CN113108761A - 基于轨道的智能水准尺固定设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于轨道的智能水准尺固定设备，包括水准尺，用于测量轨道高程；设备主体，所述设备主体水平设置；行走机构，所述行走机构承载所述水准尺和所述设备主体，紧贴轨道并沿轨道移动；包括承载架、驱动部件、导向部件和制动部件；其中，所述承载架支撑所述水准尺和所述设备主体，并连接所述驱动部件，所述导向部件控制所述驱动部件走向，所述制动部件控制所述驱动部件减速停止。本发明不仅能代替人力搬移，而且能够精确控制行进距离，自动移动水准尺进行测量，从而有效节约人工成本，减轻工作人员的劳动强度，作业效率高。

Description

基于轨道的智能水准尺固定设备

技术领域

本发明涉及轨道测量用具技术领域，尤其涉及一种基于轨道的智能水准尺固定设备。

背景技术

轨道高程测量是确定轨道地面点高程的测量工作。一点的高程一般是指这点沿铅垂线方向到大地水准面的距离，又称绝对高程。

在涉及既有轨道交通测量时，需要对轨道现状高程进行测量。测量过程中，需要在划定的断面上布置测点进行测量。

具体作业过程中，需要通过距离量测，划定相应断面，并在断面的相应测点上测量轨道高程。实际操作过程中，需要一个人操作水准尺，另一个人扶立水准尺；若是隧道内照明条件较差，还需要一个人采用手电筒照亮，以确保水准尺的准确测量。虽然这样也能完成测量工作，但是耗费了大量的人力，造成人力资源的浪费，而且测量效率较低。

发明内容

本发明提供一种基于轨道的智能水准尺固定设备，用以解决现有技术中耗费人力，测量效率较低的缺陷，实现自动移动进行测量，节约人员成本，减轻人工劳动强度，提高测量效率。

本发明提供一种基于轨道的智能水准尺固定设备，包括：

水准尺，用于测量轨道高程；

设备主体，所述设备主体水平设置；

行走机构，所述行走机构承载所述水准尺和所述设备主体，紧贴轨道并沿轨道移动；包括承载架、驱动部件、导向部件和制动部件；

其中，所述承载架支撑所述水准尺和所述设备主体，并连接所述驱动部件，所述导向部件控制所述驱动部件走向，所述制动部件控制所述驱动部件减速停止。

根据本发明提供的基于轨道的水准尺固定设备，沿着所述承载架的长度方向设置有滑槽，所述滑槽内滑动连接有滑块，所述水准尺固定于所述滑块上。

根据本发明提供的基于轨道的智能水准尺固定设备，所述驱动部件包括驱动轮、驱动器和驱动防护罩，所述驱动轮通过所述驱动防护罩与所述承载架相连，并通过驱动器控制在轨道上移动。

根据本发明提供的基于轨道的智能水准尺固定设备，所述导向部件包括导向板、导向轴和导向轮，所述导向轮对称设置在所述驱动轮两侧，并通过所述导向轴与所述导向板垂直连接，所述导向板固定连接在所述驱动防护罩上。

根据本发明提供的基于轨道的智能水准尺固定设备，所述驱动轮与所述导向轮之间的圆心点连接形成等边三角形。

根据本发明提供的基于轨道的智能水准尺固定设备，所述制动部件包括制动板、制动夹爪、制动拉杆和制动控制器；

其中，所述制动板固定在所述驱动防护罩的一端，所述制动夹爪固定在所述制动拉杆上，所述制动控制器控制所述制动拉杆竖直移动。

根据本发明提供的基于轨道的智能水准尺固定设备，所述制动夹爪由对称设置的两个制动件组成，所述制动件与所述制动板平行，并通过连接块与所述制动拉杆连接。

根据本发明提供的基于轨道的智能水准尺固定设备，所述制动控制器为气缸或者蜗轮蜗杆结构。

根据本发明提供的基于轨道的智能水准尺固定设备，所述设备主体包括机壳，所述机壳上设置有显示屏、电池盒、按钮和距离检测器；所述机壳内安装有PLC控制器。

根据本发明提供的基于轨道的智能水准尺固定设备，所述机壳上设置有照明结构。

本发明提供的一种基于轨道的智能水准尺固定设备，通过设置设备主体和行走机构，将水准尺和设备主体架设在行走机构上，行走机构带动设备主体和水准尺同步移动，不仅能代替人力搬移，而且能够精确控制行进距离，自动移动水准尺进行测量，从而有效节约人工成本，减轻工作人员的劳动强度，作业效率高；

与此同时，行走机构包括驱动部件、导向部件和制动部件，导向部件为驱动部件提供导向的同时能稳定驱动部件的运行，从而使固定设备整体的稳定性更好，通过制动部件能够准确控制行走机构的移动位置，从而实现准确定位。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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他的附图。

图1是本发明提供的基于轨道的智能水准尺固定设备的结构示意图之一；

图2是本发明提供的基于轨道的智能水准尺固定设备的结构示意图之二；

图3是本发明提供的基于轨道的智能水准尺固定设备的局部结构示意图；

图4是本发明提供的基于轨道的智能水准尺固定设备的俯视图；

图5是本发明提供的基于轨道的智能水准尺固定设备的使用状态示意图；

附图标记：

1：水准尺； 2：设备主体； 3：行走机构；

31：承载架； 32：驱动部件； 321：驱动轮；

322：驱动器； 323：驱动防护罩； 33：导向部件

331：导向板； 332：导向轮； 333：导向轴；

34：制动部件； 341：制动板； 342：制动夹爪；

343：制动拉杆； 344：制动控制器； 345：连接块；

4：滑槽； 5：滑块； 6：显示屏；

7：电池盒； 8：照明结构； 9：固定架；

10：紧固件。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，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他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面结合图1至图5，对本发明的实施例进行描述。应当理解的是，以下描述仅是本发明的示意性实施方式，并未对本发明构成任何限定。

作为本发明的一种实施例，本发明提供一种基于轨道的智能水准尺固定设备，包括水准尺1、设备主体2和行走机构3。

其中，设备主体2水平设置，水准尺1垂直设备主体2安装，设备主体2和水准尺1均安装在行走机构3上；行走机构3紧贴在轨道上，并沿着轨道移动。行走机构3包括承载架31，驱动部件32、导向部件33和制动部件34；承载架31用于承载水准尺1和设备主体2，驱动部件32控制行走机构3的移动，导向部件33用于控制驱动部件32的走向，制动部件34用于控制驱动部件32的减速停止。

并且，水准尺1为现有技术，其具体的结构特征以及连接关系本领域技术人员知晓，在此不做赘述。

可以理解为，在现有技术中，需要工作人员拿着水准尺在轨道断面上测量轨道高程。测量距离不同，断面测试点的位置就不同，因此测试完一点的高程之后，工作人员拿着水准尺继续移动进行下一测试点的测量。工作人员的劳动强度较大，测量效率较低。

本实施例中，将这一移动过程采用基于轨道的智能水准尺固定设备代替，通过设置设备主体2和行走机构3，将水准尺1和设备主体2架设在行走机构3上，行走机构3带动设备主体2和水准尺1同步移动，不仅能代替人力搬移，而且能够精确控制行进距离，自动移动水准尺1进行测量，从而有效节约人工成本，减轻工作人员的劳动强度，作业效率高。

在本实施例中，具体的，如图1至图3所示，承载架31相当于横梁，承载架31的长度与两个轨道之间的间距相等，用于连接两端的行走机构3。承载架31上沿着承载架31的长度方向设置有滑槽4，滑槽4内滑动连接有滑块5，滑块5上固定连接有水准尺1的固定架9，水准尺1通过紧固件10固定连接在该固定架9内。滑块5在滑槽4中可以任意滑动，因此使水准尺1可以在两条轨道之间来回滑动进行同一断面的多个测量点的测量。

其中，可以在承载架31的两端垂直设置工字形连接件，通过工字形连接件将驱动部件32、导向部件33和制动部件34连接。

另外，固定架9内部贯通设置，水准尺1垂直固定架9并容纳于固定架9内部；固定架9内部的形状结构根据水准尺1的形状进行确定，比如方形结构。紧固件10可以为螺栓。

在本实施例中，具体的，驱动部件32包括驱动轮321和驱动器322，驱动轮321为轮胎，通过驱动防护罩323固定安装于承载架31的两端，驱动轮321与轨道的顶面相接触；驱动轮321的传动轴与驱动器322的输出轴连接，驱动器322为减速电机。驱动器322启动，带动传动轴转动，从而使驱动轮321前行。

其中，驱动防护罩323固定连接在工字形连接件上，可以通过螺栓连接或者焊接。驱动防护罩323与驱动轮321之间通过轴承安装，即在驱动防护罩323上开设安装孔，驱动轮321的传动轴通过轴承安装在该安装孔内。

在本实施例中，具体的，导向部件33包括对称设置在驱动轮321两侧的导向板331和导向轮332，其中导向板331与驱动防护罩323固定连接，驱动防护罩323两侧一体设置安装凸耳，导向板331可以采用螺钉或者螺栓固定在该安装凸耳上，导向板331另一端连接导向轴333，导向轮332通过轴承连接在导向轴333上。

其中，导向轴333与导向板331垂直设置，导向轴333与轨道侧面平行。导向轮332可以为橡胶轮，当驱动轮321在轨道上运行时，导向轮332分别与轨道的两个侧面抵接，在两个侧面上并行滑动，稳固驱动轮321的运行。

另外，驱动轮321和两个导向轮332之间的圆心点连接组成等边三角形，驱动轮321在轨道上移动的过程中，两个导向轮332不仅可以导向，同时还可以作为辅助轮，使驱动轮321的运行更为稳定。保证测量过程中，设备的稳定性。另外采用左右两侧导向轮332夹紧轨道中间立板的形式，以使固定设备在坡面上平稳行进不打滑。

在本实施例中，具体的，制动部件34包括制动板341、制动夹爪342、制动拉杆343和制动控制器344，制动夹爪342固定连接在制动拉杆343上，制动控制器344控制制动拉杆343在竖直向上或者向下移动。

其中，制动板341通过螺栓或者焊接固定在驱动防护罩323的一端，且制动板341的横截面形状为三角形，制动控制器344位于制动板341的上方，制动拉杆343垂直连接在制动控制器344的下方，且制动拉杆343的中轴线与制动板341的中线重合，结构相对稳定，使驱动部件32的制动效果好。

其中，如图3所示，制动夹爪342由对称设置的两个制动件组成，制动件设置在制动拉杆343的两侧，且制动件通过连接块345与制动拉杆343连接，连接块345与制动拉杆343固定连接，随着制动拉杆343的上下移动，连接块345同步移动，驱动制动杆件相互靠近或者远离。制动件一端铰接在连接块345上，另一端通过铰接轴与制动板341转动连接，且制动板341与制动件平行设置。

另外，制动控制器344为气缸或者涡轮蜗杆结构。当为气缸时，气缸的输出端与制动拉杆343连接，驱动制动拉杆343在竖直方向移动。当为涡轮蜗杆结构时，制动拉杆343一端为蜗杆设计，与涡轮啮合，涡轮通过电机驱动，带动蜗杆沿着竖直方向移动。

如图3所示，制动件为异形件，端部具有触角，在触角上设置防滑垫。当需要制动的时候，制动控制器344工作，带动制动拉杆343垂直向上移动，并带动制动件的一端随着制动拉杆343的上移进行移动，此时，制动件的另一端相互靠近，触角靠近轨道，直至与轨道侧壁接触，并卡紧在轨道两侧，迫使驱动部件32停止位移，进而实现准确定位，以提高测量效果。

作为本发明的一种可选实施方式，为了使行走机构3沿着轨道的运动更为稳定，轮胎的宽度与轨道的宽度相近，从而增加了轮胎与轨道之间的接触面积，运行更为稳定。

在本实施例中，具体的，设备主体2包括机壳，机壳采用轻量化材料制作，例如铝合金等。在机壳上设置有显示屏6，用于显示行进距离，以及电池电量等。且显示屏6为触摸屏，可以通过触摸控制该固定设备。在显示屏6一侧且位于机壳上设置有启动/停止等按钮。

另外，在机壳上设置有电池盒7，电池盒7包括电池安装槽和电池盖板，电池安装在该电池安装槽内，并通过电池盖板封闭。电池在使用过程中，可以为整个固定设备供电，同时也可以取下电池为电池充电，因此电池可以选用蓄电池。

再者，在机壳内安装有PLC控制器，用于控制和协调固定设备中各部件的运行。PLC控制器包含有主控制器模块、电机驱动模块、液晶显示模块、键盘模块、测距模块、蓝牙通信模块、电源模块等。

在设备主体2上吸附设置有距离检测器，距离检测器与PLC控制器和电池电性连接。用于检测设备主体2在轨道上的行走距离，进而反馈给PLC控制器，PLC控制器采集和分析信息之后给电机驱动器322反馈信息，从而控制驱动器322的停转，进一步控制驱动轮321的启动或者停止。

作为本发明的一种可选实施方式，通过遥控器控制该固定设备的行走和停止，在遥控器内装有发射模块，发射模块将编码器的指令信号加载到射频信号上，向空中辐射。在机壳内安装有接收器，接收器内有接收模块，即接受含有指令信号的载频信号，把指令信号从高频信号中分离并还原为指令信号，送到解码器中，解码器输出控制执行部件，即控制驱动器322的停转，进一步控制驱动轮321的启动或者停止。

作为本发明的一种可选实施方式，通过手机控制该固定设备的行走和停止。客户端为蓝牙手机，服务端为PLC控制器内的蓝牙通信模块，通过手机蓝牙向蓝牙通信模块发送蓝牙信号，PLC控制器接收信号并处理，给驱动器322反馈信息，从而控制驱动器322的停转，进一步控制驱动轮321的启动或者停止。

作为本发明的一种可选实施方式，可以采用自动控制的方式控制水准尺在滑槽4内的滑动，即沿着滑槽4的方向设置丝杠(图中未示出)，使滑块5同步传动连接在丝杠和滑块5上，丝杠一端传动连接有电机，电机电性连接PLC控制器。因此通过遥控或者手机控制的方式向PLC控制器发出命令，PLC控制器驱动电机启动或者停止，驱动丝杠带动滑块5在滑槽4内移动，从而使固定在滑块5上的水准尺沿着滑槽4的方向来回移动。

作为本发明的一种可选实施方式，在机壳上沿着机壳的长度方向等距设置有照明结构8，照明结构8为嵌入式设置在机壳表面的多个LED灯。多个LED灯并联设置，当其中一个灯换掉时，不会影响其他灯的照明情况。且LED灯与PLC控制器电性连接，由PLC控制器统一控制。从而在水准尺测量过程中，无需其他人员举灯照明，解决现有轨道作业过程中，人力资源浪费多，作业效率低的问题。

如图5所示，本发明在使用过程中，将两个驱动轮321分别放置在两个轨道上，使得驱动轮321与轨道顶面相接触，并且使驱动轮321两侧的两个导向轮332分别与轨道侧面相抵接，此时，承载架31支撑水准尺1和设备主体2横跨架设在两条轨道之间，使固定设备在直线轨道上可以实现前后自由行走。

然后，通过显示屏6设置固定距离，再按下显示屏6下方的启动按钮，设固定设备开始移动，移动固定距离后，设固定设备自动停止。水准尺1进行轨道高程测量；另外还可以控制水准尺1在两条轨道之间移动，以实现两条轨道之间同断面上不同测试点的高程测量。

或者在起始位置按下启动按钮，到达某特定位置时，按下停止按钮，使固定设备停止，并能通过显示屏6显示通过的距离。当需要停止时，制动控制器344工作，带动制动拉杆343垂直向上移动，同时带动制动件的一端随着制动拉杆343的上移进行移动，此时，制动件的另一端相互靠近，使触角靠近轨道，直至与轨道侧壁接触，并卡紧在轨道两侧，迫使驱动部件32停止位移，进而实现准确定位。

本发明提供的基于轨道的水准尺固定设备在测量过程中，可以精确控制行进距离，能够自动移动水准尺1进行测量，从而有效节约人工成本，减小工人的劳动强度，作业效率高，对操作人员要求低，操作简单。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种基于轨道的智能水准尺固定设备，其特征在于，包括：

水准尺，用于测量轨道高程；

设备主体，所述设备主体水平设置；

行走机构，所述行走机构承载所述水准尺和所述设备主体，紧贴轨道并沿轨道移动；包括承载架、驱动部件、导向部件和制动部件；

其中，所述承载架支撑所述水准尺和所述设备主体，并连接所述驱动部件，所述导向部件控制所述驱动部件走向，所述制动部件控制所述驱动部件减速停止。

2.根据权利要求1所述的基于轨道的智能水准尺固定设备，其特征在于，沿着所述承载架的长度方向设置有滑槽，所述滑槽内滑动连接有滑块，所述水准尺固定于所述滑块上。

3.根据权利要求1所述的基于轨道的智能水准尺固定设备，其特征在于，所述驱动部件包括驱动轮、驱动器和驱动防护罩，所述驱动轮通过所述驱动防护罩与所述承载架相连，并通过驱动器控制在轨道上移动。

4.根据权利要求3所述的基于轨道的智能水准尺固定设备，其特征在于，所述导向部件包括导向板、导向轴和导向轮，所述导向轮对称设置在所述驱动轮两侧，并通过所述导向轴与所述导向板垂直连接，所述导向板固定连接在所述驱动防护罩上。

5.根据权利要求4所述的基于轨道的智能水准尺固定设备，其特征在于，所述驱动轮与所述导向轮之间的圆心点连接形成等边三角形。

6.根据权利要求3所述的基于轨道的智能水准尺固定设备，其特征在于，所述制动部件包括制动板、制动夹爪、制动拉杆和制动控制器；

其中，所述制动板固定在所述驱动防护罩的一端，所述制动夹爪固定在所述制动拉杆上，所述制动控制器控制所述制动拉杆竖直移动。

7.根据权利要求6所述的基于轨道的智能水准尺固定设备，其特征在于，所述制动夹爪由对称设置的两个制动件组成，所述制动件与所述制动板平行，并通过连接块与所述制动拉杆连接。

8.根据权利要求6或7所述的基于轨道的智能水准尺固定设备，其特征在于，所述制动控制器为气缸或者蜗轮蜗杆结构。

9.根据权利要求1所述的基于轨道的智能水准尺固定设备，其特征在于，所述设备主体包括机壳，所述机壳上设置有显示屏、电池盒、按钮和距离检测器；所述机壳内安装有PLC控制器。

10.根据权利要求9所述的基于轨道的智能水准尺固定设备，其特征在于，所述机壳上设置有照明结构。

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