CN111361576B - 一种轨道巡检小车、系统及其上下道方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种轨道巡检小车、系统及其上下道方法，小车包括：车架；设置于车架之下，用于采集钢轨、轨枕及扣件表面图像数据的图像采集单元；设置于车架之上的行车控制模块、检测数据处理单元、信号发射接收装置及蓄电池；设置于车架底部的驱动轮对和从动轮对，驱动轮对为小车提供走行驱动或制动力。检测数据处理单元对图像采集单元采集的数据进行处理，通过信号发射接收装置与远程终端的通讯。行车控制模块用于控制小车走行，通过信号发射接收装置与远程终端的通讯。信号发射接收装置发送与接收检测及行车数据，蓄电池为小车走行提供动力。本发明能解决现有巡检设备无法满足线路日常巡检需求，且轮对拆装和上下道费时费力的技术问题。
Description
技术领域
本发明涉及轨道工程机械技术领域，尤其涉及一种轻型轨道巡检小车、系统及其上下道方法，用于短距离内对钢轨表面、轨枕及扣件系统等信息进行动态采集、图像浏览和大容量数据的压缩、存储和数字化管理，满足城铁、地铁等铁路线路的日常巡检需求。
背景技术
轨道巡检设备作为一种轨道工程机械领域的重要检测设备，近年来随着铁路里程的迅速增长及线路安全问题的日益突出有着越来越广泛的应用。目前，轨道巡检设备主要是以安装在大型轨道工程机械上的作业模块为主，但仅仅作为功能模块之一，存在成本高，维护困难等缺点。而随着城市轨道交通的发展，短距离线路的日常巡检需求也日益增加。在此背景下，研发一种基于多部件组合式结构的轻型无人轨道巡检小车、系统及其上下道方法，以满足城市轨道交通线路的日常巡检作业需求显得尤为必要。
目前，现有技术中的轨道巡检设备主要是基于小型、轻型车辆的检测装置，检测范围包括接触网、线路故障等，主要用于实现线路垃圾清理等功能。在现有技术中，与本申请最接近的为成都精工华耀科技有限公司于2019年04月23日申请，并于2019年10月15日公告，公告号为CN209496285U的中国实用新型专利。该实用新型公开了一种可拆装的自动行驶轨道巡检小车，该轨道巡检小车包括检测部、驱动部和从动部，检测部包括检测系统和顶部车架。驱动部包括前部车架、轮对A、驱动模块、供电模块、雷达A、碰撞缓冲装置A、排障器A、摄像机A、光源A。从动部包括后部车架、轮对B、制动装置、光电里程计数模块、雷达B、碰撞缓冲装置B、排障器B、摄像机B、光源B、RFID阅读器、扬声器、无线通信模块、控制系统。该实用新型通过将整体拆分模块化，可随时拆卸或组装，并根据检测需要更换检测模块完成检测任务。
但是，现有轨道巡检设备由于功能设计上的局限性，无法实现轨枕、扣件、钢轨表面等多个目标区域的检测，并实现数据实时存储。同时，小车车体无法在短时间内快速拆解成多个部件，以实现快速上下道，满足便携、轻巧的要求。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种轨道巡检小车、系统及其上下道方法，以解决现有巡检设备无法满足线路日常巡检需求，且轮对拆装和上下道费时费力的技术问题。
为了实现上述发明目的，本发明具体提供了一种轨道巡检小车的技术实现方案，轨道巡检小车，包括：
车架；
设置于所述车架之下，用于采集钢轨、轨枕及扣件表面图像数据的图像采集单元；
设置于所述车架之上的行车控制模块、检测数据处理单元、信号发射接收装置及蓄电池；
以及设置于所述车架底部的驱动轮对和从动轮对，所述驱动轮对为轨道巡检小车提供走行驱动或制动力；
所述检测数据处理单元对图像采集单元采集到的数据进行处理，并通过所述信号发射接收装置实现与远程终端的通讯。所述行车控制模块用于控制轨道巡检小车走行，并通过所述信号发射接收装置实现与远程终端的通讯。所述信号发射接收装置用于检测及行车数据发送与接收。所述蓄电池为轨道巡检小车走行提供动力。
进一步的，所述驱动轮对和从动轮对均包括轮轴，及安装于所述轮轴两端的车轮。所述驱动轮对和从动轮对通过快速拆装结构安装于车架的底部。所述快速拆装结构包括压板、轮对安装板、定位锁紧板、锁紧螺栓、固定于所述车架底部的安装底板，以及固定于所述轮轴上的支撑定位板。通过所述锁紧螺栓将安装底板、轮对安装板及定位锁紧板从上至下依次固定于所述压板与支撑定位板之间。
进一步的，所述压板朝向车轮的一侧形成有供锁紧螺栓穿过的开口，所述压板沿横向彼此平行地开设有两条导向槽。所述快速拆装结构还包括第一螺钉，所述第一螺钉穿过导向槽并将压板固定在安装底板上，通过第一螺钉在导向槽中滑动调整所述压板在安装底板上的固定位置。
进一步的，所述安装底板上开设有供锁紧螺栓穿过的第一通孔，所述快速拆装结构还包括第二螺钉，所述安装底板上开设有第一紧固螺孔。所述第二螺钉穿过第一紧固螺孔，并将安装底板固定于车架的底部。所述安装底板的上表面形成有与所述车架底部固定的第一定位凸台，所述安装底板的下表面沿横向彼此平行地形成有两条定位凸棱，所述定位凸棱位于安装底板沿纵向的两侧。
进一步的，所述快速拆装结构还包括定位销，所述定位销设置于定位锁紧板靠近车轮一侧的上表面。所述轮对安装板朝向车轮的一侧形成有用于容纳定位销的定位卡槽。所述轮对安装板的上表面沿横向彼此平行地开设有两条定位台阶，所述定位台阶位于轮对安装板沿纵向的两侧，所述定位台阶与定位凸棱之间形成限位结构。所述轮对安装板上开设有供所述锁紧螺栓穿过的第二通孔，所述轮对安装板上还开设有第一沉头孔，所述第二螺钉穿过第一沉头孔及第一紧固螺孔，并将轮对安装板和安装底板固定于所述车架的底部。
进一步的，所述快速拆装结构还包括紧固螺钉，所述支撑定位板上开设有第二紧固螺孔，所述紧固螺钉穿过第二紧固螺孔，并将支撑定位板固定于轮轴上。所述支撑定位板的上表面沿横向开设有第二定位槽，支撑定位板的上表面沿纵向开设有第三定位槽。所述支撑定位板的底部与轮轴之间设置有加强筋。
进一步的，所述定位锁紧板上开设有用于容纳所述锁紧螺栓的螺栓头的第四沉头孔，通过所述锁紧螺栓将安装底板及轮对安装板固定于所述压板与定位锁紧板之间。所述定位锁紧板靠近车轮一侧的上表面开设有第一定位槽，所述第一定位槽中开设有第二沉头孔。所述快速拆装结构还包括紧定螺钉，所述紧定螺钉穿过第二沉头孔并将定位销固定于所述第一定位槽中，所述定位销对轮对安装板的横向移动进行限位。所述定位锁紧板上还开设有第三沉头孔，所述紧固螺钉穿过第三沉头孔、第二紧固螺孔，并将所述定位锁紧板及支撑定位板固定于轮轴上。所述定位锁紧板的下表面沿纵向形成有第二定位凸台，所述第二定位凸台与第二定位槽之间形成限位结构。所述定位锁紧板的下表面沿横向形成有第三定位凸台及第四定位凸台，所述第三定位凸台及第四定位凸台与第三定位槽之间形成限位结构。
本发明还另外提供了一种轨道巡检系统的技术实现方案，轨道巡检系统包括：如上所述的轨道巡检小车，及远程终端，通过所述远程终端对轨道巡检小车进行走行控制操作，以及对所述轨道巡检小车发送的检测数据进行实时观测及处理。
本发明还另外提供了一种如上所述轨道巡检小车的上道方法，轨道巡检小车上道方法，包括以下步骤：
S10)将驱动轮对及从动轮对搬运放置于轨道上方，调整轴距至合适位置，并按以下步骤S11)～S13)完成所述驱动轮对及从动轮对与车架的安装；
S11)将支撑定位板安装在轮轴上，将固定有锁紧螺栓的定位锁紧板安装在所述支撑定位板上；
S12)从上至下依次将安装底板及轮对安装板安装于所述定位锁紧板上；
S13)在所述车架的底部设置压板，通过所述锁紧螺栓将安装底板及轮对安装板固定于所述压板与定位锁紧板之间；
S14)在所述车架之上安装行车控制模块、检测数据处理单元、信号发射接收装置及蓄电池，完成轨道巡检小车的整车组装上道。
本发明还另外提供了一种如上所述轨道巡检小车的下道方法，轨道巡检小车下道方法，包括以下步骤：
S20)将设置于车架之上的行车控制模块、检测数据处理单元、信号发射接收装置及蓄电池拆除并搬运撤离出轨道；
S21)松开用于固定所述车架和轮轴的锁紧螺栓，并移除固定于所述车架底部上方的压板；
S22)按照上述步骤S20)～S21)拆除驱动轮对及从动轮对，并将所述车架、驱动轮对及从动轮对搬离轨道，完成轨道巡检小车的整车拆解下道。
通过实施上述本发明提供的轨道巡检小车、系统及其上下道方法的技术方案，具有如下有益效果：
(1)本发明轨道巡检小车、系统及其上下道方法，基于轮对拆分的多部件组合式结构，能够实现在短距离线路中钢轨表面、轨枕、扣件系统等表面信息检查，同时车体在不借助外部辅助装置的情况下，可实现整车在线路上任何地点快速上道和下道作业；
(2)本发明轨道巡检小车、系统及其上下道方法，巡检小车自带走行动力，并采用无人驾驶模式，检测数据传输及车辆行驶控制均可通过无线控制技术实现操控，不但能够满足在短距离线路条件下轨道巡检的需要，还能大幅降低作业成本，提高作业效率；
(3)本发明轨道巡检小车、系统及其上下道方法，能够在短距离内对钢轨表面、轨枕及扣件系统等信息进行动态采集、图像浏览和大容量数据的压缩、存储和数字化管理，并能实现巡检小车的精确定位和里程同步功能，满足城铁、地铁等铁路线路的日常巡检需求。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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它的实施例。
图1是本发明轨道巡检系统一种具体实施例的结构组成示意图；
图2是本发明轨道巡检小车一种具体实施例的分解结构侧视图；
图3是本发明轨道巡检小车一种具体实施例的装配结构示意图；
图4是本发明轨道巡检小车一种具体实施例的轮对组装结构示意图；
图5是图4的局部放大结构示意图；
图6是本发明轨道巡检小车一种具体实施例轮对组装结构的细节放大示意图；
图7是本发明轨道巡检小车一种具体实施例中轮对安装板和定位锁紧板的装配结构示意图；
图8是本发明轨道巡检小车一种具体实施例中轮对安装板和定位锁紧板在轮轴上的安装结构示意图；
图9是本发明轨道巡检小车一种具体实施例轮对安装板和定位锁紧板组装后的结构示意图；
图10是本发明轨道巡检小车一种具体实施例轮对组装结构的局部剖面结构示意图；
图11是本发明轨道巡检小车一种具体实施例中轮对安装板和定位锁紧板安装在轮轴上的局部剖面结构示意图；
图12是本发明轨道巡检小车一种具体实施例中轮对安装板和定位锁紧板安装在轮轴上的侧部剖面结构示意图；
图13是本发明轨道巡检小车一种具体实施例中压板的结构示意图；
图14是本发明轨道巡检小车一种具体实施例中安装底板的剖面结构示意图；
图15是本发明轨道巡检小车一种具体实施例中安装底板的侧部剖面结构示意图；
图16是本发明轨道巡检小车一种具体实施例中安装底板的结构示意俯视图；
图17是本发明轨道巡检小车一种具体实施例中安装底板的结构示意仰视图；
图18是本发明轨道巡检小车一种具体实施例中轮对安装板的结构示意俯视图；
图19是本发明轨道巡检小车一种具体实施例中定位锁紧板的剖面结构示意图；
图20是本发明轨道巡检小车一种具体实施例中定位锁紧板的结构示意仰视图。
图中：1-车架，2-行车控制模块，3-检测数据处理单元，4-图像采集单元，5-信号发射接收装置，6-蓄电池，7-车轮，71-驱动轮对，72-从动轮对，8-轮轴，9-压板，91-开口，92-导向槽，93-第一螺钉，10-安装底板，101-定位凸棱，102-第一通孔，103-第一定位凸台，104-第一紧固螺孔，11-轮对安装板，110-定位卡槽，111-突起部，112-定位台阶，113-第二通孔，114-第一减重槽，115-第二减重槽，116-第一沉头孔，12-定位锁紧板，121-第二定位凸台，122-第三定位凸台，123-第四定位凸台，124-第二沉头孔，125-第三沉头孔，126-第三减重槽，127-第一定位槽，128-第四沉头孔，129-第三通孔，13-支撑定位板，131-第二定位槽，132-第三定位槽，133-加强筋，134-第二紧固螺孔，135-第五沉头孔，14-锁紧螺栓，15-定位销，16-刹车盘，17-紧定螺钉，18-紧固螺钉，19-锁紧螺母，20-防脱出螺钉，21-第二螺钉，200-远程终端。
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、完整的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。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它实施例，都属于本发明保护的范围。
如附图1至附图20所示，给出了本发明轨道巡检小车、系统及其上下道方法的具体实施例，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
如附图2、3和4所示，一种轨道巡检小车100的实施例，具体包括：
车架1作为检测系统载体，提供各部件安装空间和走行驱动力；
设置于车架1之下，用于采集钢轨、轨枕及扣件表面图像数据的图像采集单元4；
设置于车架1之上的行车控制模块2、检测数据处理单元3、信号发射接收装置5及蓄电池6；
以及设置于车架1底部的驱动轮对71和从动轮对72，驱动轮对71为轨道巡检小车100提供走行驱动或制动力，实现整车前进、后退、制动、驻车功能。从动轮对72为走行提供支撑，并实现里程测量功能。
检测数据处理单元3对图像采集单元4采集到的数据进行包括压缩、转存操作在内的处理，并通过信号发射接收装置5实现与远程终端200的通讯。行车控制模块2内安装有行车控制电气元件，用于控制轨道巡检小车100走行，并通过信号发射接收装置5实现与远程终端200的通讯。信号发射接收装置5用于检测及行车数据发送与接收。蓄电池6为轨道巡检小车100走行提供动力。
驱动轮对71、从动轮对72与车架1之间的快速拆装结构相同，主要由压板9、安装底板10、轮对安装板11、定位锁紧板12及支撑定位板13等部件组成。驱动轮对71和从动轮对72均包括轮轴8，及安装于轮轴8两端的车轮7。驱动轮对71和从动轮对72通过快速拆装结构安装于车架1的底部。作为本发明一种较佳的具体实施例，如附图5和6所示，快速拆装结构进一步包括压板9、轮对安装板11、定位锁紧板12、锁紧螺栓14、固定于车架1底部的安装底板10，以及固定于轮轴8上的支撑定位板13。通过锁紧螺栓14将安装底板10、轮对安装板11及定位锁紧板12从上至下依次固定于压板9与支撑定位板13之间。
如附图13所示，压板9朝向车轮7的一侧形成有供锁紧螺栓14穿过的开口91，压板9沿横向(如图中L所示的方向)彼此平行地开设有两条导向槽92。快速拆装结构还包括第一螺钉93，第一螺钉93穿过导向槽92并将压板9固定在安装底板10上，通过第一螺钉93在导向槽92中滑动调整压板9在安装底板10上的固定位置。其中，可滑动的压板9进一步通过第一螺钉93、垫圈及定位套筒与安装底板10相连，并被限制于导向槽92内左右滑动，其滑动应灵活，并且滑动行程满足锁紧和拆装的要求。
安装底板10采用铝合金材料，并焊接于车架1的底部。车架1与安装底板10焊接完成后，车架1的整体进行退火处理，然后再整体加工安装底板10上用于定位轮对安装板的定位凸棱101及第一紧固螺孔104，以保证其形状和位置精度。如附图10、16和17所示，安装底板10上开设有供锁紧螺栓14穿过的第一通孔102，快速拆装结构还包括第二螺钉21，安装底板10上开设有第一紧固螺孔104。第二螺钉21穿过第一紧固螺孔104，并将安装底板10固定于车架1的底部。安装底板10的上表面形成有与车架1底部固定的第一定位凸台103，安装底板10的下表面沿横向彼此平行地形成有两条定位凸棱101，定位凸棱101位于安装底板10沿纵向(如附图16和17中H所示的方向)的两侧。
如附图8、9、12和18所示，轮轴8沿轴向的一侧设置有刹车盘16。快速拆装结构还包括楔形的定位销15，定位销15设置于定位锁紧板12靠近车轮7一侧的上表面。定位销15在加工时需进行表面热处理，表面硬度为HRC40～46。轮对安装板11朝向车轮7的一侧形成有用于容纳定位销15的定位卡槽110。轮对安装板11的上表面沿横向彼此平行地开设有两条定位台阶112，定位台阶112位于轮对安装板11沿纵向的两侧，定位台阶112与定位凸棱101之间形成限位结构。轮对安装板11上开设有供锁紧螺栓14穿过的第二通孔113，轮对安装板11上还开设有第一沉头孔116，第二螺钉21穿过第一沉头孔116及第一紧固螺孔104，并将轮对安装板11和安装底板10固定于车架1的底部。定位卡槽110朝向上方形成有突起部111，突起部111用于对安装底板10朝向车轮7一侧的横向移动进行限位。其中，轮对安装板11的材料采用3Cr13，并设置有定位台阶112和定位卡槽110。定位台阶112与定位卡槽110的相对位置尺寸应保证快速拆装结构各部件之间的结合稳定和拆装方便。为了提高耐磨性，定位卡槽110的表面硬度采用HRC44～48。轨道巡检小车100的驱动轮对71和从动轮对72的轮对安装板11在厚度方向(如附图10和11中W所示的方向)需要同时加工，以保证等高。轮对安装板11通过安装底板10的定位凸棱101进行定位，再采用第二螺钉21与车架1和安装底板10相连。
如附图7所示，快速拆装结构还包括紧固螺钉18，支撑定位板13上开设有第二紧固螺孔134，紧固螺钉18穿过第二紧固螺孔134，并将支撑定位板13固定于轮轴8上。支撑定位板13的上表面沿横向开设有第二定位槽131，支撑定位板13的上表面沿纵向开设有第三定位槽132。支撑定位板13的底部与轮轴8之间设置有加强筋133。
如附图7、11、19和20所示，定位锁紧板12上开设有用于容纳锁紧螺栓14的螺栓头的第四沉头孔128，通过锁紧螺栓14将安装底板10及轮对安装板11固定于压板9与定位锁紧板12之间。定位锁紧板12靠近车轮7一侧的上表面开设有第一定位槽127，第一定位槽127中开设有第二沉头孔124。快速拆装结构还包括紧定螺钉17，紧定螺钉17穿过第二沉头孔124并将定位销15固定于第一定位槽127中，定位销15对轮对安装板11的横向移动进行限位。定位锁紧板12上还开设有第三沉头孔125，紧固螺钉18穿过第三沉头孔125、第二紧固螺孔134，并将定位锁紧板12及支撑定位板13固定于轮轴8上。作为本发明一种较佳的具体实施例，第三沉头孔125采用锥形孔结构，可实现自动找正定位，并减少拆装难度，提高拆装速度。定位锁紧板12的下表面沿纵向形成有第二定位凸台121，第二定位凸台121与第二定位槽131之间形成限位结构。定位锁紧板12的下表面沿横向形成有第三定位凸台122及第四定位凸台123，第三定位凸台122及第四定位凸台123与第三定位槽132之间形成限位结构。定位锁紧板12的底部设置第二定位凸台121，与轮轴8上的支撑定位板13开设的第二定位槽131配合，以对定位锁紧板12进行定位。轨道巡检小车100的驱动轮对71和从动轮对72的定位锁紧板12在厚度方向(如附图10和11中W所示的方向)需要同时加工，以保证等高。定位锁紧板12组装完成后，再采用紧固螺钉18、螺母紧固于轮轴8的支撑定位板13上。
如附图7所示，快速拆装结构还包括锁紧螺母19和防脱出螺钉20，锁紧螺母19紧固于锁紧螺栓14的尾部，用于对压板9进行固定。防脱出螺钉20紧固于锁紧螺栓14尾部的开孔中，以防止锁紧螺母19从锁紧螺栓14中脱出。锁紧螺母19的顶面与防脱出螺钉20的螺钉头底面之间留有间隙H。其中，作为本发明一种典型的具体实施例，锁紧螺栓14采用M16的螺纹规格，并采用8.8级以上的六角头螺栓加工而成。锁紧螺母19采用六角法兰面螺母，以增大锁紧时的接触面积，并且具有较好的防松效果。锁紧螺栓14安装入定位锁紧板12后再对螺栓头进行点焊并磨平以防止脱落。控制锁紧螺栓14的长度，使得锁紧螺母19锁紧后与防脱出螺钉20之间保持约2mm间隙，以便于快速拆装。
如附图18和19所示，作为本发明一种较佳的具体实施例，轮对安装板11上开设有第一减重槽114和第二减重槽115，第一减重槽114和第二减重槽115分别位于第二通孔113沿轮对安装板11横向的两侧。定位锁紧板12上开设有第三减重槽126，第三减重槽126位于第一定位槽127与第四沉头孔128之间。
作为本实施例的另一种变形，定位锁紧板12上开设有供锁紧螺栓14穿过的第三通孔129，如附图6所示。支撑定位板13上开设有用于容纳锁紧螺栓14的螺栓头的第五沉头孔135，如附图7所示。通过锁紧螺栓14将安装底板10、轮对安装板11及定位锁紧板12固定于压板9与支撑定位板13之间。第三减重槽126位于第一定位槽127与第三通孔129之间。
需要特别说明的是，本实施例中驱动轮对71、从动轮对72与车架1采用定位与锁紧功能分离的连接结构，且在定位时采用车架1外侧定位卡槽110与轮对上定位销15配合实现定位是一种最优的结构方式。但是，这种快速拆装结构也可采用销/孔、键/槽等同等功能的结构实现定位。同理，本实施例中车架1与驱动轮对71、从动轮对72之间采用压板9+紧固螺栓14的方式实现锁紧，也可采用快速夹钳、凸轮等其余类似结构实现夹紧。以上实现同等定位、夹紧功能的结构方案均应视为本实施例的替代方案。
本实施例描述的轨道巡检小车100用于短距离内对钢轨表面、轨枕及扣件系统等表面信息进行动态采集、图像浏览和大容量数据的压缩、存储和数字化管理，并实现轨道巡检小车100的精确定位和里程同步功能，能够充分满足城铁、地铁等轨道交通线路的日常巡检作业需求。驱动轮对71、从动轮对72与车架1之间的快速拆装结构基于轮对拆分的多部件组合式结构，可以在不借助外部辅助装置的情况下，通过快速拼装和分解的方式实现在线路上任何地点的快速上下道作业，并在短时间内通过人力搬运实现快速上下道。此外，轨道巡检小车100自带走行动力，无需人员驾驶，可以通过监测和操控，检测数据传输及行驶控制均可通过远程终端无线控制实现监视和操控。
实施例2
如附图1所示，一种轨道巡检系统的实施例，具体包括：如实施例1所述的轨道巡检小车100，及远程终端200，通过远程终端200对轨道巡检小车100进行走行控制操作，以及对轨道巡检小车100发送的检测数据进行实时观测及处理。
实施例2描述的轨道巡检系统，由轨道巡检小车100和远程终端200两大部分组成。轨道巡检小车100自带走行动力，可以在钢轨上以一定速度运行，满足一定的续航里程要求，并具备载人载物能力。车架(平台)1上搭载有多个图像采集单元4，可实现对钢轨表面、轨枕、扣件系统等区域进行表面信息采集。同时，通过检测数据处理单元3实现采集图像的压缩、转存等操作。行车控制模块2用于控制轨道巡检小车100走行，并通过信号发射接收装置5实现与远程终端200的通讯。远程终端200用于地面操作人员控制轨道巡检小车100的行驶轨迹，并可实时查看轨道巡检小车100所采集的图像。
实施例3
一种如实施例1所述轨道巡检小车100的上道方法，包括以下步骤：
S10)将驱动轮对71及从动轮对72搬运放置于轨道上方，调整轴距至合适位置，并按以下步骤S11)～S13)完成驱动轮对71及从动轮对72与车架1的安装；图像采集单元4预先与车架1进行组装；
S11)将支撑定位板13安装在轮轴8上，将固定有锁紧螺栓14的定位锁紧板12安装在支撑定位板13上；
S12)从上至下依次将安装底板10及轮对安装板11安装于定位锁紧板12上；
S13)在车架1的底部设置压板9，通过锁紧螺栓14将安装底板10及轮对安装板11固定于压板9与定位锁紧板12之间；
S14)在车架1之上依次安装信号发射接收装置5、检测数据处理单元3、行车控制模块2及蓄电池6，完成轨道巡检小车100的整车组装上道。
一种如实施例1所述轨道巡检小车100的下道方法，包括以下步骤：
S20)依次将设置于车架1之上的蓄电池6、行车控制模块2、检测数据处理单元3及信号发射接收装置5等平台(即车架1)上方部件拆除并搬运撤离出轨道；
S21)松开用于固定车架1和轮轴8的锁紧螺栓14，并移除固定于车架1底部上方的压板9；
S22)按照上述步骤S20)～S21)拆除驱动轮对71及从动轮对72，并将车架1、驱动轮对71及从动轮对72搬离轨道，完成轨道巡检小车100的整车拆解下道。
实施例3描述的轨道巡检小车下道方法基于轮对拆分的多部件组合式结构，在不借助外部工具的情况下，可以通过快速连接和拆解的方式将轨道巡检小车100分解为多个部件，能够在极短的时间内完成轨道巡检小车100的下道方法的拆解下道或组装上道。该方法不仅能够满足在短距离线路需求下轨道巡检的需要，同时还可以通过快速上下道可应对多种紧急情况，大幅降低作业成本，提高作业效率。
通过实施本发明具体实施例描述的轨道巡检小车、系统及其上下道方法的技术方案，能够产生如下技术效果：
(1)本发明具体实施例描述的轨道巡检小车、系统及其上下道方法，基于轮对拆分的多部件组合式结构，能够实现在短距离线路中钢轨表面、轨枕、扣件系统等表面信息检查，同时车体在不借助外部辅助装置的情况下，可实现整车在线路上任何地点快速上道和下道作业；
(2)本发明具体实施例描述的轨道巡检小车、系统及其上下道方法，巡检小车自带走行动力，并采用无人驾驶模式，检测数据传输及车辆行驶控制均可通过无线控制技术实现操控，不但能够满足在短距离线路条件下轨道巡检的需要，还能大幅降低作业成本，提高作业效率；
(3)本发明具体实施例描述的轨道巡检小车、系统及其上下道方法，能够在短距离内对钢轨表面、轨枕及扣件系统等信息进行动态采集、图像浏览和大容量数据的压缩、存储和数字化管理，并能实现巡检小车的精确定位和里程同步功能，满足城铁、地铁等铁路线路的日常巡检需求。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明的精神实质和技术方案的情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同替换、等效变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围。
Claims (9)
1.一种轨道巡检小车，其特征在于，包括：
车架(1)；
设置于所述车架(1)之下，用于采集钢轨、轨枕及扣件表面图像数据的图像采集单元(4)；
设置于所述车架(1)之上的行车控制模块(2)、检测数据处理单元(3)、信号发射接收装置(5)及蓄电池(6)；
以及设置于所述车架(1)底部的驱动轮对(71)和从动轮对(72)，所述驱动轮对(71)为轨道巡检小车(100)提供走行驱动或制动力；
所述检测数据处理单元(3)对图像采集单元(4)采集到的数据进行处理，并通过所述信号发射接收装置(5)实现与远程终端(200)的通讯；所述行车控制模块(2)用于控制轨道巡检小车(100)走行，并通过所述信号发射接收装置(5)实现与远程终端(200)的通讯；所述信号发射接收装置(5)用于检测及行车数据发送与接收；所述蓄电池(6)为轨道巡检小车(100)走行提供动力；
所述驱动轮对(71)和从动轮对(72)均包括轮轴(8)，及安装于所述轮轴(8)两端的车轮(7)；所述驱动轮对(71)和从动轮对(72)通过快速拆装结构安装于车架(1)的底部；所述快速拆装结构包括压板(9)、轮对安装板(11)、定位锁紧板(12)、锁紧螺栓(14)、固定于所述车架(1)底部的安装底板(10)，以及固定于所述轮轴(8)上的支撑定位板(13)；通过所述锁紧螺栓(14)将安装底板(10)、轮对安装板(11)及定位锁紧板(12)从上至下依次固定于所述压板(9)与支撑定位板(13)之间。
2.根据权利要求1所述的轨道巡检小车，其特征在于：所述压板(9)朝向车轮(7)的一侧形成有供锁紧螺栓(14)穿过的开口(91)，所述压板(9)沿横向彼此平行地开设有两条导向槽(92)；所述快速拆装结构还包括第一螺钉(93)，所述第一螺钉(93)穿过导向槽(92)并将压板(9)固定在安装底板(10)上，通过第一螺钉(93)在导向槽(92)中滑动调整所述压板(9)在安装底板(10)上的固定位置。
3.根据权利要求1或2所述的轨道巡检小车，其特征在于：所述安装底板(10)上开设有供锁紧螺栓(14)穿过的第一通孔(102)，所述快速拆装结构还包括第二螺钉(21)，所述安装底板(10)上开设有第一紧固螺孔(104)；所述第二螺钉(21)穿过第一紧固螺孔(104)，并将安装底板(10)固定于车架(1)的底部；所述安装底板(10)的上表面形成有与所述车架(1)底部固定的第一定位凸台(103)，所述安装底板(10)的下表面沿横向彼此平行地形成有两条定位凸棱(101)，所述定位凸棱(101)位于安装底板(10)沿纵向的两侧。
4.根据权利要求3所述的轨道巡检小车，其特征在于：所述快速拆装结构还包括定位销(15)，所述定位销(15)设置于定位锁紧板(12)靠近车轮(7)一侧的上表面；所述轮对安装板(11)朝向车轮(7)的一侧形成有用于容纳定位销(15)的定位卡槽(110)；所述轮对安装板(11)的上表面沿横向彼此平行地开设有两条定位台阶(112)，所述定位台阶(112)位于轮对安装板(11)沿纵向的两侧，所述定位台阶(112)与定位凸棱(101)之间形成限位结构；所述轮对安装板(11)上开设有供所述锁紧螺栓(14)穿过的第二通孔(113)，所述轮对安装板(11)上还开设有第一沉头孔(116)，所述第二螺钉(21)穿过第一沉头孔(116)及第一紧固螺孔(104)，并将轮对安装板(11)和安装底板(10)固定于所述车架(1)的底部。
5.根据权利要求1、2或4所述的轨道巡检小车，其特征在于：所述快速拆装结构还包括紧固螺钉(18)，所述支撑定位板(13)上开设有第二紧固螺孔(134)，所述紧固螺钉(18)穿过第二紧固螺孔(134)，并将支撑定位板(13)固定于轮轴(8)上；所述支撑定位板(13)的上表面沿横向开设有第二定位槽(131)，支撑定位板(13)的上表面沿纵向开设有第三定位槽(132)；所述支撑定位板(13)的底部与轮轴(8)之间设置有加强筋(133)。
6.根据权利要求5所述的轨道巡检小车，其特征在于：所述定位锁紧板(12)上开设有用于容纳所述锁紧螺栓(14)的螺栓头的第四沉头孔(128)，通过所述锁紧螺栓(14)将安装底板(10)及轮对安装板(11)固定于所述压板(9)与定位锁紧板(12)之间；所述定位锁紧板(12)靠近车轮(7)一侧的上表面开设有第一定位槽(127)，所述第一定位槽(127)中开设有第二沉头孔(124)；所述快速拆装结构还包括紧定螺钉(17)，所述紧定螺钉(17)穿过第二沉头孔(124)并将定位销(15)固定于所述第一定位槽(127)中，所述定位销(15)对轮对安装板(11)的横向移动进行限位；所述定位锁紧板(12)上还开设有第三沉头孔(125)，所述紧固螺钉(18)穿过第三沉头孔(125)、第二紧固螺孔(134)，并将所述定位锁紧板(12)及支撑定位板(13)固定于轮轴(8)上；所述定位锁紧板(12)的下表面沿纵向形成有第二定位凸台(121)，所述第二定位凸台(121)与第二定位槽(131)之间形成限位结构；所述定位锁紧板(12)的下表面沿横向形成有第三定位凸台(122)及第四定位凸台(123)，所述第三定位凸台(122)及第四定位凸台(123)与第三定位槽(132)之间形成限位结构。
7.一种轨道巡检系统，其特征在于，包括：如权利要求1至6中任一项所述的轨道巡检小车(100)，及远程终端(200)，通过所述远程终端(200)对轨道巡检小车(100)进行走行控制操作，以及对所述轨道巡检小车(100)发送的检测数据进行实时观测及处理。
8.一种如权利要求2至6中任一项所述轨道巡检小车的上道方法，其特征在于，包括以下步骤：
S10)将驱动轮对(71)及从动轮对(72)搬运放置于轨道上方，调整轴距至合适位置，并按以下步骤S11)～S13)完成所述驱动轮对(71)及从动轮对(72)与车架(1)的安装；
S11)将支撑定位板(13)安装在轮轴(8)上，将固定有锁紧螺栓(14)的定位锁紧板(12)安装在所述支撑定位板(13)上；
S12)从上至下依次将安装底板(10)及轮对安装板(11)安装于所述定位锁紧板(12)上；
S13)在所述车架(1)的底部设置压板(9)，通过所述锁紧螺栓(14)将安装底板(10)及轮对安装板(11)固定于所述压板(9)与定位锁紧板(12)之间；
S14)在所述车架(1)之上安装行车控制模块(2)、检测数据处理单元(3)、信号发射接收装置(5)及蓄电池(6)，完成轨道巡检小车(100)的整车组装上道。
9.一种如权利要求2至6中任一项所述轨道巡检小车的下道方法，其特征在于，包括以下步骤：
S20)将设置于车架(1)之上的行车控制模块(2)、检测数据处理单元(3)、信号发射接收装置(5)及蓄电池(6)拆除并搬运撤离出轨道；
S21)松开用于固定所述车架(1)和轮轴(8)的锁紧螺栓(14)，并移除固定于所述车架(1)底部上方的压板(9)；
S22)按照上述步骤S20)～S21)拆除驱动轮对(71)及从动轮对(72)，并将所述车架(1)、驱动轮对(71)及从动轮对(72)搬离轨道，完成轨道巡检小车(100)的整车拆解下道。
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