CN111749063A - 一种轨检机构及轨检小车 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种轨检机构及轨检小车，轨检机构包括在轨面上行走的行走轮、以及独立设置的横向张紧组件及轨道测量组件，所述横向张紧组件包括抵靠钢轨侧面的活动张紧轮、以及与所述活动张紧轮连接的第一张紧弹簧，所述活动张紧轮在所述第一张紧弹簧提供的弹性张紧力的作用下张紧所述钢轨侧面，所述轨道测量组件为接触式轨距测量组件或非接触式轨距测量组件。本发明通过设置相互独立的横向张紧组件及轨道测量组件，有效解决了现有因轨道张紧和轨道测量共用一套机构导致地在选取张紧力时存在矛盾的问题。

Description

一种轨检机构及轨检小车

技术领域

本发明涉及轨道检测技术领域，特别涉及一种轨检机构及轨检小车。

背景技术

随着我国铁路事业的快速发展，列车运营速度不断提升，对铁路轨道几何参数测量与控制的精度要求也越来越高。

典型的铁路轨道几何参数数字化精确测量方案是轨道检查仪和轨道测量仪，二者均为沿铁路轨道移动的测量小车，可采用连续测量或定点测量方式工作，铁路轨道的轨距是其主要测量项目之一，其轨距测量机构的共同特点是具有弹性张紧力的横向伸缩运动机构，弹性张紧力的作用是驱动测量小车左右侧横向测量轮系向外张开并始终保持与左右侧轨道内侧作用边的密贴以保持测量小车的横向运动姿态，从而可以通过高精度位移传感器测量该伸缩运动机构的移动量并换算为轨道轨距的测量结果。

为了使测量小车在沿钢轨移动的过程中始终能够稳定地保持其横向测量姿态，必须具有足够大的弹性张紧力，但是，对于轨距测量机构来讲，这个弹性张紧力就是轨距测量力，必须严格控制轨距测量力以降低测量过程的阿贝误差。因此，现有的轨道测量小车的轨距测量机构在选择横向弹性张紧力时，存在为了维持横向测量姿态必须选取较大张紧力而为了降低测量误差必须选取较小张紧力的矛盾。

发明内容

基于此，本发明的目的是提供一种轨检机构及轨检小车，以解决现有在选择横向弹性张紧力时，存在为了维持横向测量姿态必须选取较大张紧力而为了降低测量误差必须选取较小张紧力的矛盾的技术问题。

根据本发明实施例当中的一种轨检机构，包括在轨面上行走的行走轮、以及独立设置的横向张紧组件及轨道测量组件，所述横向张紧组件包括抵靠钢轨侧面的活动张紧轮、以及与所述活动张紧轮连接的第一张紧弹簧，所述活动张紧轮在所述第一张紧弹簧提供的弹性张紧力的作用下张紧所述钢轨侧面，所述轨道测量组件为接触式轨距测量组件或非接触式轨距测量组件。

进一步地，所述接触式轨距测量组件包括抵靠所述钢轨侧面的测量轮、与所述测量轮连接的第二张紧弹簧、以及检测所述测量轮的位移的位移传感器，所述测量轮在所述第二张紧弹簧的提供的弹性张紧力的作用下紧贴所述钢轨侧面。

进一步地，所述第二张紧弹簧提供的弹性张紧力小于所述第一张紧弹簧提供的的弹性张紧力。

进一步地，所述非接触式轨距测量组件包括正对所述钢轨侧面设置的距离传感器。

进一步地，所述横向张紧组件的数量为两个，两个所述横向张紧组件沿垂直于所述第二张紧弹簧的推力的方向对称设置于所述轨道测量组件的两侧。

进一步地，所述行走轮设置于行走轮支座上，所述横向张紧组件还包括第一导轴及第一导轴支座，所述活动张紧轮设置在所述行走轮支座上，所述第一导轴一端与所述行走轮支座连接，另一端活动穿设在所述第一导轴支座上，所述第一张紧弹簧套设于所述第一导轴上，且一端抵接所述行走轮支座、另一端抵接所述第一导轴支座。

进一步地，所述接触式轨距测量组件还包括第二导轴及第二导轴支座，所述第二导轴一端通过一连接块与所述测量轮连接，另一端活动穿设在所述第二导轴支座上并与所述位移传感器连接。

进一步地，所述第二张紧弹簧套设于所述第二导轴上，且一端抵接所述连接块、另一端抵接所述第二导轴支座；或

所述第二张紧弹簧一端与所述行走轮支座连接，另一端与所述连接块连接。

本发明实施例还提供一种轨检小车，包括梁体，还包括至少一个上述的轨检机构，所述轨检机构设置在所述梁体上。

进一步地，所述轨检机构的数量为一个，所述梁体包括大梁及设置于所述大梁一端的侧臂，所述轨检机构设置于所述大梁远离所述侧臂的一端上，所述侧臂的两端分别设有固定轮组。

与现有技术相比，通过设置相互独立的横向张紧组件及轨道测量组件，以通过一套独立的横向张紧组件来张紧钢轨侧面，以保持轨检小车的测量姿态，并通过另一套独立的轨道测量组件来对轨道进行检测，使得在选择弹性张紧力时，横向张紧组件选取较大张紧力以维持测量姿态，而轨道测量组件就可以根据自己需要选择较小张紧力(接触式)或无选取弹性张紧力(非接触式)，以保证测量精度，从而有效解决了现有因轨道张紧和轨道测量共用一套机构导致地在选取张紧力时存在矛盾的问题。

附图说明

图1为本发明第一实施例中的轨检机构的主视结构示意图；

图2为本发明第一实施例中的轨检机构的俯视结构示意图；

图3为本发明第一实施例中的横向张紧组件的仰视结构示意图；

图4为本发明第一实施例中的接触式轨距测量组件的主视结构示意图；

图5为本发明第一实施例中的接触式轨距测量组件的仰视结构示意图；

图6为本发明第二实施例中的接触式轨距测量组件的主视结构示意图；

图7为本发明第三实施例中的轨检小车的俯视结构示意图；

图8为本发明第三实施例中的轨检小车的主视结构示意图。

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的若干实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1至图5，所示为本发明第一实施例中的轨检机构10，包括行走轮支座11、设置于行走轮支座11上且在轨面(钢轨顶面)上行走的行走轮12、以及独立设置的横向张紧组件13和轨道测量组件，在本实施例当中，所述轨道测量组件具体为接触式轨距测量组件14。

其中，横向张紧组件13包括抵靠在钢轨侧面上行走的活动张紧轮131、以及与活动张紧轮131连接的第一张紧弹簧132，活动张紧轮131在第一张紧弹簧132提供的弹性张紧力的作用下始终张紧钢轨侧面。更具体地，横向张紧组件13还包括第一导轴133及第一导轴支座134，活动张紧轮131设置在行走轮支座11上，第一导轴133一端与行走轮支座11连接，另一端活动穿设在第一导轴支座134上。第一张紧弹簧132套设于第一导轴133上，且一端抵接行走轮支座11、另一端抵接第一导轴支座134，即第一张紧弹簧132的弹性张紧力通过行走轮支座11而作用到活动张紧轮131上，同时也作用在行走轮12上，使得活动张紧轮131、行走轮12、第一导轴133和行走轮支座11能够一同做横向(垂直于钢轨方向)伸缩运动。

其中，接触式轨距测量组件14包括抵靠在钢轨侧面上行走的测量轮141、与测量轮141连接的第二张紧弹簧142、以及检测测量轮141的位移的位移传感器143，测量轮141在第二张紧弹簧142的提供的弹性张紧力的作用下紧贴钢轨侧面。更具体地，轨道测量组件14还包括第二导轴144及第二导轴支座145，第二导轴144一端通过一连接块146与测量轮141连接，测量轮141位于第二导轴144下方，第二导轴144另一端活动穿设在第二导轴支座145上并与位移传感器143连接，第二张紧弹簧142套设于第二导轴144上，且一端抵接连接块146、另一端抵接第二导轴支座145，即第二张紧弹簧142的弹性张紧力通过连接块146而作用到测量轮141上，使得测量轮141、连接块146和第二导轴144能够一同做横向伸缩运动，因此接触式轨距测量组件14的横向伸缩运动和横向张紧组件13的横向伸缩运动互不关联、互不影响，属于两个完全独立的横向伸缩运动模块。

此外，如图2和图5所示，在本实施例当中，第二导轴144和第二张紧弹簧142的数量均为两个，每个第二导轴144上各套一个第二张紧弹簧142，两个第二导轴144共用一个第二导轴支座145，且两个第二导轴144同时连接位移传感器143，即本实施例采用双弹簧来张紧测量轮141，使测量轮141做横向运动时更加稳定，提高测量降低。当然，本发明不限于此，在其它实施例当中，第二张紧弹簧142的数量还可以为一个或更多个，第二导轴144的数量与之对应。

需要说明的是，通过将第一张紧弹簧132套设于第一导轴133上，以给第一张紧弹簧132的弹性张紧力提供导向，保证第一张紧弹簧132的弹性张紧力始终按规定方向作用在活动张紧轮131上，提高张紧稳定性。同理，通过将第二张紧弹簧142套设于第二导轴144上，以给第二张紧弹簧142的弹性张紧力提供导向，保证第二张紧弹簧142的弹性张紧力始终按规定方向作用在测量轮141上，提高测量稳定性和精度。

其中，位移传感器143具体为线性位移传感器，由于测量轮141的横向位移量等于第二导轴144的横向位移量，当轨距发生变化时，测量轮141适应轨距变化会做横向位移，此时第二导轴144会跟随测量轮141一同做相同的横向位移，由于第二导轴144连接位移传感器143，因此第二导轴144的横向位移量被位移传感器143所检测，从而使位移传感器143检测到测量轮141的横向位移量，得到轨距变化量，进而测量到钢轨的轨距。

需要说明的是，如图1-图5所示，在具体使用时，第一导轴支座134需固定到轨检小车的梁体20上，同样地第二导轴支座145也需固定到轨检小车的梁体20上，以将整个轨检机构10固设于轨检小车的梁体上。其中，第一导轴支座134和第二导轴支座145可以为同一支座也可以为不同的支座，即第一导轴支座134和第二导轴支座145可以共用一个支座也可以分别采用单独的支座。

此外，优选地，第二张紧弹簧142提供的弹性张紧力小于第一张紧弹簧132提供的的弹性张紧力，具体地，第一张紧弹簧132可以采用弹性系数较大的弹簧，以给活动张紧轮131提供较大张紧力，以维持测量姿态；第二张紧弹簧142可以采用弹性系数较小的弹簧，以给活动张紧轮131提供较小张紧力，以保证测量精度。示例而非限定，作为一种可选实施方式，活动张紧轮131受到的张紧力应大于等于200N，测量轮受到的张紧力应小于等于20N。

为了能够更好的保证轨检小车的姿态、以提高测量精度，本实施例当中的轨检机构10设置两个横向张紧组件13，两个横向张紧组件13沿垂直于第二张紧弹簧142的推力的方向(沿钢轨方向)对称设置于轨道测量组件14的前后两侧，并且优选地，轨道测量组件14与轨检小车的梁体同轴布置，即以轨检小车的梁体的轴线为基准，轨道测量组件14居中布置，两个横向张紧组件13对称分布在轨道测量组件14的前后两侧，这样轨道测量轮141系在中间，两侧分别采用一套独立的横向张紧组件13来保证位姿，从而能够更好的保证轨检小车的姿态，提高测量精度。

除此之外，在另一些可选实施例当中，所述轨道测量组件还可以为非接触式轨距测量组件，非接触式轨距测量组件具体可以包括正对钢轨侧面设置的距离传感器(图未示出)。在具体实施时，距离传感器具体也可以通过连接块固定设置于第一导轴支座、第二导轴支座或轨检小车的梁体上，并用于感应自身到钢轨侧面的距离，以测量出轨距变化量，进而测量出轨距。

综上，本实施例当中的轨检机构10，通过设置相互独立的横向张紧组件13及轨道测量组件14，以通过一套独立的横向张紧组件13来张紧钢轨侧面，以保持轨检小车的测量姿态，并通过另一套独立的轨道测量组件14来对轨道进行检测，使得在选择弹性张紧力时，横向张紧组件13选取较大张紧力以维持测量姿态，而轨道测量组件14就可以根据自己需要选择较小张紧力，以保证测量精度，从而有效解决了现有因轨道张紧和轨道测量共用一套机构导致地在选取张紧力时存在矛盾的问题。

请查阅图6，所示为本发明第二实施例中的轨检机构10，本实施例当中的轨检机构10与第一实施例中的轨检机构10的区别在于：

第二张紧弹簧142的布置方式与第一实施例不同，具体地，在本实施例当中，第二张紧弹簧142为拉簧，第二张紧弹簧142一端与行走轮支座11连接，另一端与连接块146连接，即第一实施例的第二张紧弹簧142的张紧力为推力，即向外顶推测量轮141，而本实施例当中的第二张紧弹簧142的张紧力为拉力，即向外拉动测量轮141，以使测量轮141始终张紧钢轨侧面。

为了给第二张紧弹簧142导向，行走轮支座11上设有导向套111，第二张紧弹簧142套在导向套111内。

需要指出的是，本实施例所提供的装置，其实现原理及产生的技术效果和本发明第一实施相同，为简要描述，本实施例未提及之处，可参考本发明第一实施中的相应内容。

本发明另一方面还提出一种轨检小车，请参阅图7-图8，所示为本发明第三实施例当中的轨检小车，包括梁体20及一个轨检机构10，所述轨检机构10为上述第一实施例和第二实施例当中任一实施例所述的轨检机构10，其中：

在本实施例当中，梁体20为T形梁，梁体20具体包括大梁21及设置于大梁21一端的侧臂22，大梁21与侧臂22呈T形连接，轨检机构10设置于大梁21远离侧臂22的一端上，侧臂22的两端分别设有固定轮组30。优选地，轨检机构10的轨道测量组件14与大梁21同轴布置，轨检机构10的两个横向张紧组件13对称分布在轨道测量组件14的前后两侧。

其中，固定轮组30包括与侧臂22的端部固定连接的滚轮支座31、以及设置于滚轮支座31上并在轨面上行走的滚轮32、以及设置于滚轮32支座31上并张紧钢轨侧面的固定张紧轮33，固定张紧轮33与活动张紧轮131作用相同，均是用于张紧钢轨侧面并在钢轨侧面上滚动，以保证轨检小车的姿态，不同之处在于，活动张紧轮131会做横向伸缩运动，而固定张紧轮33无法做横向伸缩运动。同时，行走轮12和滚轮32的作用也相同，均是用于在轨面上滚动，以使轨检小车能够架在轨道上行走。

在实际使用时，如图8所示，当梁体20架设于轨道上时，轨检机构10和固定轮组30分别与左右两侧钢轨接触，此时轨检机构10的活动张紧轮131紧贴钢轨侧面，并伴随轨检小车的移动在钢轨侧面滚动，同时固定轮组30的固定张紧轮33也张紧钢轨侧面，并也伴随轨检小车的移动在钢轨侧面滚动，由于梁体20两端都有张紧轮张紧钢轨侧面，从而保证轨检小车的横向测量姿态。同时，轨检机构10的测量轮141也紧贴钢轨侧面，并伴随轨检小车的移动在钢轨侧面移动，位移传感器143感应测量轮141的横向位移，从而检测出轨距变化量，进而测量出左右两侧钢轨之间的轨距。

需要说明的是，轨检小车上的轨检机构10的数量不限于一个，在其它实施例当中，还可以在轨检小车上设置多个轨检机构10，例如在大梁21的两端均设置一个轨检机构10。此外，侧臂22两端的固定张紧轮33也可以改为活动张紧轮，活动张紧轮的实现结构与横向张紧组件13相同，使得轨检小车两侧的张紧轮均可做伸缩调整。除此之外，在其它实施例当中，梁体20还可以呈“H”形或“工”字形，即还可以采用H形梁或工字形梁，当梁体20发生变化时，轨检机构10的数量及布置位置也可以根据实际需要来做适应性调整。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种轨检机构，其特征在于，包括在轨面上行走的行走轮、以及独立设置的横向张紧组件及轨道测量组件，所述横向张紧组件包括抵靠钢轨侧面的活动张紧轮、以及与所述活动张紧轮连接的第一张紧弹簧，所述活动张紧轮在所述第一张紧弹簧提供的弹性张紧力的作用下张紧所述钢轨侧面，所述轨道测量组件为接触式轨距测量组件或非接触式轨距测量组件。

2.根据权利要求1所述的轨检机构，其特征在于，所述接触式轨距测量组件包括抵靠所述钢轨侧面的测量轮、与所述测量轮连接的第二张紧弹簧、以及检测所述测量轮的位移的位移传感器，所述测量轮在所述第二张紧弹簧的提供的弹性张紧力的作用下紧贴所述钢轨侧面。

3.根据权利要求2所述的轨检机构，其特征在于，所述第二张紧弹簧提供的弹性张紧力小于所述第一张紧弹簧提供的的弹性张紧力。

4.根据权利要求1所述的轨检机构，其特征在于，所述非接触式轨距测量组件包括正对所述钢轨侧面设置的距离传感器。

5.根据权利要求1-4任一项所述的轨检机构，其特征在于，所述横向张紧组件的数量为两个，两个所述横向张紧组件沿垂直于所述第二张紧弹簧的推力的方向对称设置于所述轨道测量组件的两侧。

6.根据权利要求2所述的轨检机构，其特征在于，所述行走轮设置于行走轮支座上，所述横向张紧组件还包括第一导轴及第一导轴支座，所述活动张紧轮设置在所述行走轮支座上，所述第一导轴一端与所述行走轮支座连接，另一端活动穿设在所述第一导轴支座上，所述第一张紧弹簧套设于所述第一导轴上，且一端抵接所述行走轮支座、另一端抵接所述第一导轴支座。

7.根据权利要求6所述的轨检机构，其特征在于，所述接触式轨距测量组件还包括第二导轴及第二导轴支座，所述第二导轴一端通过一连接块与所述测量轮连接，另一端活动穿设在所述第二导轴支座上并与所述位移传感器连接。

8.根据权利要求7所述的轨检机构，其特征在于，所述第二张紧弹簧套设于所述第二导轴上，且一端抵接所述连接块、另一端抵接所述第二导轴支座；或

所述第二张紧弹簧一端与所述行走轮支座连接，另一端与所述连接块连接。

9.一种轨检小车，包括梁体，其特征在于，还包括至少一个权利要求1至8任一项所述的轨检机构，所述轨检机构设置在所述梁体上。

10.根据权利要求9所述的轨检小车，其特征在于，所述轨检机构的数量为一个，所述梁体包括大梁及设置于所述大梁一端的侧臂，所述轨检机构设置于所述大梁远离所述侧臂的一端上，所述侧臂的两端分别设有固定轮组。

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