CN113447285B - 一种跨座式单轨轮胎检测装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种跨座式单轨轮胎检测装置，包括钢梁线路、运动检测机构和后台处理中心，本申请装置专门设置了一段特制钢梁形成直线钢梁线路，运动检测机构与地面相接，与特制钢梁保持解耦状态，列车行驶在直线钢梁线路路段时，减小了钢梁线路自身变形和振动对检测精度的影响；另外，本申请装置利用点激光传感器测距，控制直线模组自适应列车车速，带动线激光传感器同步跟随列车行驶，360度扫描列车轮胎的胎面轮廓，使得轮胎数据采集更全面、更准确，从而实现了列车的不停车检测，有效提高了轮胎检测的效率和准确性。

Description

一种跨座式单轨轮胎检测装置
技术领域
本发明涉及跨座式单轨交通领域，特别地，涉及一种跨座式单轨轮胎检测装置。
背景技术
随着经济的飞速发展和城市人口的不断增长，人们对公共交通的需求越来越大，在不影响城市持续发展并且占用城市空间小的前提下，跨座式单轨交通作为线路占地少，可实现大坡度，小曲率线径运行；且线路构造简单，建设费用低，噪声小，乘坐舒适，安全性佳的新型轨道交通制式，逐渐受到越来越多的青睐和应用。跨座式单轨轮胎胎面磨损会影响车辆行驶平稳性、附着能力等，给安全运行带来隐患。当前跨座式单轨轮胎状态大多是定点停车检测，定点停车检测基本依赖人工检测，检测速度慢，需耗费大量人力资源；定点停车检测基本只能扫描轮胎的部分轮廓面，依靠扫描的部分轮廓面是否损耗判断轮胎的损耗，检测准确度低。因此，业内急需一种跨座式单轨轮胎检测装置。
发明内容
为实现上述目的，本发明提供了一种跨座式单轨轮胎检测装置，包括钢梁线路、运动检测机构和后台处理中心；钢梁线路设置于列车行驶的线路中，钢梁线路的两端对接于列车行走轨道梁；运动检测机构包括支撑架、直线模组和激光检测组件；直线模组设置在支撑架上，支撑架承载支撑所述直线模组，直线模组包括直线导轨机构、滑台和驱动装置，直线导轨机构沿所述钢梁线路的长度方向设置，直线导轨机构上设有滑台，驱动装置连接直线导轨机构和滑台，驱动装置驱动滑台沿直线导轨机构滑动；激光检测组件设置于直线模组的滑台，直线模组用以带动激光检测组件同步跟随列车运动，激光检测组件用以扫描列车的胎面轮廓，后台处理中心与激光检测组件连接，后台处理中心计算、分析和处理激光检测组件采集的列车轮胎数据，并得出轮胎检测结果。
进一步地，钢梁线路包括特制钢梁，特制钢梁采用Q345B钢材料制成，特制钢梁的两端对接于列车行走路线的轨道梁；所述直线模组设置于特制钢梁的腹腔。
进一步地，特制钢梁的长度大于列车行驶轮胎的周长。
进一步地，激光检测组件包括安装平台、线激光传感器和点激光传感器，安装平台设置于直线模组的滑台，安装平台上设有第一安装座和第二安装座，线激光传感器转动设置于第一安装座上；点激光传感器转动设置于第二安装座上，点激光传感器测量列车轮胎与滑台的距离，并传送到后台处理中心；后台处理中心利用点激光传感器测得的列车轮胎与滑台的距离数据形成直线模组的闭环控制，控制输出滑台运行速度指令，保持滑台与轮胎的相对距离不变，方便线激光传感器扫描列车的胎面轮廓。
进一步地，第一安装座上设有第一铰接结构或第一销接结构；线激光传感器设置于安装座的第一铰接结构或第一销接结构，线激光传感器利用第一铰接结构或第一销接结构的转动调节自身的安装角度。
进一步地，第二安装座设有第二铰接结构或第二销接结构，点激光传感器设置于安装座的第二铰接结构或第二销接结构，点激光传感器利用第二铰接结构或第二销接结构的转动调节自身的安装角度。
进一步地，所述线激光传感器和点激光传感器的数量均为两件；两件线激光传感器对称布置在安装平台，位于直线模组的两侧；两件点激光传感器对称布置在安装平台，位于直线模组的两侧。
进一步地，直线模组中的驱动装置采用伺服电机。
本发明具有以下有益效果：
本发明提供了一种跨座式单轨轮胎检测装置，包括钢梁线路、运动检测机构和后台处理中心，本申请装置专门设置了一段特制钢梁形成直线钢梁线路，运动检测机构与地面相接，与特制钢梁保持解耦状态，列车行驶在直线钢梁线路路段时，减小了钢梁线路自身变形和振动对检测精度的影响；另外，本申请装置利用点激光传感器测距，控制直线模组自适应列车车速，带动线激光传感器同步跟随列车行驶，360度扫描列车轮胎的胎面轮廓，使得轮胎数据采集更全面、更准确，从而实现了列车的不停车检测，有效提高了轮胎检测的效率和准确性。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是本发明一种跨座式单轨轮胎检测装置的结构示意图(后台处理中心未示出)；
图2是图1正视结构示意图；
图3是图1中运动检测机构的结构示意图；
图4是图3中激光检测组件的安装结构示意图；
其中，1、特制钢梁，1.1、顶板，1.2、立板，1.3、底板，2、运动检测机构，2.1、线激光传感器，2.2、点激光传感器，2.3、直线导轨机构，2.4、第一球铰结构，2.5、连接支撑板，2.6、支撑架，2.7、U形安装支架，3、轮胎，4、列车。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明。
参照图1至图4，本发明提供了一种跨座式单轨轮胎检测装置，包括钢梁线路、运动检测机构2和后台处理中心，钢梁线路设置于列车行驶的线路中，钢梁线路的两端对接于列车行走轨道梁，运动检测机构2包括支撑架2.6、直线模组和激光检测组件；直线模组设置在支撑架上，支撑架承载支撑所述直线模组，直线模组包括直线导轨机构、滑台和驱动装置，直线导轨机构沿所述钢梁线路的长度方向设置，直线导轨机构上设有滑台，驱动装置连接直线导轨机构2.3和滑台，驱动装置驱动滑台沿直线导轨机构滑动；激光检测组件设置于直线模组的滑台；列车4经过钢梁线路时，激光检测组件随直线模组的滑台同步运动，激光检测组件同步跟随列车移动并全断面扫描列车的胎面轮廓，且将扫描获取的列车轮胎3数据传输至后台处理中心进行分析计算，后台处理中心计算分析后得出轮胎检测结果。
本实施例的钢梁线路包括特制钢梁1，特制钢梁采用Q345B钢材料的顶板1.1、立板1.2和底板1.3焊接制成，立板的两端分别连接底板和顶板；特制钢梁的两端利用指形板对接于列车行走路线的轨道梁；特制钢梁形成的钢梁线路优选直线线路，且钢梁线路的长度大于列车行驶轮胎的周长，具体的钢梁线路长度根据实际情况设置。指形板为现有的轨道连接用的指形板；所述直线模组设置于特制钢梁中顶板与底板之间的腹腔；顶板上设有条形槽，条形槽沿列车的行驶方向设置，条形槽的宽度和长度尺寸根据检测轮胎尺寸相应设置，条形槽便于激光检测组件的激光穿过。底板上安装孔，安装孔能够保证支撑架的穿过安装，支撑架2.6一端穿过安装孔连接地面，支撑架另一端位于特制钢梁的腹腔中，用以承载支撑直线模组。支撑架的这种设置方式一方面保证了结构紧凑，另一方面又能够连接地面利用地面提供稳定支撑；本实施例中设有三件支撑架，三件支撑架沿列车的行驶方向间隔设置，三件支架一同承载支撑直线模组，确保直线模组安装稳固。
本实施例的激光检测组件包括安装平台、两件线激光传感器2.1和两件点激光传感器2.2，安装平台设置于直线模组的滑台，安装平台上设有第一安装座和第二安装座，第一安装座上对称布置有两件第一球铰结构2.4，两件线激光传感器分别设置于两件第一球铰结构上，两件线激光传感器对称位于直线机构的两侧；两件线激光传感器利用第一球铰结构转动调节自身的安装角度，确保两件线激光传感器朝向面对在特制钢轨上行驶的列车的轮胎，调整好线激光传感器的发射角度和接收角度，且两件线激光传感器发射和接收互不干涉，一同扫描列车的胎面轮廓，有效保证轮胎数据采集更为全面准确。第二安装座上设有第二铰接结构，第二铰接结构包括U形安装架2.7和连接支撑板2.5，连接支撑板设置于安装平台上，U形安装架的两侧通过螺栓铰接连接支撑板，且U形安装架的两侧分别设有一件点激光传感器，两件点激光传感器对称位于直线导轨机构的两侧，两件点激光传感器了利用铰接的U形安装架转动调节自身的安装角度，确保点激光传感器朝向面对行驶的列车轮胎，两件点激光传感器一同测量列车轮胎与滑台的距离，并传送到后台处理中心；后台处理中心利用点激光传感器测得的列车轮胎与滑台的距离数据形成直线模组的闭环控制，控制输出滑台运行速度指令，保持滑台与轮胎的相对距离不变；方便线激光传感器扫描列车的胎面轮廓。同时采集的列车轮胎胎面数据通过无线传输系统传输至后台处理中心进行计算、分析和存储，并出相应的检测结果；如：轮胎更换预警以及轮胎损耗正常等。直线模组为市面上购买的电动滑台直线模组，直线模组中的驱动装置优选伺服电机。
本申请装置专门设置了一段特制钢梁形成直线钢梁线路，运动检测机构与地面相接，与特制钢梁保持解耦状态，列车行驶在直线钢梁线路路段时，减小了钢梁线路自身变形和振动对检测精度的影响；另外，运动检测机构设置于特制钢梁的腹腔，保证结构紧凑的同时，又有利于激光检测组件面向列车轮胎布置，方便激光检测组件扫描检测。同时本申请装置利用点激光传感器测距，控制直线模组自适应列车车速，带动线激光传感器同步跟随列车行驶，360度扫描列车轮胎的胎面轮廓，使得轮胎数据采集更全面、更准确，从而实现了列车的不停车检测，有效提高了轮胎检测的效率和准确性。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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 (7)

1.一种跨座式单轨轮胎检测装置，其特征在于，包括钢梁线路、运动检测机构和后台处理中心；钢梁线路设置于列车行驶的线路中，钢梁线路的两端对接于列车行走轨道梁；运动检测机构包括支撑架、直线模组和激光检测组件；直线模组设置在支撑架上，支撑架承载支撑所述直线模组，直线模组包括直线导轨机构、滑台和驱动装置，直线导轨机构沿所述钢梁线路的长度方向设置，直线导轨机构上设有滑台，驱动装置连接直线导轨机构和滑台，驱动装置驱动滑台沿直线导轨机构滑动；激光检测组件设置于直线模组的滑台，直线模组用以带动激光检测组件同步跟随列车运动，激光检测组件用以扫描列车的胎面轮廓，后台处理中心与激光检测组件连接，后台处理中心计算、分析和处理激光检测组件采集的列车轮胎数据，并得出轮胎检测结果，具体是：激光检测组件包括安装平台、线激光传感器和点激光传感器，安装平台设置于直线模组的滑台，安装平台上设有第一安装座和第二安装座，线激光传感器转动设置于第一安装座上；点激光传感器转动设置于第二安装座上，点激光传感器测量列车轮胎与滑台的距离，并传送到后台处理中心；后台处理中心利用点激光传感器测得的列车轮胎与滑台的距离数据形成直线模组的闭环控制，控制输出滑台运行速度指令，保持滑台与轮胎的相对距离不变，方便线激光传感器扫描列车的胎面轮廓。
2.根据权利要求1所述的一种跨座式单轨轮胎检测装置，其特征在于，钢梁线路包括特制钢梁，特制钢梁采用Q345B钢材料制成，特制钢梁的两端对接于列车行走路线的轨道梁；所述直线模组设置于特制钢梁的腹腔。
3.根据权利要求2所述的一种跨座式单轨轮胎检测装置，其特征在于，特制钢梁的长度大于列车行驶轮胎的周长。
4.根据权利要求1所述的一种跨座式单轨轮胎检测装置，其特征在于，第一安装座上设有第一铰接结构或第一销接结构；线激光传感器设置于安装座的第一铰接结构或第一销接结构，线激光传感器利用第一铰接结构或第一销接结构的转动调节自身的安装角度。
5.根据权利要求1所述的一种跨座式单轨轮胎检测装置，其特征在于，第二安装座设有第二铰接结构或第二销接结构，点激光传感器设置于安装座的第二铰接结构或第二销接结构，点激光传感器利用第二铰接结构或第二销接结构的转动调节自身的安装角度。
6.根据权利要求1-5任一项中所述的一种跨座式单轨轮胎检测装置，其特征在于，所述线激光传感器和点激光传感器的数量均为两件；两件线激光传感器对称布置在安装平台，位于直线模组的两侧；两件点激光传感器对称布置在安装平台，位于直线模组的两侧。
7.根据权利要求6所述的一种跨座式单轨轮胎检测装置，其特征在于，直线模组中的驱动装置采用伺服电机。
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