CN110962877A - 钢轨综合检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种钢轨综合检测车，包括车架，该车架下包括两个转向架，车架下方两个转向架之间依次设置油箱(107)、储风缸(106)、探伤装置(105)，所述车架下部前方设有避障器，所述车架前方的转向架下方装有波磨检测装置，所述车架后方的转向架(103)下设置轨检装置，所述车架上方前后均设有司机室，所述车架上方由前向后还设有动力间、维修间和检测间，所述检测间内设有综合检测台和电器柜，司机室内设有空调(102)，轨检装置(104)和波磨检测装置构成两套不同的检测系统，针对不同的线路病害进行检测，并通过内部运算得到线路病害情况，得到检测结果。更好对线路及其钢轨状态的综合状态进行评估。

Description

钢轨综合检测方法

技术领域

本发明涉及一种能够对铁路线路综合运行状态进行检测的专用大型设备，属于铁路机械设计与制造技术领域。

背景技术

铁路线路在自然环境影响和列车重力和运行产生的各种力相互作用下，会发生各种病害。铁路病害会影响列车的正常运行，甚至危及列车运行安全。本发明中的综合检测车针对线路的几何状态，表面波磨，轨廓变形和钢轨的内部损伤等病害进行检测，评估铁路线路状态，对线路维修提供依据。

申请号为201220467131.7的中国实用新型专利申请公开了一种用于铁道钢轨的多功能检测探伤车，包括检测车和牵引车，牵引车后端与检测车一端连接带动检测车行走，检测车的前转向架上装有钢轨探伤装置，后转向架上装有钢轨轮廓检测装置，车体I下端装有轨道状态巡检装置，车体I上端设有钢轨探伤装置控制柜，该车操作复杂，且对中装置效果不理想。

发明内容

本发明提供一种针对线路几何状态，钢轨轨廓，钢轨波磨和钢轨内部伤损状态进行检测的综合检测设备及其检测方法，能够对运行线路的状态进行检测并评估，对线路提供维修依据。

本发明第一方面提供一种钢轨综合检测车，其包括车架，该车架下包括两个转向架，车架下方两个转向架之间依次设置油箱、储风缸、探伤装置，所述车架下部前方设有避障器，所述车架前方的转向架下方装有波磨检测装置，所述车架后方的转向架下设置轨检装置，所述车架上方前后均设有司机室，所述车架上方由前向后还设有动力间和检测间，所述检测间内设有综合检测台和电器柜。

轨检装置和波磨检测装置构成两套不同的检测系统，针对不同的线路病害进行检测，并通过内部运算得到线路病害情况，得到检测结果。

所述综合检测台包括显示器，该显示器还连接操作装置，该显示器用于显示各检测系统的操作显示界面，所述操作装置包括鼠标、键盘。

优选的是，所述显示器安装在可旋转调整的支架上。

更优选的是，每个所述支架安装两台显示器。

所述的维修间内设有水箱和检修操作台。

所述检测间内还设有打印机和文件柜。

所述车架前方包括车钩，便于连挂其它作业车或机车。

本发明所述的钢轨综合检测车的工作流程是：采用时间或者距离标定的方式将所有检测数据标定，然后根据整车布置情况，将同一位置的数据整合，方便对线路的综合状态(几何、表面磨耗和内部伤损)进行分析判定。

本发明第二方面提供一种钢轨综合检测方法，其将检测装置和探伤装置两套独立系统的结果经综合匹配，使两个本来独立显示的数据在同一数据界面进行读取分析。

具体方法是:采用时间或者距离标定的方式将所有检测数据标定,然后根据整车布置情况,将同一位置的数据整合,方便对线路的综合状态(几何,表面磨耗和内部伤损)进行分析判定。

本发明第三方面提供一种综合检测设备，其包括至少两节作业车，其中A车为动力车，B车为检测车，由于限界检测装置工作时需要前向行驶，故作业时采用A车推动B车行驶。其中，A车上方包括A车厢体，该A车厢体内前端为前司机室，该前司机室内设置有驾驶台和监控设备，该前司机室后方的A车厢体内设置电器柜和制动机，该A车厢体顶部设置空调和通风设备，保证电气元件的散热需求，所述电器柜和制动机后方的A车厢体内还包括动力间，该动力间包括发动机及发电机、电气设备，该动力间的顶部安装有换气风扇，可吸入外部冷却空气，提供给发动机及其发电机的散热系统，通过散热风扇将空气通过侧墙排除，从而达到降温的目的，所述A车车架下方包括两个转向架，转向架均为动力转向架，两个转向架之间由前向后依次设置有储风缸、柴油箱、水箱，所述A车车架的后端下方还设置污物箱，用于回收、暂存生活污物。

B车车架下方包括两个转向架，两个转向架之间由前向后依次设置有钢轨及其部件巡视系统、探伤装置，所述B车车架前部转向架连接有钢轨波磨检测系统，后部的转向架还连接轨检系统，所述B车车架下方后端设置震动补偿装置，所述B车车架后部的司机室外侧连接限界检查装置。

优选的是，所述探伤装置通过小车架安装到所述车架上，小车架左右为对称布置，每侧钢轨上方的小车架均安装有至少两个探伤轮，并且每侧钢轨上方的小车架还安装有前后两个导向轮，以控制探伤装置的小车架工作时与钢轨的相对位置。

优选的是，所述探伤装置的小车架安装有提升装置及锁定装置，保证探伤装置在车辆走行时在锁定位，到达工作地点后将锁定装置解锁，由提升装置调整探伤装置的小车架至工作位，完成作业后，再将所述探伤装置的小车架提升到锁定位。

优选的是，所述探伤装置针对钢轨轨头，轨腰及其轨底进行检测。

优选的是，所述动力间内设动力系统，该动力间内配置有发动机及两台发电机，此动力间为独立空间，地板为全密封的形式。所述动力系统为一套动力传动系统，由一台发动机驱动两个转向架实现。

优选的是，所述动力间的散热方式为，顶置吸风风扇吸入自然空气，然后通过发动机和发电机的散热风扇吹出。所述顶置吸风风扇的吸入风量大于发动机和发电机的排风风量，保证发动机间内不会产生负压的情况。

优选的是，所述A车厢体顶部还设有二级顶棚，该二级顶棚为钢骨架结构，该钢骨架结构安装有支脚，以保证所述二级顶棚与车顶的距离，确保足够的空间满足发动机运转时散热所需要冷却风的风量。

优选的是，所述B车车架下方后部的转向架为非动力转向架。

优选的是，厕所安装有真空集便设备，保证车辆生活需求。

优选的是，厨房安装有便于工作人员所需的电器设备，包括电磁炉、烧水壶、冰箱、水槽等设施。

优选的是，优选的是，所述探伤检测装置安装于检测车车架下方，该探伤装置还配合对中装置，该对中装置为机械对中装置。由于现有技术中的检测车转向架下方安装探伤检测装置，因此对于对中装置要求跟踪及时，与传统检测车相比，本发明所述综合检测设备的探伤检测装置对中简单、精确，提高作业效率。

优选的是，所述电气设备包括两台交流发电机，为所述动力车和检测车上的空调、电暖气、检测系统、探伤系统及生活用电提供电源。用电设备都由配电箱来控制，每个配电箱均接入两台辅助发电机，此种设计一方面是为了平衡两台辅助发电机的负载，另一方面是可以确保关键用电设备在一台辅助发电机故障的情况下，仍可以用另一台辅助发电机来供电。

优选的是，所述A车与所述B车通过半永久车钩连接，

优选的是，所述B车的车厢内布置有会议室、检测间和工作间，所述会议室安装有会议桌和显示器，方便工作人员进行工作讨论，该会议室内还包括具有储藏功能的沙发，美观实用。

优选的是，所述检测间为主要的功能设备间，检测装置的操作台机器主机设备和探伤装置的操作台和机器主机均安装在此间内。

优选的是，工作间安装有操作台和工作器具，能够进行简单的维修作业。

优选的是，此车可以双向行驶，司机室A与司机室B相同。两个司机室均可以对车辆进行驾驶，并且安装有连锁装置，避免同时工作的情况发生。

轨检系统包括：限界检测装置、轨道几何检测装置、钢轨全断面检测装置、巡检装置和波磨检测装置。分别布置于车头部、转向架、车体。

上述钢轨综合检测设备的工作方式是：此车在收到作业任务后,运行到指定作业地点,然后打开作业装置(检测装置和探伤装置),将探伤小车放到作业位,调整检测参数，运行车辆进行检测作业，然后将检测数据存储，工作完成后由指定工作人员进行分析判定检测结果。

本发明所述综合检测设备针对线路几何状态，钢轨轨廓，钢轨波磨，钢轨扣件和钢轨内部伤损状态进行检测，并能够对运行线路的状态进行检测并评估，对线路提供维修依据。

附图说明

图1为本发明第一方面所述的钢轨综合监测车的一优选实施例的结构示意图；

图2为图1所示实施例的俯视图；

图3为本发明第三方面所述综合检测设备的一优选实施例的结构示意图；

图4为图3所示实施例中A车的结构示意图；

图5为图3所示实施例中B车的结构示意图；

图1-图5中数字标记的含义是：

1空调 2车窗 3二级顶棚 4限界检查装置 5振动补偿 6非动力转向架

7轨检系统 8探伤装置 9B车车架 10钢轨及其部件巡视系统 11钢轨波磨检测系统 12速度传感器 13半永久车钩 14污物箱 15 A车厢体 16 A车车架

17柴油箱 18储风缸 19动力转向架 20门 21车钩

101 车钩 102 空调 103 转向架 104 轨检装置 105 探伤装置

106 储风缸 107 油箱 108 波磨检测装置 109 排障器 1010 司机室

1011 动力间 1012维修间 1013 检测间。

具体实施方式

实施例1.1: 钢轨综合检测车，如图1-图2所示其包括车架，该车架下包括两个转向架，车架下方两个转向架之间依次设置油箱107、储风缸106、探伤装置105，所述车架下部前方设有避障器109，所述车架前方的转向架下方装有波磨检测装置108，所述车架后方的转向架103下设置轨检装置104，所述车架上方前后均设有司机室1010，所述车架上方由前向后还设有动力间1011、维修间1012和检测间1013，所述检测间1013内设有综合检测台和电器柜，司机室1010内设有空调102。

轨检装置104和波磨检测装置108构成两套不同的检测系统，针对不同的线路病害进行检测，并通过内部运算得到线路病害情况，得到检测结果。

所述综合检测台包括显示器，该显示器还连接操作装置，该显示器用于显示各检测系统的操作显示界面，所述操作装置包括鼠标、键盘。

所述显示器安装在可旋转调整的支架上。

每个所述支架安装两台显示器。

所述检测间内还设有打印机和水箱。

所述车架前方包括车钩101，便于连挂其它作业车或机车。

本实施例所述的钢轨综合检测车的工作流程是：采用时间或者位置（距离）标定的方式将所有检测数据标定，然后根据整车布置情况，将同一位置的数据整合，方便对线路的综合状态(几何、表面磨耗和内部伤损)进行分析判定。

实施例2.1:钢轨综合检测方法：采用位置标定的方式将所有检测数据标定，然后根据整车布置情况，将同一位置的数据整合，方便对线路的综合状态(几何、表面磨耗和内部伤损)进行分析判定。

步骤S1: 由检测装置和探伤装置测量轨道线路的参数；

步骤S2: 对检测装置和探伤装置测得的结果进行数据整合，完成线路综合情况的数据整理；

步骤S3: 在综合检测台的显示器中显示检测装置和探伤装置测出的结果；

步骤S4: 在综合检测台内置的软件上进行将整合后的数据分析，并输出分析结果，由显示器显示分析结果。

在步骤S1中，检测装置和探伤装置在检测过程中根据定位情况进行标定，在车辆配置过程中对检测装置和探伤装置检测过程中的位置信息进行统一标定。

在地铁线路中使用射频标签读取线路参数，同时根据速度计输入的速度及位移相关信息由计算机进行融合，从而得到线路检测的位置信息。

两套装置均通过统一装置采集的信息进行位置标定，所以在检测过程中检测的线路数据结果为同一位置的参数。

在国铁线路中使用GPS结合速度计速度位移参数的方式标定信息。

在步骤S2中，检测装置和探伤装置检测后，数据结果将通过表格的形式输出，并由显示器显示。

上述步骤S2中由综合检测台中内置的计算软件实现数据的读取，识别标定信息参数（即位置参数），然后将参数进行整合，完成整个线路状况的参数整理。

所述参数整理包括轨道的几何状态，钢轨的表面和内部伤损情况的综合工况。

待所示计算软件完成检测数据的编写和整理后，综合数据将线路的几何状况、钢轨表面和内部的伤损情况综合分析,并将线路钢轨的综合状态进行分析且输出至显示器界面,为线路管理提供线路维修保养依据。

实施例3.1:钢轨综合检测方法，采用时间标定的方式将所有检测数据标定，然后根据整车布置情况，将同一位置的数据整合，方便对线路的综合状态进行分析判定。

步骤P1: 在检测数据采集过程中，对于采集的数据标定时间信息，所有的检测参数均由时间信息进行标定。

步骤P2: 由于在车体上的安装位置关系，检测装置和探伤装置同一时间检测的线路参数会有一定的距离，经过运算结合线路运行位移计算得到某一时间点检测装置检测位置的探伤参数。

步骤P3: 经过数据综合整理分析对线路情况进行综合分析。

步骤P4: 所示计算软件完成检测数据的编写和整理后，将线路钢轨的综合状态进行分析且输出至显示器界面,为线路管理提供线路维修保养依据。

所述步骤P3中的数据综合整理包括轨道的几何状态、钢轨的表面和内部伤损情况的综合工况。

实施例2.1-实施例3.1所述的钢轨综合检测方法，采用两套独立的检测系统，其检测结果能够综合匹配数据并分析结果，得到钢轨的综合状态。两套系统可以通过对分别采集的数据进行时间标记的方式，分别对某一特定时间相对应的检测结果进行整合，将分析结果进行综合评定，包括轨道几何参数的检测和钢轨探伤的检测结果，并且可以显示对应的检测位置的图片，提供直观信息。两套系统分别针对不同的线路病害进行检测，并通过内部运算得到线路病害情况，得到检测结果。更好对线路及其钢轨状态的综合状态进行评估。

实施例4.1：一种综合检测设备，如图3-图5所示，其包括A车和B车，A车与B车通过半永久车钩13连接，A车为动力车，B车为检测车，其中，A车上方包括A车厢体15，该A车厢体15内前端为前司机室，该前司机室内设置有驾驶台和监控设备，该前司机室后方的A车厢体15内设置电器柜和制动机，该A车厢体15顶部设置空调1和通风设备，保证电气元件的散热需求，所述电器柜和制动机后方的A车厢体15内还包括动力间，该动力间包括发动机及发电机、电气设备，该动力间的顶部安装有换气风扇，可吸入外部冷却空气，提供给发动机及其发电机的散热系统，通过散热风扇将空气通过侧墙排除，从而达到降温的目的，所述A车车架16下方包括两个动力转向架19，，两个转向架之间由前向后依次设置有储风缸18、柴油箱17、水箱， A车车架16的后端下方还设置污物箱14，用于回收、暂存生活污物。

B车车架9下方包括两个从动转向架6，两个转向架之间由前向后依次设置有钢轨及其部件巡视系统10、探伤装置8，B车车架9前部的转向架还连接钢轨波磨检测系统11、后部的转向架还连接轨检系统7，B车车架9下方后端设置振动补偿5，B车车架9后部的司机室外侧连接限界检查装置4。

探伤装置8通过小车架安装到B车车架9上，小车架在左右侧钢轨上方对称布置，每侧钢轨上方的小车架均安装有三个探伤轮，并且每侧钢轨上方的小车架还安装有前后两个导向轮，以控制探伤装置8的小车架工作时与钢轨的相对位置。

探伤装置8针对钢轨轨头，轨腰及其轨底进行检测。

所述动力间内设动力系统，该动力间内配置有发动机及两台发电机，此动力间为独立空间，地板为全密封的形式。所述动力系统为一套动力传动系统，由一台发动机驱动两个转向架实现。

所述动力间的散热方式为，顶置吸风风扇吸入自然空气，然后通过发动机和发电机的散热风扇吹出。所述顶置吸风风扇的吸入风量大于发动机和发电机的排风风量，保证发动机间内不会产生负压的情况。

A车厢体15顶部还设有二级顶棚3，该二级顶棚3为钢骨架结构，该钢骨架结构安装有支脚，以保证二级顶棚3与车顶的距离，确保足够的空间满足发动机运转时散热所需要冷却风的风量。

B车车架9下方后部的转向架为非动力转向架6。

厕所安装有真空集便设备，保证车辆生活需求。

厨房安装有便于工作人员所需的电器设备，包括电磁炉、烧水壶、冰箱、水槽等设施。

探伤装置8安装于B车车架9下方，该探伤装置8还配合对中装置，该对中装置为机械对中装置。

所述电气设备包括两台交流发电机，为A车和B车上的空调1、电暖气、检测系统、探伤装置8及生活用电提供电源。用电设备都由配电箱来控制，每个配电箱均接入两台辅助发电机，此种设计一方面是为了平衡两台辅助发电机的负载，另一方面是可以确保关键用电设备在一台辅助发电机故障的情况下，仍可以用另一台辅助发电机来供电。

B车车厢内布置有会议室、检测间和工作间，所述会议室安装有会议桌和显示器，方便工作人员进行工作讨论，该会议室内还包括具有储藏功能的沙发，美观实用。

所述检测间为主要的功能设备间，检测装置的操作台机器主机设备和探伤装置的操作台和机器主机均安装在此间内。

工作间安装有操作台和工作器具，能够进行简单的维修作业。

司机室A与司机室B相同。两个司机室均可以对车辆进行驾驶，并且安装有连锁装置，避免同时工作的情况发生。

轨检系统7包括：限界检查装置4、轨道几何检测装置、钢轨全断面检测装置、钢轨及其部件巡视系统10和钢轨波磨检测系统11。分别布置于车头部、转向架、车体。

A车、B车均能双向行驶，A车前方包括车钩21，便于连挂；A车厢体15及B车厢体上均包括门20和车窗2。

本实施例所描述的车辆包括两节车，A车为动力车，B车为检测车，能够双向形式。B车的内部布置包括司机室A、工作间、检测间、会议室、风挡，A车内部的设置包括：厨房、卫生间、液压间、动力间、电气间和司机室B。A车厢体与B车厢体内工作、生活设施的设置能够满足工作人员长时间作业的工作生活需求。通过A车动力车通过半永久车钩与B车检测车连接，牵引B车进行线路检测探伤作业。

A车动力车：安装有发动机、液压系统、发电机。能够为整车提供牵引动力，和工作生活用电。每个功能间都是独立空间。

上述实施例所述钢轨综合检测设备的工作方式是：在收到作业任务后，走行到指定作业地点，打开轨检系统7、钢轨波磨检测系统11和探伤装置8,将探伤小车放到作业位,调整检测参数，运行钢轨综合检测设备进行检测作业，然后将检测数据存储，作业过程中钢轨及其部件巡视系统10与轨检系统7协同工作，速度传感器12将信号传递至控制系统，从而由控制系统统筹控制各项作业程序并记录检测数据，工作完成后由指定工作人员进行分析判定检测结果。

上述实施例所述综合检测设备针对线路几何状态，钢轨轨廓，钢轨波磨，钢轨扣件和钢轨内部伤损状态进行检测，并能够对运行线路的状态进行检测并评估，对线路提供维修依据。

Claims (10)

1.钢轨综合检测车，其特征在于：包括车架，该车架下包括两个转向架，车架下方两个转向架之间依次设置油箱(107)、储风缸(106)、探伤装置(105)，所述车架下部前方设有避障器(109)，所述车架前方的转向架下方装有波磨检测装置(108)，所述车架后方的转向架(103)下设置轨检装置(104)，所述车架上方前后均设有司机室(1010)，所述车架上方由前向后还设有动力间(1011)、维修间(1012)和检测间(1013)，所述检测间(1013)内设有综合检测台和电器柜，司机室(1010)内设有空调(102)，轨检装置(104)和波磨检测装置(108)构成两套不同的检测系统，针对不同的线路病害进行检测，并通过内部运算得到线路病害情况，得到检测结果。

2.如权利要求1所述钢轨综合检测车，其特征在于：所述综合检测台包括显示器，该显示器还连接操作装置，该显示器用于显示各检测系统的操作显示界面，所述操作装置包括鼠标、键盘。

3.如权利要求2所述钢轨综合检测车，其特征在于：所述显示器安装在可旋转调整的支架上，每个所述支架安装两台显示器。

4.如权利要求1所述钢轨综合检测车，其特征在于：所述维修间内设有水箱和检修操作台。

5.如权利要求1所述钢轨综合检测车，其特征在于：所述检测间内还设有打印机和文件柜。

6.钢轨综合检测方法，其特征在于：采用位置标定的方式将所有检测数据标定，然后根据整车布置情况，将同一位置的数据整合，方便对线路的综合状态进行分析判定：

步骤S1: 由检测装置和探伤装置测量轨道线路的参数；

步骤S2: 对检测装置和探伤装置测得的结果进行数据整合，完成线路综合情况的数据整理；

步骤S3: 在综合检测台的显示器中显示检测装置和探伤装置测出的结果；

步骤S4: 在综合检测台内置的软件上进行将整合后的数据分析，并输出分析结果，由显示器显示分析结果；

在步骤S1中，检测装置和探伤装置在检测过程中根据定位情况进行标定，在车辆配置过程中对检测装置和探伤装置检测过程中的位置信息进行统一标定。

7.如权利要求6所述钢轨综合检测方法，其特征在于：在地铁线路中使用射频标签读取线路参数，同时根据速度计输入的速度及位移相关信息由计算机进行融合，从而得到线路检测的位置信息。

8.如权利要求6所述钢轨综合检测方法，其特征在于：检测装置和探伤装置装置均通过统一装置采集的信息进行位置标定，所以在检测过程中检测的线路数据结果为同一位置的参数。

9.如权利要求6所述钢轨综合检测方法，其特征在于：步骤S2中由综合检测台中内置的计算软件实现数据的读取，识别标定信息参数，即位置参数，然后将参数进行整合，完成整个线路状况的参数整理，所述参数整理包括轨道的几何状态，钢轨的表面和内部伤损情况的综合工况，待所示计算软件完成检测数据的编写和整理后，综合数据将线路的几何状况、钢轨表面和内部的伤损情况综合分析,并将线路钢轨的综合状态进行分析且输出至显示器界面,为线路管理提供线路维修保养依据。

10.钢轨综合检测方法，其特征在于：采用时间标定的方式将所有检测数据标定，然后根据整车布置情况，将同一位置的数据整合，方便对线路的综合状态进行分析判定：

步骤P1: 在检测数据采集过程中，对于采集的数据标定时间信息，所有的检测参数均由时间信息进行标定；

步骤P2: 由于在车体上的安装位置关系，检测装置和探伤装置同一时间检测的线路参数会有一定的距离，经过运算结合线路运行位移计算得到某一时间点检测装置检测位置的探伤参数；

步骤P3: 经过数据综合整理分析对线路情况进行综合分析；

步骤P4: 所示计算软件完成检测数据的编写和整理后，将线路钢轨的综合状态进行分析且输出至显示器界面,为线路管理提供线路维修保养依据；

所述步骤P3中的数据综合整理包括轨道的几何状态、钢轨的表面和内部伤损情况的综合工况。

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