CN111318963B - 一种铁路轨道打磨量及廓形检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种铁路轨道打磨量及廓形检测装置，包括：安装架以及设置在安装架上的定位夹紧组件和可调检测组件；安装架包括：上固定板、下基准座以及设置在上固定板和下基准座之间的支撑立柱，支撑立柱与下基准座可拆卸连接；夹紧组件设置在下基准座上，夹紧组件包括：沿垂直于下基准座的方向活动设置的垂向固定组件以及沿平行于下基准座的方向活动设置的横向固定组件；可调检测组件设置在上固定板上，可调检测组件包括自动进给导轨装置以及接触式轨面廓形检测仪，接触式轨面廓形检测仪的检测探头设置在上固定板和下基准座之间，该装置解决了现有接触式轨面廓形检测仪前后测量基准无法统一、测量数据单一，无法消除轨底坡影响的问题。

Description

一种铁路轨道打磨量及廓形检测装置

技术领域

本发明涉及轨道廓形检测技术领域，具体涉及一种铁路轨道打磨量及廓形检测装置。

背景技术

近年来，随着我国高速铁路的迅速发展，高速、重载列车的数量的不断增加，对铁路线路的要求也越来越高，钢轨的磨耗也越来越严重。钢轨的磨损会造成钢轨自身的轮廓尺寸发生改变，引起不合适的轮轨接触关系，导致车轮的加速磨损，增大车辆的运行阻力，造成钢轨与车辆使用寿命的减少，甚至危及车辆运行安全。因此，对于钢轨廓形的检测是十分必要的。

与此同时，随着钢轨的磨耗和疲劳的发展，影响轮轨间的接触行为，从而修复轮轨间的良好接触关系的方法——钢轨打磨，日渐成为铁路工务部门关心的问题之一。钢轨打磨技术和轨头不同区域打磨量的确定方法也逐渐在由传统的依据经验确定向着针对性设计方法过度。传统打磨方法中打磨量的确定过于依靠经验，会造成较大的差异性和结果的不可控，较为成熟的钢轨打磨方法需要通过廓形设计和打磨方案设计才能得到钢轨轨头不同区域的打磨量，计算过程较为复杂，需要专业的设计人员来完成，工作量也较大，对于线路作业时间有限的线路来说一定程度上会影响到打磨作业的效率。

综上所述，轮轨关系的改善，需要对钢轨打磨量及钢轨廓形进行测试，同时也需要这样一种设备可以同时完成钢轨打磨量的测试或打磨前后的廓形测试。

目前对于钢轨廓形检测手段，主要分为非接触式与接触式检测两种。非接触式的检测装置大多采用光学元件，具有采样率高、测试速度快和量程较大等优点，但容易受到测试环境尤其是钢轨表面反射特性的影响，所得测试结果的噪声较多、精度较差。接触式的检车装置主要采用机械结构直接接触钢轨表面，拥有较高的准确性与可靠性，同时可以较为准确的测量出钢轨廓形，但目前现有的设备通常采用人工控制的逐点测量的方式，测量速度较慢，并且在测量的过程中人为控制测量装置的移动，容易造成基准的偏移以及测量探头的损坏。然而磨削量测试的方法，很多都是基于打磨前后的廓形测试结果之差进行的。但无论是接触式还是非接触式的测试仪器，均为找到合适的定位基准，无法保证打磨前后测试的廓形为同一基准下的测量结果，并且主要存在以下问题：

1、难以解决定位基准问题。前后测量的基准发生变化，造成检测磨削量的计算出现较大的误差。

2、由于测量位置变化难以实现打磨前后的廓形比对，难以确定打磨量的多少。

3、测量的廓形，难以得到钢轨总体形状尺寸，如剩余轨头高。

4、一般廓形仪完成廓形的测量，无法祛除轨底坡的影响。

发明内容

本发明的目的在于提供一种铁路轨道打磨量及廓形检测装置，以解决现有接触式轨面廓形检测仪前后测量基准无法统一、测量数据单一，无法消除轨底坡影响的问题。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

一种铁路轨道打磨量及廓形检测装置，包括：安装架以及设置在安装架上的定位夹紧组件和可调检测组件；安装架包括：上固定板、下基准座以及设置在上固定板和下基准座之间的支撑立柱，支撑立柱与下基准座可拆卸连接；夹紧组件设置在下基准座上，夹紧组件包括：沿垂直于下基准座的方向活动设置的垂向固定组件以及沿平行于下基准座的方向活动设置的横向固定组件；可调检测组件设置在上固定板上，可调检测组件包括自动进给导轨装置以及可拆卸地设置在自动进给导轨装置上的接触式轨面廓形检测仪，接触式轨面廓形检测仪的检测探头设置在上固定板和下基准座之间。

该铁路轨道打磨量及廓形检测装置设置有安装架，安装架中的上固定板和下基准座通过支撑立柱连接，且下基准座与支撑立柱可拆卸连接，便于将待测轨道固定在下基准座与上固定板之间，其上设置夹紧组件，并且夹紧组件包括垂向固定组件和横向固定组件，将轨道底座通过夹紧组件固定在下基准座上作为测量基准，实现打磨量的测试，廓形测试，钢轨高度测试，由于轨道底面尺寸形状等相对固定，因此可以保证使每一次测量的测量基准都相同。上固定板上设置接触式轨面廓形检测仪用于测量轨面廓形，接触式轨面廓形检测仪设置在自动进给导轨装置上，通过自动进给导轨装置可匀速移动检测仪进行测量，自动进给导轨装置的进给路径可以为直线型，也可以为圆弧形等，从而进行不同位置、不同角度的测量，接触式轨面廓形检测仪可拆卸地设置在自动进给导轨装置上，从而可根据测试精度与量程的需求进行更换。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，垂向固定组件包括第一调节杆以及滑动设置在第一调节杆上的垂向压紧块，第一调节杆的下端设有第一固定座。

垂向压紧块主要用于该装置在轨道垂向上的定位，通过第一调节杆可在垂向移动垂向压紧块以适应不同尺寸型号的轨道，并调整压紧程度。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，垂向压紧块远离第一调节杆的一端的底面上设有圆弧面凸起。

垂向压紧块上的圆弧凸起压设在轨道的底座上，圆弧面可避免轨道损伤，且圆弧面可适应任何角度的倾斜面，从而使垂向压紧块适应不同型号的轨道底座，保证限位可靠。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，横向固定组件包括：横向可调夹紧座以及与横向可调夹紧座相对设置的多个横向限位座，横向限位座可拆卸地设置在下基准座上，横向可调夹紧座与垂向固定组件相对设置，多个横向限位座分别均匀设置在垂向固定组件的两侧。

横向可调夹紧座和横向限位座相对设置在下基准座的两端，即轨道设置在横向可调夹紧座和横向限位座之间，横向可调夹紧座和横向限位座共同把轨道夹紧，保证轨道在下基准座上的横向定位。多个横向限位座均匀分布在横向可调夹紧座两侧，保证受力均衡，限位可靠。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，横向可调夹紧座和横向限位座之间的下基准座上还设有不共线的三个凸起。

根据不共线的三点确定一个平面的原理，在下基准座上设置凸起，当三个凸起均与轨道坡底接触时，即可保证下基准座与轨道坡底平行，从而保证下基准座安装到位。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，横向可调夹紧座包括向横向限位座一端水平延伸设置的第二调节杆以及滑动设置在第二调节杆上的横向压紧块，第二调节杆远离横向压紧块的一端设有第二固定座。

横向压紧块可在第二调节杆上移动来调整夹紧程度，并可适用于不同宽度的轨道。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，横向压紧块为“L”型并且包括横向设置的第一横向压紧块以及垂直设置在第一横向压紧块一端的第二横向压紧块，第二横向压紧块与第二调节杆滑动连接，第二横向压紧块的顶端设有向下基准座中部凸出的凸块，凸块的下底面向远离第一横向压紧块的方向倾斜设置。

第一横向压紧块设置在下基准座上，对垂向设置在其一端的第二横向压紧块起到支撑作用，第二横向压紧块下端的侧面抵触在轨道底座的侧面上，与相对设置的横向限位座共同起到横向定位作用，第二横向压紧块上端的凸块的下底面为一与轨道底座上表面倾斜方向相同的斜面，其至少可部分抵触在轨道底座的上表面上，从而起到一定的垂向夹紧作用。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，自动进给导轨装置包括传动丝杆以及与传动丝杆平行设置的导向光杆，传动丝杆和导向光杆的两端分别设有安装座，传动丝杆的一端设有驱动电机。

自动进给装置为接触式轨面廓形检测仪提供测量移动导向和动力，通过驱动电机可使传动丝杆转动，从而使设置在传动丝杆上的装置沿传动丝杆的延伸方向移动，导向光杆进一步起到稳定导向的作用。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，传动丝杆和导向光杆上滑动设有检测设备固定座，接触式轨面廓形检测仪可拆卸地设置在检测设备固定座上。

接触式轨面廓形检测仪可拆卸地设置在检测设备固定座上，从而便于根据测试精度与量程的需求进行更换不同的接触式轨面廓形检测仪。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，上固定板与接触式轨面廓形检测仪的检测探头对应的位置设有通孔。

检测仪的检测探头穿过通孔接触轨道的轨面，从而进行不同位置的数据测量。

本发明具有以下有益效果：

1、该检测装置实利用分体设计，自主建立基准面，以下基准座确定测试基准，保证每次测量基准不发生改变；

2、自动进给装置可以实现钢轨廓形的自动检测，提升检测效率，减小人为因素的影响，且进给装置的进给路径可以根据需求进行设计，实现多位置、多角度测量；

3、测试设备可以根据测试钢轨廓形的精度与量程的要求进行更换，满足不同的测试需求；

4、设置多种固定与限位装置，可以满足不同类型与型号钢轨的廓形检测需求。

附图说明

图1为本发明实施例1的轴测图；

图2为本发明实施例1的主视图；

图3为本发明安装在轨道上的轴测图；

图4为本发明安装在轨道上的截面图；

图5为本发明实施例2的后视图；

图6为本发明实施例2中导向光杆的主视图。

其中：1-上固定板；11-通孔；2-下基准座；3-支撑立柱；4-垂向固定组件；41-第一调节杆；42-垂向压紧块；421-圆弧面凸起；43-第一固定座；5-横向固定组件；51-横向可调夹紧座；511-第二调节杆；512-横向压紧块；513-第二固定座；514-第一横向压紧块；515-第二横向压紧块；516-凸块；52-横向限位座；53-凸起；6-自动进给导轨装置；61-传动丝杆；62-导向光杆；63-安装座；64-驱动电机；65-检测设备固定座；7-接触式轨面廓形检测仪；71-检测探头；8-轨道。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

实施例1

参照图1，一种铁路轨道打磨量及廓形检测装置，包括：安装架以及设置在安装架上的定位夹紧组件和可调检测组件。

安装架包括：上固定板1、下基准座2以及设置在上固定板1和下基准座2之间的支撑立柱3，支撑立柱3与下基准座2可拆卸连接，在本实施例中，上固定板1和下基准座2为等腰梯形的板状结构，支撑立柱3共有三根，分别设置在等腰梯形的下底的左右两端以及上底一端。支撑立柱3的上端固定设置在上固定板1上，支撑立柱3的下端可拆卸的卡接在下基准座2上，支撑立柱3的长度应大于轨道的轨面到轨底的高度，并保证轨面与上固定板1之间有足够的距离供检测仪进行检测。

夹紧组件设置在下基准座2上，夹紧组件包括：沿垂直于下基准座的方向活动设置的垂向固定组件4以及沿平行于下基准座的方向活动设置的横向固定组件5。

参照图2，垂向固定组件4包括第一调节杆41以及滑动设置在第一调节杆41上的垂向压紧块42，垂向压紧块42远离第一调节杆41的一端的底面上设有圆弧面凸起421，第一调节杆41的下端设有第一固定座43，垂向固定组件4设置在梯形下底的中间位置，在本实施例中，第一调节杆41和垂向压紧块42螺纹连接，且第一调节杆41的顶部设有旋转把手，通过旋转把手使第一调节杆41转动从而调整垂向压紧块42的位置，横向固定组件5包括：横向可调夹紧座51以及与横向可调夹紧座51相对设置的两个横向限位座52，横向限位座52可拆卸地设置在下基准座2上，横向可调夹紧座51与垂向固定组件4相对设置，即横向可调夹紧座51设置在梯形的上底的中间位置，两个横向限位座52分别均匀设置在垂向固定组件4的两侧，即两个横向限位座52设置在梯形下底的两端，横向可调夹紧座51与两个横向限位座52的安装位置形成一个稳定的三角形形状。横向可调夹紧座51包括向横向限位座52一端水平延伸设置的第二调节杆511以及滑动设置在第二调节杆511上的横向压紧块512，在本实施例中，第二调节杆511和横向压紧块512螺纹连接，与第一调节杆41一样，第二调节杆511的一端也设有旋转把手，通过转动旋转把手可以调整横向压紧块512的位置。横向压紧块512为“L”型并且包括横向设置的第一横向压紧块514以及垂直设置在第一横向压紧块514一端的第二横向压紧块515，第二横向压紧块515与第二调节杆511滑动连接，第二横向压紧块515的顶端设有向下基准座2中部凸出的凸块516，凸块516的下底面为与轨道底座上表面倾斜方向相同的斜面，当第二横向压紧块515压紧在轨道底座的侧壁上时，凸块516的下底面向远离第一横向压紧块514的方向倾斜设置。第二调节杆511远离横向压紧块512的一端设有第二固定座513。横向可调夹紧座51和横向限位座52之间的下基准座2上还设有不共线的三个凸起53。

参照图1和图2，可调检测组件设置在上固定板1上，可调检测组件包括自动进给导轨装置6以及可拆卸地设置在自动进给导轨装置6上的接触式轨面廓形检测仪7。自动进给导轨装置6包括传动丝杆61以及与传动丝杆61平行设置的导向光杆62，传动丝杆61和导向光杆62的两端分别设有安装座63，传动丝杆61的一端设有驱动电机64。传动丝杆61和导向光杆62上滑动设有检测设备固定座65，接触式轨面廓形检测仪7可拆卸地设置在检测设备固定座65上。上固定板1上与接触式轨面廓形检测仪7的检测探头71对应的位置设有通孔11，接触式轨面廓形检测仪7的检测探头71设置在上固定板1和下基准座2之间。

下面结合图3和图4对本发明的使用过程进行说明：

将下基准座2与支撑立柱3分离，将下基准座2放置在待测轨道8的轨底，调整下基准座2的角度和位置，使下基准座2上的三个凸起53均与轨道8的轨底接触，两个横向限位座52与轨道底座的侧壁接触，然后调整横向压紧块512，使第一横向压紧块514抵触在轨道底座的侧壁上，与两个横向限位座52共同起到横向固定和限位作用，第二横向压紧块515上端的凸块516的倾斜的下底面一部分抵触在轨道底座的斜面上，对轨道8起到一定的垂向限位作用，调整垂向压紧块42，使垂向压紧块42上的圆弧凸起53抵触在轨道底座的另一端的斜面上，对轨道8起到垂向限位作用。当固定好下基准座2的位置后，将支撑立柱3以及上固定板1安装在下基准座2上，使接触式轨面廓形检测仪7的检测探头71接触轨面，通过驱动电机64驱动传动丝杆61转动，带动检测设备固定座65在导向光杆62的导向下移动进行测量，接触式轨面廓形检测仪7对轨面参数进行测量。

实施例2

参照图5，本实施例与实施例1的不同之处在于，将自动进给导轨装置6中的传动丝杆61和导向光杆62的形状设置成向远离下基准面1方向凸出的圆弧形，接触式轨面廓形检测仪的检测探头始终沿该圆弧的半径方向，因此当安装座63在导向光杆62上移动时，可使接触式轨面廓形检测仪的检测探头与待测轨面具有一定的夹角，因此可以测量轨面不同角度的数据。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种铁路轨道打磨量及廓形检测装置，其特征在于，包括：安装架以及设置在所述安装架上的定位夹紧组件和可调检测组件；

所述安装架包括：上固定板（1）、下基准座（2）以及设置在所述上固定板（1）和所述下基准座（2）之间的支撑立柱（3），所述支撑立柱（3）与所述下基准座（2）可拆卸连接；

所述夹紧组件设置在所述下基准座（2）上，所述夹紧组件包括：沿垂直于所述下基准座（2）的方向活动设置的垂向固定组件（4）以及沿平行于所述下基准座（2）的方向活动设置的横向固定组件（5）；

所述可调检测组件设置在所述上固定板（1）上，所述可调检测组件包括自动进给导轨装置（6）以及可拆卸地设置在所述自动进给导轨装置（6）上的接触式轨面廓形检测仪（7），所述接触式轨面廓形检测仪（7）的检测探头（71）设置在所述上固定板（1）和所述下基准座（2）之间。

2.根据权利要求1所述的铁路轨道打磨量及廓形检测装置，其特征在于，所述垂向固定组件（4）包括第一调节杆（41）以及滑动设置在所述第一调节杆（41）上的垂向压紧块（42），所述第一调节杆（41）的下端设有第一固定座（43）。

3.根据权利要求2所述的铁路轨道打磨量及廓形检测装置，其特征在于，所述垂向压紧块（42）远离所述第一调节杆（41）的一端的底面上设有圆弧面凸起（421）。

4.根据权利要求1-3任一项所述的铁路轨道打磨量及廓形检测装置，其特征在于，所述横向固定组件（5）包括：横向可调夹紧座（51）以及与所述横向可调夹紧座（51）相对设置的多个横向限位座（52），所述横向限位座（52）可拆卸地设置在所述下基准座（2）上，所述横向可调夹紧座（51）与垂向固定组件（4）相对设置，多个所述横向限位座（52）分别均匀设置在所述垂向固定组件（4）的两侧。

5.根据权利要求4所述的铁路轨道打磨量及廓形检测装置，其特征在于，所述横向可调夹紧座（51）和所述横向限位座（52）之间的所述下基准座（2）上还设有不共线的三个凸起（53）。

6.根据权利要求5所述的铁路轨道打磨量及廓形检测装置，其特征在于，所述横向可调夹紧座（51）包括向所述横向限位座（52）一端水平延伸设置的第二调节杆（511）以及滑动设置在所述第二调节杆（511）上的横向压紧块（512），所述第二调节杆（511）远离所述横向压紧块（512）的一端设有第二固定座（513）。

7.根据权利要求6所述的铁路轨道打磨量及廓形检测装置，其特征在于，所述横向压紧块（512）为“L”型并且包括横向设置的第一横向压紧块（514）以及垂直设置在所述第一横向压紧块（514）一端的第二横向压紧块（515），所述第二横向压紧块（515）与所述第二调节杆（511）滑动连接，所述第二横向压紧块（515）的顶端设有向所述下基准座（2）中部凸出的凸块（516），所述凸块（516）的下底面向远离所述第一横向压紧块（514）的方向倾斜设置。

8.根据权利要求5-7任一项所述的铁路轨道打磨量及廓形检测装置，其特征在于，所述自动进给导轨装置（6）包括传动丝杆（61）以及与所述传动丝杆（61）平行设置的导向光杆（62），所述传动丝杆（61）和所述导向光杆（62）的两端分别设有安装座（63），所述传动丝杆（61）的一端设有驱动电机（64）。

9.根据权利要求8所述的铁路轨道打磨量及廓形检测装置，其特征在于，所述传动丝杆（61）和导向光杆（62）上滑动设有检测设备固定座（65），所述接触式轨面廓形检测仪（7）可拆卸地设置在所述检测设备固定座（65）上。

10.根据权利要求9所述的铁路轨道打磨量及廓形检测装置，其特征在于，所述上固定板（1）上与所述接触式轨面廓形检测仪（7）的检测探头（71）对应的位置设有通孔（11）。

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