CN112278006B - 套轨铁路小净距钢轨磨耗快速测量仪 - Google Patents

套轨铁路小净距钢轨磨耗快速测量仪 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种套轨铁路小净距钢轨磨耗快速测量仪，属于轨道交通测量仪器领域，包括内部设置有水平滑道的主构架，主构架上安装有限位系统、测量系统和操控系统，所述限位系统包括左轨定位杆和右轨定位杆，定位杆内侧安装有无线压力传感器；所述测量系统包括左轨垂磨测量杆、右轨垂磨测量杆、左轨侧磨测量杆和右轨侧磨测量杆，四个测量杆上分别安装有位移传感器；所述操控系统包括控制定位杆进行定位和测量杆进行测量的的手柄，本测量仪还包括有数据采集与处理系统，数据采集后通过蓝牙信号传输给手机App，手机App实时显示总磨耗量。本申请一种套轨铁路小净距钢轨磨耗快速测量仪，可以方便快捷的同时测量套轨铁路的相邻两股钢轨的磨耗。

Description

套轨铁路小净距钢轨磨耗快速测量仪
技术领域
本发明涉及一种套轨铁路小净距钢轨磨耗快速测量仪，属于轨道交通测量仪器领域。
背景技术
钢轨磨耗是指车轮与钢轨之间摩擦使钢轨头部产生磨损的现象。钢轨磨耗在直线和曲线上出现不同的形式。直线上主要为垂直磨耗和接头部分的鞍形磨耗。曲线上主要为外股钢轨的侧面磨耗，内股钢轨的压溃和波形磨耗。在小半径曲线上侧面磨耗尤为严重，往往因磨耗超限而报废。对于单一轨距的铁路钢轨，磨耗测量方法很多。
套轨是将不同轨距的两条线路共线，不同轨距线路相互嵌套，共用轨枕及路基。套轨大大减少了工程量，节省了工程投资，且无须修建换装站、无须修建转向架更换厂，还可缩短货物运达时间，但是在套轨铁路上，两股钢轨距离很近，对于钢轨磨耗的测量来说，操作空间受限，采用传统的测量方法，磨耗测量的效率十分低下。
因此，有必要研发一种可以快速测量套轨铁路钢轨磨耗的测量仪器。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种套轨铁路小净距钢轨磨耗快速测量仪，可以方便快捷的同时测量套轨铁路的相邻两股钢轨的磨耗，本发明采用的技术方案为：
一种套轨铁路小净距钢轨磨耗快速测量仪，其特征在于：包括内部设置有水平滑道的主构架，主构架上安装有限位系统、测量系统和操控系统，所述限位系统包括安装在主构架水平滑道内的左横杆和右横杆，左横杆和右横杆下端分别连接向下延伸的、与待测量钢轨内侧配合的左轨定位杆和右轨定位杆，左轨定位杆和右轨定位杆与待测量钢轨相对的内侧分别安装有无线压力传感器；所述测量系统包括与左横杆连接的在压力下可沿竖直方向移动的竖直的左轨垂磨测量杆和右轨垂磨测量杆，左轨垂磨测量杆设置在左横杆下方，右轨垂磨测量杆通过与左横杆连接的横支杆设置在右横杆下方，左轨垂磨测量杆和右轨垂磨测量杆的一侧分别对应安装有在压力下可沿水平方向移动的竖直的左轨侧磨测量杆和右轨侧磨测量杆，四个测量杆上分别安装有位移传感器；所述操控系统包括固定在左横杆和右横杆相背的一端的分别将左横杆和右横杆与水平滑道的两端连接的横拉簧、以及与左横杆和右横杆相对的一端分别连接的两根钢丝绳，两根固定钢丝绳另一端连接有控制钢丝绳拉伸的手柄。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述的主构架为空心结构，内部的空心形成水平滑道，水平滑道下方开口。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述手柄一端铰接在主构架上，另一端通过压簧与主构架连接，手柄中间位置连接所述两根钢丝绳，两根钢丝绳分别绕过固定于主构架上的两个定滑轮与左横杆右端、右横杆左端连接。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述压簧的弹性模量为横拉簧的两倍。
本发明技术方案的进一步改进在于：左轨定位杆和右轨定位杆为均包括竖直段和向下沿待测钢轨方向倾斜的延伸的倾斜段，倾斜段长度为5～10mm，折线所成角度与钢轨侧下角角度一致，无线压力传感器安装于定位杆弯折点处的竖向段的贴近钢轨一侧。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述左轨垂磨测量杆和右轨垂磨测量杆分别安装于左横杆和右横杆上的套筒中，左轨垂磨测量杆和右轨垂磨测量杆通过竖拉簧与套筒顶部的螺帽连接，套筒通过螺栓连接在左、右横杆上。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述左轨侧磨测量杆和右轨侧磨测量杆顶部焊接有空心滑块，左轨垂磨测量杆上安装有水平支杆，左轨侧磨测量杆通过空心滑块滑动安装在水平支杆上，空心滑块和左轨垂磨测量杆之间设置有弹簧；右轨侧磨测量杆通过空心滑块滑动安装在横支杆上，空心滑块两侧通过两个拉簧分别与套筒和主构架连接，测量水平位移。
本发明技术方案的进一步改进在于：所有测量杆下端均安装光滑金属圆球，左轨垂磨测量杆下端圆球中心与左轨定位杆压力传感器的左表面的水平净距为新轨轨头宽度的1/3，右轨垂磨测量杆下端圆球中心与右轨定位杆压力传感器的右表面的水平净距为新轨轨头宽度的2/3，左轨侧磨测量杆下端金属圆球球心位置比左轨垂磨测量杆下端金属圆球球心位置低16mm，右轨侧磨测量杆下端金属圆球球心位置比右轨垂磨测量杆金属圆球球心位置低16mm。
本发明技术方案的进一步改进在于：包括数据采集与处理系统，压力传感器和位移传感器将采集的数据通过蓝牙信号传输给手机App，手机App实时显示总磨耗量，当磨耗量的数值大于设定值时，手机报警。
由于采用了上述技术方案，本发明取得的技术进步在于：
本发明的一种套轨铁路小净距钢轨磨耗快速测量仪检查效率高，通过简单的操作，即可完成磨耗的测量，连续测量时，效率更高；劳动强度低，无需弯腰安放磨耗测量仪，读数时无需偏头，加之测量仪轻巧，劳动强度很低；一次测量两股钢轨的磨耗值，效率大幅提高。
附图说明
图1为本发明一种套轨铁路小净距钢轨磨耗快速测量仪的示意图；
图2为套轨轨道示意图；其中：1、主构架，2、左横杆，3、右横杆，4、横支杆，5、手柄，21、左轨定位杆，22、右轨定位杆，23、无线压力传感器，31、左轨垂磨测量杆，32、左轨侧磨测量杆，33、右轨垂磨测量杆，34、右轨侧磨测量杆，35、空心滑块，36、套筒，37、位移传感器，41、横拉簧，42、压簧，43、定滑轮，51、钢轨，52、钢轨。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
如图1所示，一种套轨铁路小净距钢轨磨耗快速测量仪，包括内部设置有水平滑道的主构架1，主构架1选用高强轻质金属材料加工而成，为空心结构，内部的空心形成水平滑道，水平滑道下方开口，其他构件可在主构架1里横向移动。
主构架1上安装有限位系统、测量系统和操控系统，限位系统包括安装在主构架1水平滑道内的左横杆2和右横杆3，左横杆2和右横杆3下端分别连接向下延伸的、与待测量钢轨内侧配合的左轨定位杆21和右轨定位杆22，左轨定位杆21和右轨定位杆22与待测量钢轨相对的内侧分别安装有无线压力传感器23；所述测量系统包括与左横杆2连接的在压力下可沿竖直方向移动的竖直的左轨垂磨测量杆31和右轨垂磨测量杆33，左轨垂磨测量杆31设置在左横杆2下方，右轨垂磨测量杆33通过与左横杆2连接的横支杆4设置在右横杆3下方，左轨垂磨测量杆31和右轨垂磨测量杆33的一侧分别对应安装有在压力下可沿水平方向移动的竖直的左轨侧磨测量杆32和右轨侧磨测量杆34，四个测量杆上分别安装有位移传感器37；所述操控系统包括固定在左横杆2和右横杆3相背的一端的分别将左横杆2和右横杆3与水平滑道的两端连接的横拉簧41、以及与左横杆2和右横杆3相对的一端分别连接的两根钢丝绳，两根固定钢丝绳另一端连接有控制钢丝绳拉伸的手柄5。
所述手柄5一端铰接在主构架1上，另一端通过压簧42与主构架1连接，手柄5中间位置连接所述两根钢丝绳，两根钢丝绳分别绕过固定于主构架上的两个定滑轮43与左横杆2右端、右横杆3左端连接，压簧42的弹性模量大于横拉簧41，优选为横拉簧41弹性模量的2倍。
左轨定位杆21和右轨定位杆22为均包括竖直段和向下沿待测钢轨方向倾斜的延伸的倾斜段，倾斜段长度为5～10mm，折线所成角度与钢轨侧下角角度一致，无线压力传感器23安装于定位杆弯折点处的竖向段的贴近钢轨一侧，其表面突出于定位杆表面，以便能够判别定位杆与钢轨轨头侧边紧密贴靠。
左轨垂磨测量杆31和右轨垂磨测量杆32分别安装于左横杆2和右横杆3上的套筒36中，左轨垂磨测量杆31和右轨垂磨测量杆32通过竖拉簧与套筒36顶部的螺帽连接，套筒36通过螺栓连接在左、右横杆上。
左轨侧磨测量杆32和右轨侧磨测量杆34顶部焊接有空心滑块35，左轨垂磨测量杆31上安装有水平支杆，左轨侧磨测量杆33通过空心滑块35滑动安装在水平支杆上，左轨侧磨测量杆33和左轨定位杆21在前后方向错开有一定距离，空心滑块35和左轨垂磨测量杆31之间设置有弹簧，位移传感器37安装在空心滑块35的左侧，测量左轨侧磨测量杆33的水平位移；右轨侧磨测量杆34通过空心滑块35滑动安装在横支杆4上，空心滑块35两侧通过两个拉簧分别与套筒36和主构架1连接，且左侧的拉簧的弹性模量大于右侧的拉簧的弹性模量，位移传感器37安装在空心滑块35的右侧，测量右轨侧磨测量杆34的水平位移。
所有测量杆下端均安装光滑金属圆球，左轨垂磨测量杆31下端圆球中心与左轨定位杆21压力传感器的左表面的水平净距为新轨轨头宽度的1/3，右轨垂磨测量杆33下端圆球中心与右轨定位杆21压力传感器的右表面的水平净距为新轨轨头宽度的2/3，左轨侧磨测量杆32下端金属圆球球心位置比左轨垂磨测量杆31下端金属圆球球心位置低16mm，右轨侧磨测量杆34下端金属圆球球心位置比右轨垂磨测量杆33金属圆球球心位置低16mm。
在实际操作中，手持测量仪的手柄5处，将左轨定位杆21和右轨定位杆22放入套轨相邻两股钢轨中，如图2的套轨轨道的钢轨51和钢轨52之间，按下手柄5，左横杆2、横支杆4以及右横杆3在横拉簧41的拉力作用下，使得定位杆与钢轨轨头侧边紧密贴靠进行定位，同时带动左轨侧磨测量杆32和右轨侧磨测量杆34移动测量侧面磨损量，按下左轨垂磨测量杆31和右轨垂磨测量杆33上方的螺帽，测量垂直磨损量，压力传感器和位移传感器将采集的数据通过蓝牙信号传输给手机App，手机App实时计算总磨耗量，超过限定值时，手机报警，限定值可根据规范设定。
应用本发明测量仪，一次可以测量两股钢轨的磨耗值，无需低头读数，操作简单，效率高。

Claims (9)

1.一种套轨铁路小净距钢轨磨耗快速测量仪，其特征在于：包括内部设置有水平滑道的主构架（1），主构架（1）上安装有限位系统、测量系统和操控系统，所述限位系统包括安装在主构架（1）水平滑道内的左横杆（2）和右横杆（3），左横杆（2）和右横杆（3）下端分别连接向下延伸的、与待测量钢轨内侧配合的左轨定位杆（21）和右轨定位杆（22），左轨定位杆（21）和右轨定位杆（22）与待测量钢轨相对的内侧分别安装有无线压力传感器（23）；所述测量系统包括与左横杆（2）连接的在压力下可沿竖直方向移动的竖直的左轨垂磨测量杆（31）和右轨垂磨测量杆（33），左轨垂磨测量杆（31）设置在左横杆（2）下方，右轨垂磨测量杆（33）通过与左横杆（2）连接的横支杆（4）设置在右横杆（3）下方，左轨垂磨测量杆（31）和右轨垂磨测量杆（33）的一侧分别对应安装有在压力下可沿水平方向移动的竖直的左轨侧磨测量杆（32）和右轨侧磨测量杆（34），四个测量杆上分别安装有位移传感器（37）；所述操控系统包括固定在左横杆（2）和右横杆（3）相背的一端的分别将左横杆（2）和右横杆（3）与水平滑道的两端连接的横拉簧（41）、以及与左横杆（2）和右横杆（3）相对的一端分别连接的两根钢丝绳，两根固定钢丝绳另一端连接有控制钢丝绳拉伸的手柄（5）。
2.根据权利要求1所述的一种套轨铁路小净距钢轨磨耗快速测量仪，其特征在于：所述的主构架（1）为空心结构，内部的空心形成水平滑道，水平滑道下方开口。
3.根据权利要求1所述的一种套轨铁路小净距钢轨磨耗快速测量仪，其特征在于：所述手柄（5）一端铰接在主构架（1）上，另一端通过压簧（42）与主构架（1）连接，手柄（5）中间位置连接所述两根钢丝绳，两根钢丝绳分别绕过固定于主构架上的两个定滑轮（43）与左横杆（2）右端、右横杆（3）左端连接。
4.根据权利要求3所述的一种套轨铁路小净距钢轨磨耗快速测量仪，其特征在于：所述压簧（42）的弹性模量为横拉簧（41）的两倍。
5.根据权利要求1所述的一种套轨铁路小净距钢轨磨耗快速测量仪，其特征在于：左轨定位杆（21）和右轨定位杆（22）为均包括竖直段和向下沿待测钢轨方向倾斜的延伸的倾斜段，倾斜段长度为5～10mm，折线所成角度与钢轨侧下角角度一致，无线压力传感器（23）安装于定位杆弯折点处的竖向段的贴近钢轨一侧。
6.根据权利要求1所述的一种套轨铁路小净距钢轨磨耗快速测量仪，其特征在于：所述左轨垂磨测量杆（31）和右轨垂磨测量杆（32）分别安装于左横杆（2）和右横杆（3）上的套筒（36）中，左轨垂磨测量杆（31）和右轨垂磨测量杆（32）通过竖拉簧与套筒（36）顶部的螺帽连接，套筒（36）通过螺栓连接在左、右横杆上。
7.根据权利要求1所述的一种套轨铁路小净距钢轨磨耗快速测量仪，其特征在于：所述左轨侧磨测量杆（32）和右轨侧磨测量杆（34）顶部焊接有空心滑块（35），左轨垂磨测量杆（31）上安装有水平支杆，左轨侧磨测量杆（33）通过空心滑块（35）滑动安装在水平支杆上，空心滑块（35）和左轨垂磨测量杆（31）之间设置有弹簧；右轨侧磨测量杆（34）通过空心滑块（35）滑动安装在横支杆（4）上，空心滑块（35）两侧通过两个拉簧分别与套筒（36）和主构架（1）连接，测量水平位移。
8.根据权利要求1所述的一种套轨铁路小净距钢轨磨耗快速测量仪，其特征在于：所有测量杆下端均安装光滑金属圆球，左轨垂磨测量杆（31）下端圆球中心与左轨定位杆（21）压力传感器的左表面的水平净距为新轨轨头宽度的1/3，右轨垂磨测量杆（33）下端圆球中心与右轨定位杆（21）压力传感器的右表面的水平净距为新轨轨头宽度的2/3，左轨侧磨测量杆（32）下端金属圆球球心位置比左轨垂磨测量杆（31）下端金属圆球球心位置低16mm，右轨侧磨测量杆（34）下端金属圆球球心位置比右轨垂磨测量杆（33）金属圆球球心位置低16mm。
9.根据权利要求1所述的一种套轨铁路小净距钢轨磨耗快速测量仪，其特征在于：包括数据采集与处理系统，压力传感器和位移传感器将采集的数据通过蓝牙信号传输给手机App，手机App实时显示总磨耗量，当磨耗量的数值大于设定值时，手机报警。
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