CN113581245A - 一种用于轨道板隐蔽性病害的自动检测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于轨道板隐蔽性病害的自动检测系统，包括检测小车、悬挂架、自动检测装置、搭载平台、激光传感器、工控机、外连接架、活塞套、槽型连接板、齿条、固定螺帽、活塞、电机箱、齿轮、激振锤和检测传感器，悬挂架置于检测小车上；搭载平台设于检测小车下方；激光传感器装在搭载平台内侧，用于判断检测小车行走距离并在达到设定行走距离时触发检测；外连接架置于悬挂架上，上端连接活塞套，下端穿过槽型连接板和齿条后通过固定螺帽与齿条固接；活塞置于活塞套内，下端连接齿条；电机箱与槽型连接板固接且内置电机；电机输出轴上设齿轮；齿轮与齿条啮合；激振锤和检测传感器设于齿条下方，敲击检测时将采集的振动信号传给工控机分析。
Description
技术领域
本发明涉及轨道交通技术领域，特别涉及一种用于轨道板隐蔽性病害的自动检测系统。
背景技术
无砟轨道板是高速铁路轨道的重要组成部件，无砟轨道板调整层在行车荷载、温度应力等作用下会产生脱空和离缝。此类损伤会对列车行驶造成巨大影响，对行车安全造成危害。因此铁路轨道检测在日常铁路维护中必不可少。
对于无砟轨道板调整层隐蔽性病害的检测，目前外侧轨道板的损伤主要通过目视查找，内部损伤采取人工手持设备敲击检测的方式，这种方法耗费大量人工，所需时间较长，效率低下，而且工作强度大，工作者十分劳累，检测精准性也不能确定。
发明内容
为了克服现有技术中的不足，本发明提供一种用于轨道板隐蔽性病害的自动检测系统，用机械装置取代人工手持激振锤和传感器进行检测，极大地解放人力，提高了轨道板脱空检测的效率。
为了达到上述发明目的，解决其技术问题所采用的技术方案如下：
一种用于轨道板隐蔽性病害的自动检测系统，包括检测小车、悬挂架、自动检测装置、搭载平台、激光传感器和工控机，其中：
所述检测小车放置于轨道板上；
所述悬挂架横向固定在所述检测小车上方两端，用于承载所述自动检测装置；
所述搭载平台对称设置于所述检测小车两侧下方；
所述激光传感器安装在所述搭载平台两侧中任意一侧的下方内侧，用于判断所述检测小车的行走距离并在达到设定行走距离时自动触发所述自动检测装置进行检测；
所述自动检测装置包括外连接架、活塞套、槽型连接板、齿条、固定螺帽、活塞、电机箱、齿轮、激振锤和检测传感器，其中：
所述外连接架通过螺栓固定在所述悬挂架上，其上端连接所述活塞套，下端穿过所述槽型连接板和齿条后通过所述固定螺帽与所述齿条固定连接；
所述活塞内置于所述活塞套内，其下端通过连轴连接所述齿条的上端；
所述电机箱固定连接于所述槽型连接板一端，且内置有电机；
所述电机的输出轴上设置有所述齿轮，用于驱动所述齿轮转动；
所述齿轮与所述齿条啮合，用于通过所述齿轮的转动带动所述齿条的上下移动进而带动所述活塞在所述活塞套内上下往复运动；
所述激振锤和检测传感器固定在所述齿条下方，并与所述工控机连接，用于通过所述齿条带动其上下运动并在敲击轨道板检测时将采集的振动信号传输给所述工控机进行分析。
进一步的，还包括单片机，所述单片机安装在所述搭载平台内，并与所述激光传感器和电机连接，用于通过其内部预载程序接收所述激光传感器信号并控制所述电机转动。
进一步的，还包括供电单元，所述供电单元与所述单片机、电机和激光传感器电性连接，用于分别向所述单片机、电机和激光传感器供电。
进一步的，所述激光传感器根据高低落差，对于双块式轨道板，通过判断所述检测小车走过的轨枕和轨道板的个数，对于I、II、III型无砟轨道板，通过判断所述检测小车走过的扣件和轨道板的个数，所述单片机进行计数，以此判断所述检测小车的行走距离，一旦达到设定的行走距离，所述单片机触发所述自动检测装置进行检测。
进一步的，还包括弹簧，所述激振锤和检测传感器通过所述弹簧固定在所述齿条下方，用于缓冲敲击对所述激振锤和检测传感器所产生的激振影响。
优选的，所述活塞套的底部抽壳口径减小，用于防止所述活塞从所述活塞套下部掉落。
优选的，所述悬挂架上设置多个螺栓孔，用于固定多个所述自动检测装置以此满足同时检测多条线路的需求。
优选的，所述悬挂架和自动检测装置采用碳钎维材料。
本发明由于采用以上技术方案，使之与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：
相较于现有的人工检测方式，本发明中的装置结构轻便，易于组装、拆卸，用机械装置取代人工进行检测，极大地提高了轨道板脱空检测的效率，适应性强，可用于各种型号的无砟轨道板检测。本装置可用于但不限于对轨道板的检测，亦可用于对其他混凝土设施的敲击检测
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见，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。附图中：
图1是本发明一种用于轨道板隐蔽性病害的自动检测系统的总体作业示意图；
图2是本发明一种用于轨道板隐蔽性病害的自动检测系统中自动检测装置的整体结构示意图；
图3是本发明一种用于轨道板隐蔽性病害的自动检测系统中齿轮齿条传动结构示意图；
图4是本发明一种用于轨道板隐蔽性病害的自动检测系统中弹簧连接检测传感器示意图；
图5是本发明一种用于轨道板隐蔽性病害的自动检测系统中弹簧连接激振锤示意图。
【主要符号说明】
1-检测小车；2-悬挂架；3-自动检测装置；4-搭载平台；5-激光传感器；6-外连接架；7-活塞套；8-槽型连接板；9-齿条；10-固定螺帽；11-活塞；12-电机箱；13-齿轮；14-连轴；15-激振锤；16-检测传感器；17-弹簧。
具体实施方式
以下将结合本发明的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述和讨论，显然，这里所描述的仅仅是本发明的一部分实例，并不是全部的实例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
如图1-5所示，本实施例公开了一种用于轨道板隐蔽性病害的自动检测系统，包括检测小车1、悬挂架2、自动检测装置3、搭载平台4、激光传感器5和工控机(未图示)，其中：
所述检测小车1放置于轨道板上；
所述悬挂架2横向固定在所述检测小车1上方两端，用于承载所述自动检测装置3；
所述搭载平台4对称设置于所述检测小车1两侧下方；
所述激光传感器5安装在所述搭载平台4两侧中任意一侧的下方内侧，用于判断所述检测小车1的行走距离并在达到设定行走距离时自动触发所述自动检测装置3进行检测；
所述自动检测装置3包括外连接架6、活塞套7、槽型连接板8、齿条9、固定螺帽10、活塞11、电机箱12、齿轮13、激振锤15和检测传感器16，其中：
所述外连接架6通过螺栓固定在所述悬挂架2上，其上端连接所述活塞套7，下端穿过所述槽型连接板8和齿条9后通过所述固定螺帽10与所述齿条9固定连接；
所述活塞11内置于所述活塞套7内，其下端通过连轴14连接所述齿条9的上端；
所述电机箱12固定连接于所述槽型连接板8一端，且内置有电机；
所述电机的输出轴上设置有所述齿轮13，用于驱动所述齿轮13转动；
所述齿轮13与所述齿条9啮合，用于通过所述齿轮13的转动带动所述齿条9的上下移动进而带动所述活塞11在所述活塞套7内上下往复运动，带动所述激振锤15和传感器完成检测；
所述激振锤15和检测传感器16固定在所述齿条9下方，并与所述工控机连接，用于通过所述齿条9带动其上下运动并在敲击轨道板检测时将采集的振动信号传输给所述工控机进行分析。本实施例中，所述工控机人工手持进行操作。
进一步的，所述自动检测系统还包括单片机(未图示)，所述单片机安装在所述搭载平台4内，并与所述激光传感器5和电机连接，用于通过其内部预载程序接收所述激光传感器5信号并控制所述电机转动。
进一步的，所述自动检测系统还包括供电单元(未图示)，所述供电单元与所述单片机、电机和激光传感器5电性连接，用于分别向所述单片机、电机和激光传感器5供电。
进一步的，所述激光传感器5根据高低落差，对于双块式轨道板，通过判断所述检测小车1走过的轨枕和轨道板的个数，对于I、II、III型无砟轨道板，通过判断所述检测小车1走过的扣件和轨道板的个数，所述单片机进行计数，以此判断所述检测小车1的行走距离，一旦达到设定的行走距离，所述单片机触发所述自动检测装置3进行检测。
进一步的，所述自动检测装置3还包括弹簧17，所述激振锤15和检测传感器16通过高强度拉伸弹簧17固定在所述齿条9下方，用于缓冲敲击对所述激振锤15和检测传感器16所产生的激振影响。
优选的，所述活塞套7的底部抽壳口径减小，用于防止所述活塞11从所述活塞套7下部掉落。
优选的，所述悬挂架2上设置多个螺栓孔(未图示)，用于固定多个所述自动检测装置3以此满足同时检测多条线路的需求。
优选的，所述悬挂架2和自动检测装置3采用碳钎维材料。在保证刚度足够的前提下，可以大大地减轻该装置的重量，使其十分轻便。
具体工作原理：
外连接架6通过螺栓固定在悬挂架2上，搭载平台4内的单片机预载程序，用于控制电机转动及收集激光传感器5的数据，当人工推动检测小车1前进时，单片机预载程序启动，通过分析激光传感器5所收集的数据，判断检测小车1的行走距离，一旦达到预设的行走距离，单片机发出指令，电机箱12内的电机驱动齿轮13转动，齿轮13带动齿条9上所连接的检测传感器16及激振锤15进行敲击，检测传感器16将所采集的振动信号传输给工控机进行分析，达到检测目的。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (8)
1.一种用于轨道板隐蔽性病害的自动检测系统，其特征在于，包括检测小车、悬挂架、自动检测装置、搭载平台、激光传感器和工控机，其中：
所述检测小车放置于轨道板上；
所述悬挂架横向固定在所述检测小车上方两端，用于承载所述自动检测装置；
所述搭载平台对称设置于所述检测小车两侧下方；
所述激光传感器安装在所述搭载平台两侧中任意一侧的下方内侧，用于判断所述检测小车的行走距离并在达到设定行走距离时自动触发所述自动检测装置进行检测；
所述自动检测装置包括外连接架、活塞套、槽型连接板、齿条、固定螺帽、活塞、电机箱、齿轮、激振锤和检测传感器，其中：
所述外连接架通过螺栓固定在所述悬挂架上，其上端连接所述活塞套，下端穿过所述槽型连接板和齿条后通过所述固定螺帽与所述齿条固定连接；
所述活塞内置于所述活塞套内，其下端通过连轴连接所述齿条的上端；
所述电机箱固定连接于所述槽型连接板一端，且内置有电机；
所述电机的输出轴上设置有所述齿轮，用于驱动所述齿轮转动；
所述齿轮与所述齿条啮合，用于通过所述齿轮的转动带动所述齿条的上下移动进而带动所述活塞在所述活塞套内上下往复运动；
所述激振锤和检测传感器固定在所述齿条下方，并与所述工控机连接，用于通过所述齿条带动其上下运动并在敲击轨道板检测时将采集的振动信号传输给所述工控机进行分析。
2.根据权利要求1所述的一种用于轨道板隐蔽性病害的自动检测系统，其特征在于，还包括单片机，所述单片机安装在所述搭载平台内，并与所述激光传感器和电机连接，用于通过其内部预载程序接收所述激光传感器信号并控制所述电机转动。
3.根据权利要求2所述的一种用于轨道板隐蔽性病害的自动检测系统，其特征在于，还包括供电单元，所述供电单元与所述单片机、电机和激光传感器电性连接，用于分别向所述单片机、电机和激光传感器供电。
4.根据权利要求2所述的一种用于轨道板隐蔽性病害的自动检测系统，其特征在于，所述激光传感器根据高低落差，对于双块式轨道板，通过判断所述检测小车走过的轨枕和轨道板的个数，对于I、II、III型无砟轨道板，通过判断所述检测小车走过的扣件和轨道板的个数，所述单片机进行计数，以此判断所述检测小车的行走距离，一旦达到设定的行走距离，所述单片机触发所述自动检测装置进行检测。
5.根据权利要求1所述的一种用于轨道板隐蔽性病害的自动检测系统，其特征在于，还包括弹簧，所述激振锤和检测传感器通过所述弹簧固定在所述齿条下方，用于缓冲敲击对所述激振锤和检测传感器所产生的激振影响。
6.根据权利要求1所述的一种用于轨道板隐蔽性病害的自动检测系统，其特征在于，所述活塞套的底部抽壳口径减小，用于防止所述活塞从所述活塞套下部掉落。
7.根据权利要求1所述的一种用于轨道板隐蔽性病害的自动检测系统，其特征在于，所述悬挂架上设置多个螺栓孔，用于固定多个所述自动检测装置以此满足同时检测多条线路的需求。
8.根据权利要求1所述的一种用于轨道板隐蔽性病害的自动检测系统，其特征在于，所述悬挂架和自动检测装置采用碳钎维材料。
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