CN114019270A - 一种铁轨电参数自动检测设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种铁轨电参数自动检测设备，设备靠近铁轨的一侧设置探针自动顶压装置，探针自动顶压装置通过安装支架与设备连接固定；探针自动顶压装置包括上部和下部，上部为微型电动推杆部分，下部为探针顶压结构；微型电动推杆部分的伸缩杆可带动下部的探针顶压机构在一定行程范围内上下移动；本发明提供了解决人工测量铁轨电参数效率低下的问题的一种铁轨电参数自动检测设备。

Description

一种铁轨电参数自动检测设备

技术领域

本发明涉及轨道电路检测技术领域，更具体的说，它涉及一种铁轨电参数 自动检测设备。

背景技术

在电气化铁路的建设与运营中，铁路的信号工程尤为关键，其中铁轨在铁 路的信号工程中承担了重要的角色。铁路的铁轨主要起当前运行区间有无列车 占用的作用，避免造成撞车事故，为了检测当前铁路的运行区间中有无列车在 行驶，铁轨上安装有轨道电路，包含有电压、电流和载频等信号。

为了保障列车的正常运行，必须定期对铁轨的轨道电路进行检测维护。目 前对于铁轨轨道电路的检测和维护均由人工完成，检测维护人员需要根据测试 项目的不同，在铁轨上临时放置检测探针，布置测量线路的连线，然后使用铁 轨专用的电参数检测仪进行测量，检测完成后还需要手工记录测量数据，整个 测量过程重复性较高，测量效率低下。

发明内容

本发明克服了现有技术的不足，提供了解决人工测量铁轨电参数效率低下 的问题的一种铁轨电参数自动检测设备。

本发明的技术方案如下：

一种铁轨电参数自动检测设备，设备靠近铁轨的一侧设置探针自动顶压装 置，探针自动顶压装置通过安装支架与设备连接固定；

探针自动顶压装置包括上部和下部，上部为微型电动推杆部分，下部为探 针顶压结构；微型电动推杆部分的伸缩杆可带动下部的探针顶压机构在一定行 程范围内上下移动。

进一步的，设备采用遥控小车。

进一步的，探针自动顶压装置两个，且分别设置于遥控小车靠近铁轨一面 的两侧上。

进一步的，下部的探针顶压机构在30毫米行程范围内上下移动。

进一步的，下部包括微动开关、活动挡板、弹簧、探针和固定隔板；微动 开关设置在下部靠近上部的一侧，且微动开关的触动按钮远离上部，微动开关 下方设置活动挡板，活动挡板下方分布设置探针，探针贯穿固定隔板，下部远 离上部的一面与探针对应的位置处设置通孔；探针靠近探针的针尖处设有一圈 凸出的边沿，该边沿的外直径大于通孔；在探针的边沿与固定隔板之间套设弹 簧。

进一步的，探针的针尖一直处于不高于下部的底板位置。

进一步的，还包括铁轨电参数测试控制器，铁轨电参数测试包括电压项目 和电流项目；测试电压项目时，断开电流检测线路中的所有继电器，使得两条 铁轨之间开路，然后测量铁轨的开路电压并自动记录电压数据；当测试铁轨的 电流项目时，根据需要只闭合电流检测线路中的其中一个继电器，使得两条铁 轨被短路电阻短路，完后测量铁轨的短路电流并自动记录电流数据；

测量铁轨的开路电压、短路电流的电参数，均通过铁轨电参数测试控制器 控制微型电动推杆部分进行向下顶压，当探针的针头接触到铁轨的轨面上时， 探针开始向上运动，弹簧被压缩，中部活动挡板被探针带动向上触发微动开关， 当微动开关被触发后，微型电动推杆部分的伸缩杆向下顶压运动的控制电路被 切断，微型电动推杆部分的伸缩杆断电后锁定了当前的伸缩长度，此时探针的 针头被弹簧稳定地顶压在铁轨的轨面上；当探针完成顶压到铁轨的动作后，即 可开始测量铁轨电参数；

在完成铁轨的电参数测量后，铁轨电参数控制器控制微型电动推杆部分的 伸缩杆向上运动收起探针顶压机构，探针的针头离开铁轨的轨面后，微动开关 不再被顶压触发，使得微型电动推杆部分的伸缩杆向下运动的电路被连通，微 型电动推杆部分的伸缩杆向下运动的动作可再次被铁轨电参数控制器控制。

进一步的，铁轨的电流参数需要由标准的短路电阻短路后进行测量，其中 分路不良轨道电路测试的分路标准短路阻值为0.06Ω、0.15Ω、0.1Ω、0.5Ω； 探针与轨面接触有一定的接触电阻，继电器的吸合有一定的触点接触电阻，测 量导线也有导通电阻，为了达到标准的短路电阻值，需要在电流测量线路中串 联接入匹配短路电阻，其阻值为：

R_匹配＝R_标准-R_探针-R_继电器-R_导线。

进一步的，设备的接触触点为镀金的继电器和多芯的粗铜线，探针的引线 连接采取焊接的方式。

本发明相比现有技术优点在于：

本发明替代了人工手动检测铁轨电参数的工作，测试过程标准化，有效地 降低了铁轨检修工作人员的劳动强度，提高了测试准确度，减少了人为的测量 误差，提升了轨道电参数检测的自动化水平。

附图说明

图1为探针自动顶压装置结构图。

图2为铁轨电参数自动检测装置的连线示意图。

图3为铁轨电参数自动检测装置的安装示意图。

图中标识：微型电动推杆部分1、伸缩杆2、下部3、微动开关4、活动挡 板5、探针引线6、固定隔板7、弹簧8、边沿9、探针10、探针10自动顶压装 置11、匹配电阻12、继电器13、铜线14、铁轨电参数测试控制器15、车轮16、 支架17、铁轨18、遥控小车19。

具体实施方式

下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的具体 说明。应当理解，本发明的实施并不局限于下面的实施例，对本发明所做的任 何形式上的变通和/或改变都将落入本发明保护范围。对于文中未做详细说明 的部分，均可采用常规技术手段进行实现。

如图1至图3所示，一种铁轨电参数自动检测设备，设备靠近铁轨18的一 侧设置探针自动顶压装置11，探针自动顶压装置11通过安装支架17与设备连 接固定，实现设备运作时，探针自动顶压装置11在铁轨18轨面的正上方；

探针自动顶压装置11包括上部和下部3，上部为微型电动推杆部分1，下 部3为探针顶压结构；微型电动推杆部分1的伸缩杆2可带动下部3的探针顶 压机构在一定行程范围内上下移动。以此实现相应电参数的测量的机械结构。

具体的设备采用遥控小车19。探针自动顶压装置11两个，且分别设置于遥 控小车19靠近铁轨18一面的两侧上，并位于遥控小车19的前后车轮16之间。

下部3的探针顶压机构在30毫米行程范围内上下移动。下部3包括微动开 关4、活动挡板5、弹簧8、探针10和固定隔板7；微动开关4设置在下部3靠 近上部的一侧，且微动开关4的触动按钮远离上部，微动开关4下方设置活动 挡板5，活动挡板5下方分布设置探针10，多个金属合金的探针10设计，增加 了探针10与铁轨18轨面的有效接触能力，保证了测量时的接触可靠性。探针 10贯穿固定隔板7，下部3远离上部的一面与探针10对应的位置处设置通孔,这 样整根探针10就被通孔和固定隔板7限定为只能上下移动。探针10靠近探针10的针尖处设有一圈凸出的边沿9，该边沿9的外直径大于通孔；在探针10的 边沿9与固定隔板7之间套设弹簧8。在弹簧8的作用下，探针10只能在整个 顶压装置向下顶到轨面时才能向上运动。其中，微动开关4采用至少两个以上， 多个微动开关4在电气连接上为串联的形式，当探针10的针尖顶压到铁轨18 时，探针10顶部带动顶压机构中部的活动挡板5顶到微动开关4上，多个微动 开关4中的任意一个只要被顶压触发，微型电动推杆部分1向下运动的电路将 被切断，不再向下运动，这样探针10就在弹簧8的作用下与轨面进行接触。此外，在每个探针10的顶部都有引线，多个探针10的引线汇集到一起后再由多 芯的粗铜线14引出。

作为优选，探针10的针尖一直处于不高于下部3的底板位置。

作为优选，还包括铁轨电参数测试控制器15，铁轨电参数测试包括电压项 目和电流项目；测试电压项目时，断开电流检测线路中的所有继电器13，使得 两条铁轨18之间开路，然后测量铁轨18的开路电压并自动记录电压数据；当 测试铁轨18的电流项目时，根据需要只闭合电流检测线路中的其中一个继电器 13，使得两条铁轨18被短路电阻短路，完后测量铁轨18的短路电流并自动记 录电流数据；

测量铁轨18的开路电压、短路电流的电参数，均通过铁轨电参数测试控制 器15控制微型电动推杆部分1进行向下顶压，当探针10的针头接触到铁轨18 的轨面上时，探针10开始向上运动，弹簧8被压缩，中部活动挡板5被探针10 带动向上触发微动开关4，当微动开关4被触发后，微型电动推杆部分1的伸缩 杆2向下顶压运动的控制电路被切断，微型电动推杆部分1的伸缩杆2断电后 锁定了当前的伸缩长度，此时探针10的针头被弹簧8稳定地顶压在铁轨18的 轨面上；当探针10完成顶压到铁轨18的动作后，可开始测量铁轨18电参数。即测试电压项目时，断开电流检测线路中的所有继电器13，使得两条铁轨18之 间开路，然后测量铁轨18的开路电压并自动记录电压数据；当测试铁轨18的 电流项目时，根据遥控指令，选择短路电阻的阻值，由此控制相应的一个继电 器13导通，使得两条铁轨18被短路电阻短路，完后测量铁轨18的短路电流并 自动记录电流数据。

在完成铁轨18的电参数测量后，铁轨电参数控制器控制微型电动推杆部分 1的伸缩杆2向上运动收起探针10顶压机构，探针10的针头离开铁轨18的轨 面后，微动开关4不再被顶压触发，使得微型电动推杆部分1的伸缩杆2向下 运动的电路被连通，微型电动推杆部分1的伸缩杆2向下运动的动作可再次被 铁轨18电参数控制器控制。微型电动推杆部分1的伸缩杆2向上运动到达限位 后，整个探针自动顶压装置11复位完成，遥控小车19可继续行驶运动到下一 个监测点。

其中，铁轨18的电流参数需要由标准的短路电阻短路后进行测量，其中分 路不良轨道电路测试的分路标准短路阻值为0.06Ω、0.15Ω、0.1Ω、0.5Ω； 探针10与轨面接触有一定的接触电阻，继电器13的吸合有一定的触点接触电 阻，测量导线也有导通电阻，为了达到标准的短路电阻值，需要在电流测量线 路中串联接入匹配短路电阻，其阻值为：

R_匹配＝R_标准-R_探针10-R_继电器13-R_导线。

因为标准短路电阻的阻值较小，为了给匹配电阻12留有足够的阻值调整 空间，需要尽量降低电流测量线路中的固有阻值。设备的接触触点为镀金的继 电器13和至少两股以上粗的优质的多芯的粗铜线(探针引线6)，探针10的引 线连接采取焊接的方式，使得整个电流测量线路中的固有电阻降到最小并且阻 值稳定一致。

以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形 式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及 改型。

Claims (9)

1.一种铁轨电参数自动检测设备，其特征在于，设备靠近铁轨的一侧设置探针自动顶压装置，探针自动顶压装置通过安装支架与设备连接固定；

探针自动顶压装置包括上部和下部，上部为微型电动推杆部分，下部为探针顶压结构；微型电动推杆部分的伸缩杆可带动下部的探针顶压机构在一定行程范围内上下移动。

2.根据要求1所述的一种铁轨电参数自动检测设备，其特征在于，设备采用遥控小车。

3.根据要求2所述的一种铁轨电参数自动检测设备，其特征在于，探针自动顶压装置两个，且分别设置于遥控小车靠近铁轨一面的两侧上。

4.根据要求1所述的一种铁轨电参数自动检测设备，其特征在于，下部的探针顶压机构在30毫米行程范围内上下移动。

5.根据要求1所述的一种铁轨电参数自动检测设备，其特征在于，下部包括微动开关、活动挡板、弹簧、探针和固定隔板；微动开关设置在下部靠近上部的一侧，且微动开关的触动按钮远离上部，微动开关下方设置活动挡板，活动挡板下方分布设置探针，探针贯穿固定隔板，下部远离上部的一面与探针对应的位置处设置通孔；探针靠近探针的针尖处设有一圈凸出的边沿，该边沿的外直径大于通孔；在探针的边沿与固定隔板之间套设弹簧。

6.根据要求5所述的一种铁轨电参数自动检测设备，其特征在于，探针的针尖一直处于不高于下部的底板位置。

7.根据要求6所述的一种铁轨电参数自动检测设备，其特征在于，还包括铁轨电参数测试控制器，铁轨电参数测试包括电压项目和电流项目；测试电压项目时，断开电流检测线路中的所有继电器，使得两条铁轨之间开路，然后测量铁轨的开路电压并自动记录电压数据；当测试铁轨的电流项目时，根据需要只闭合电流检测线路中的其中一个继电器，使得两条铁轨被短路电阻短路，完后测量铁轨的短路电流并自动记录电流数据；

测量铁轨的开路电压、短路电流的电参数，均通过铁轨电参数测试控制器控制微型电动推杆部分进行向下顶压，当探针的针头接触到铁轨的轨面上时，探针开始向上运动，弹簧被压缩，中部活动挡板被探针带动向上触发微动开关，当微动开关被触发后，微型电动推杆部分的伸缩杆向下顶压运动的控制电路被切断，微型电动推杆部分的伸缩杆断电后锁定了当前的伸缩长度，此时探针的针头被弹簧稳定地顶压在铁轨的轨面上；当探针完成顶压到铁轨的动作后，即可开始测量铁轨电参数；

在完成铁轨的电参数测量后，铁轨电参数控制器控制微型电动推杆部分的伸缩杆向上运动收起探针顶压机构，探针的针头离开铁轨的轨面后，微动开关不再被顶压触发，使得微型电动推杆部分的伸缩杆向下运动的电路被连通，微型电动推杆部分的伸缩杆向下运动的动作可再次被铁轨电参数控制器控制。

8.根据要求7所述的一种铁轨电参数自动检测设备，其特征在于，铁轨的电流参数需要由标准的短路电阻短路后进行测量，其中分路不良轨道电路测试的分路标准短路阻值为0.06Ω、0.15Ω、0.1Ω、0.5Ω；探针与轨面接触有一定的接触电阻，继电器的吸合有一定的触点接触电阻，测量导线也有导通电阻，为了达到标准的短路电阻值，需要在电流测量线路中串联接入匹配短路电阻，其阻值为：

R_匹配＝R_标准-R_探针-R_继电器-R_导线。

9.根据要求8所述的一种铁轨电参数自动检测设备，其特征在于，设备的接触触点为镀金的继电器和多芯的粗铜线，探针的引线连接采取焊接的方式。

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