合圆内会有已磨耗第三轨数据点。

示例性地，图10中，直线L1是根据步骤S1中扫描获得的标准第三轨的第一轮廓的外包层的底面拟合得到的基准线，曲线L2根据步骤S2中扫描获得的实际使用的第三轨的第二轮廓的外包层的底面绘制的曲线。圆S是根据步骤S1中扫描获得的标准第三轨的第一轮廓的外包层的侧边弧度轮廓拟合得到。

平磨耗深度D2等于圆S的半径R减去已磨耗边缘弧到拟合圆的圆心的最小距离h。

步骤S4、将凹磨耗深度与平磨耗深度相加。

发明人发现，第三轨在磨耗的过程中，会对整个接触面进行整体磨耗，使得整个第三轨的高度整体缩短，即平磨耗。而且，第三轨的接触面的部分区域会出现局部磨耗，出现凹陷，即凹磨耗。因此，为了更加精确地定义第三轨的磨耗量，发明人创造性地提出，采用凹磨耗深度与平磨耗深度之和表示第三轨的总磨耗量。

具体而言，在图示的实施方式中，第三轨的总磨耗量D_总＝凹磨耗深度D1+平磨耗深度D2。

该检测方法能够更加准确地描述第三轨的磨耗量。

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

Claims (10)

1.一种第三轨磨耗检测装置，其特征在于，包括：

车体；

第一移动部件和相对的第二移动部件，所述第一移动部件和所述第二移动部件均连接于所述车体；所述车体能够横跨两个走行轨且所述第一移动部件和所述第二移动部件能够沿两个所述走行轨中的一个移动；

支架；所述支架连接于所述车体，并形成悬臂结构；以及

用于测量磨耗量的非接触式检测装置，所述非接触式检测装置安装于所述支架上。

2.根据权利要求1所述的第三轨磨耗检测装置，其特征在于，

所述第三轨磨耗检测装置还包括弹性机构，所述弹性机构连接于所述车体；

所述第一移动部件连接于所述弹性机构，所述弹性机构用于驱动所述第一移动部件向远离或者靠近所述车体的方向移动。

3.根据权利要求2所述的第三轨磨耗检测装置，其特征在于，

所述第一移动部件包括第一限位轮；

所述弹性机构包括弹性件以及转动件，所述第一限位轮连接于所述弹性件，所述弹性件连接于所述转动件，所述转动件受力后驱动所述弹性件产生弹性位移，带动所述第一限位轮移动。

4.根据权利要求1所述的第三轨磨耗检测装置，其特征在于，

所述车体上设置有多个安装位点；

所述支架通过选择不同的安装位点连接于所述车体。

5.根据权利要求4所述的第三轨磨耗检测装置，其特征在于，

通过选择不同的安装位点，所述支架与所述车体连接的角度在-90°～180°之间。

6.根据权利要求1-5任一项所述的第三轨磨耗检测装置，其特征在于，

所述第三轨磨耗检测装置还包括显示组件，所述显示组件电连接于所述非接触式检测装置。

7.根据权利要求6所述的第三轨磨耗检测装置，其特征在于，

所述显示组件包括处理器和支撑部件，所述处理器安装在所述支撑部件上，所述支撑部件转动连接于所述车体。

8.一种第三轨磨耗检测方法，其特征在于，包括：

扫描已磨耗第三轨的第二轮廓；

将所述第二轮廓与标准第三轨的第一轮廓比对计算，得到所述已磨耗第三轨的外包层底面的凹磨耗深度以及平磨耗深度；

将所述凹磨耗深度与所述平磨耗深度相加。

9.根据权利要求8所述的第三轨磨耗检测方法，其特征在于，

比对计算得到所述凹磨耗深度的步骤包括：根据所述已磨耗第三轨的外包层的凹陷处拟合得到拟合直线；

将所述拟合直线向所述已磨耗第三轨的外包层底面移动至产生第一个交点；

以所述交点为旋转中心，旋转所述拟合直线，使所述拟合直线与所述已磨耗第三轨的外包层底面产生第二个交点；

计算所述已磨耗第三轨的外包层的底端到所述拟合直线的最大距离。

10.根据权利要求8所述的第三轨磨耗检测方法，其特征在于，比对计算得到所述平磨耗深度的步骤包括：

扫描所述已磨耗第三轨的外包层与内部本体的交界点，然后计算所述交界点与所述标准第三轨的外包层底面之间的垂直距离；或者

比对计算所述平磨耗深度的步骤包括：根据所述标准第三轨侧面边缘轮廓拟合得到拟合圆，然后，扫描所述已磨耗第三轨的边缘轮廓，得到已磨耗边缘弧，确定所述已磨耗边缘弧到所述拟合圆的圆心的最小距离，然后，用所述拟合圆的半径减去所述最小距离。

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