CN115388797A - 一种轨距尺检定器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及轨距尺领域，尤其涉及一种轨距尺检定器，包括支撑平板，所述支撑平板上一端安装有轨距测量装置，另一端安装有超高测量装置，另设有正弦装置，工作时可水平搭置于轨距测量装置与超高测量装置之间；本发明设计的的检定器，融合正弦、正切两种原理复现标准超高值，模拟轨距尺实际应用场景进行轨距、超高示值误差检定，可选用与被检轨距尺相同超高原理来复现标准超高值并对其超高示值误差检定，提高超高示值误差检定结果的可信性；同时通过增加检定工位数，提升数据采集的数字化水平等方法提高检定效率。

Description

一种轨距尺检定器

技术领域

本发明涉及轨距尺技术领域，尤其涉及一种轨距尺检定器。

背景技术

轨距尺2017年前其一直纳入国家强制检定计量器具进行管理，其量值的准确可靠对轨道交通安全运营至关重要，它是测量铁路轨道轨距(钢轨顶面下16mm处两股钢轨作用边之间的距离)、超高(两轨面相对水平面高度差)等参数的轨道交通专用计量器具，基于其超高复现原理可分为标尺类(正切原理测量超高值)轨距尺、数显类(正弦原理测量超高值)轨距尺，按照准确度等级可分为0级、1级、2级轨距尺。铁路轨距尺检定器是唯一一种检定轨距尺的专用标准计量器具，基于其标准超高值不同的复现原理，现有检定器分为正切和正弦两种型式。

1.正弦原理检定器。

轨距测量模块：检定器两立式测量面(一端固定，一端水平移动)间距为轨距标准值；通过调整可移动测量面的位置得到不同尺寸的轨距标准值，与轨距尺读出的不同轨距测量结果作比较，得到轨距尺的轨距示值误差。

超高测量模块：检定器复现的标准超高值符合正弦原理，超高值(直角边)与弦长(斜边)和水平夹角关联。在检定数显轨距尺时不必进行数据修正，在检定标尺类轨距尺时需要依据JJG219-2015《标准轨距铁路轨距尺检定规程》对其复现的标准超高值进行修正。轨距尺测得的超高示值与检定器复现的标准超高值(修正值)作比较，得到超高示值误差。

2.正切原理检定器。

轨距测量模块：同正弦原理相同。

超高测量模块：复现标准超高值符合正切原理，超高值(直角边)与水平面投影边(另一直角边)和水平夹角关联。在检定标尺类轨距尺时不必进行数据修正，在检定数显类轨距尺时需要依JJG219-2015《标准轨距铁路轨距尺检定规程》对其复现的标准超高值进行修正。轨距尺测得的超高示值与检定器复现的标准超高值(修正值)作比较，得到超高示值误差。

现有技术缺点：

1.两种检定器轨距测量模块，采用立式测量面进行轨距示值误差检定，无法真实模拟轨距尺现场测量轨距(钢轨顶面下16mm处两股钢轨作用边之间的距离)时场景，无法发现和定量分析被检轨距尺测头底端圆弧处实际磨损情况；

2.正弦原理检定器与正切原理检定器独立存在，无法融合。两种检定器检定与其不同超高原理的轨距尺时，无法直接给出与被检尺相同超高原理的标准超高值，而要通过对检定器的标准超高值进行修正的方式来换算成另一原理下的标准超高值，导致检定结果的可信、可靠程度大大降低。

3.轨距尺是铁路运营中使用最广泛的仪器，数量巨大，现有检定器均只有一个检定工位，一次检定一把轨距尺，效率低，时间成本较高。如果采用两套不同超高原理的检定器来实现轨距尺检定的全覆盖，在设备投入、实验室面积等方面的成本会大幅增加。

4.两种检定器均不包含支撑平板，均无预设与支撑平板硬性连接装置，由于检定器工作高度较高，不稳定较易出现侧翻风险；正切原理检定器采用链条驱动方式实现测量功能，超高值复现结构过于简单、稳定性较差；正弦原理检定器采用加塞标准块复现超高值，举升和落下结构要么费力易受到冲击(手动)，要么举落时间过长(电动)。

5.两种检定器均缺少数字化数据采集装置，检定器主要通过人工读取标准值，读取被检尺测得值进行比较，无法克服被检尺读数窗口、刻线及数字均过细小，检定过程中人工读数误差较大的困难，数字化水平较低。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种轨距尺检定器。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种轨距尺检定器，包括支撑平板，所述支撑平板上一端安装有轨距测量装置，另一端安装有超高测量装置，另设有正弦装置，工作时可水平搭置于轨距测量装置与超高测量装置之间；

所述轨距测量装置包括基座，基座上水平安装有第一滑轨，且第一滑轨上安装有第一测量台；

所述超高测量装置包括底部的支撑架，支撑架上竖直安装有第二滑轨，第二滑轨上安装有第二测量台；

所述正弦装置包括正弦架，正弦架的两端底部均设置有定弦光轴，两端的顶部设置有定位光轴。

优选的，所述第一滑轨之间竖直安装有第一滚珠丝杠，且第一滚珠丝杠上通过丝杆副安装有连接板，连接板顶端面上安装有第一测量台，且第一滚珠丝杠的一端安装有第一手轮。

优选的，所述第一滑轨的一侧安装有轨距光栅尺及光栅尺读数头。

优选的，所述第二滑轨之间竖直安装有第二滚珠丝杠，且第二滚珠丝杠上通过丝杆副安装有第二测量台，且第二滚珠丝杠的顶端安装有第二手轮。

优选的，所述第二滑轨的二侧安装有超高光栅尺及光栅尺读数头。

优选的，所述正弦架的中部安装有角度传感器。

优选的，所述支撑架的底部设置有超高零位设定器。

优选的，所述第一测量台和第二测量台的中部均设置有用于搭置正弦架的工位。

本发明的有益效果为：

本发明设计的的检定器，融合正弦、正切两种原理复现标准超高值，模拟轨距尺实际应用场景进行轨距、超高示值误差检定，可选用与被检轨距尺相同超高原理来复现标准超高值并对其超高示值误差检定，提高超高示值误差检定结果的可信性；同时通过增加检定工位数，提升数据采集的数字化水平等方法提高检定效率。

附图说明

图1为本发明提出的一种轨距尺检定器的结构示意图；

图2为本发明提出的一种轨距尺检定器的轨距测量装置的结构示意图；

图3为本发明提出的一种轨距尺检定器的超高测量装置的结构示意图；

图4为本发明提出的一种轨距尺检定器的正弦装置的结构示意图。

图中：1支撑平板、2轨距测量装置、3超高测量装置、4正弦装置、21基座、22连接板、23第一滑轨、24第一测量台、25轨距光栅尺、26第一滚珠丝杠、27第一手轮、31支撑架、32等高设定器、33第二测量台、34超高光栅尺、35第二滑轨、36第二滚珠丝杠、37第二手轮、41正弦架、42角度传感器、43定弦光轴、44定位光轴、241第一正弦超高搭置工位、242第一测量光轴组、331第二正弦超高搭置工位、332第二测量光轴组。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

参照图1-4，一种轨距尺检定器，包括支撑平板1，支撑平板1上一端安装有轨距测量装置2，另一端安装有超高测量装置3，另设有正弦装置4，工作时可水平搭置于轨距测量装置2与超高测量装置3之间。

轨距测量装置2包括基座21，基座21上水平安装有第一滑轨23，且第一滑轨23上安装有连接板22，连接板22上安装有第一测量台24；第一测量台24上总共包含三个工位，其中中间可搭置正弦装置4，其两侧可放置两把轨距尺，第一测量台24通过第一测量光轴组242进行测量。

超高测量装置3包括底部的支撑架31，支撑架31上竖直安装有第二滑轨35，第二滑轨35上竖直滑动安装有第二测量台33；第二测量台33上总共含有三个工位，其中中间可搭置正弦装置4，其两侧可放置两把轨距尺，第二测量台33通过第二测量光轴组332进行测量。

正弦装置4包括正弦架41，正弦架41的两端底部均设置有定弦光轴43，两端的顶部设置有定位光轴44，正弦架41的中部安装有角度传感器42。角度传感器42可精确测量正弦架41的水平夹角并换算超高值，与超高测量装置3复现的超高值相互检验。

其中，正弦装置4两端对称，包含底部定弦光轴43与定位光轴44，一端定弦光轴放置在第一正弦超高搭置工位241上，另一端放置在第二正弦超高搭置工位331上，调整超高装置使第二正弦超高搭置工位331上下位置，拖动正弦装置4在第一正弦超高搭置工位241向前移动，创造出正弦原理标准超高值。

其中，第二滑轨35之间水平安装有第二滚珠丝杠36，且第二滚珠丝杠36上通过丝杆副安装有第二测量台33，且第二滚珠丝杠36的顶端安装有第二手轮37；第二滑轨35的一侧安装有轨距光栅尺34以及光栅尺读数头。而且，支撑架31的底部设置有超高零位设定器32，零位设定器32用来保证轨距测量装置2的放置位和超高测量装置3的放置位处于同一水平面，方便后续轨距超高示值误差的测量。通过旋转第二手轮37能够控制第二测量台33的上下移动创造出正切原理标准超高值。

其中，第一滑轨23之间竖直安装有第一滚珠丝杠26，且第一滚珠丝杠26上通过丝杆副安装有连接板22，连接板22顶端面上安装有第一测量台24，且第一滚珠丝杠26的一端安装有第一手轮27；第一滑轨23的一侧安装有轨距光栅尺25及光栅尺读数头。摇动第一手轮27使第一测量台24部分发生水平移动，即轨距发生变化，创造出标准轨距值。

而且，第一测量台24和第二测量台33的中部均设置有用于连接正弦架41的工位。

本实施例中，本装置主要由四个部分组成，分别为支撑平板1，轨距测量装置2，超高测量装置3，正弦装置4。支撑平板1用于支撑和调平用，支撑平板1的材质可为大理石。轨距测量装置2用于控制水平位移实现轨距示值误差的检定并为超高示值误差的检定提供支撑和定位。超高测量装置3用于控制上下位移实现超高示值误差的检定并为轨距示值误差的检定提供支撑和定位。正弦装置4主要作用是配合检定正弦原理的轨距尺的超高误差，其中正弦装置4左右两端是对称的，包含两个定弦光轴43与四个定位光轴44，一端的定弦光轴放置在第一测量台工位241上，另一端光轴搭置在第二测量台工位331上，调整第二测量台33上下移动，复现正弦原理的标准超高值，检定正弦原理超高示值误差。

轨距测量时，通过零位设定器指示，调整轨距测量装置2与超高测量装置3等高，放置轨距尺后，通过摇动第一手轮27使第一测量台24部分发生水平移动，即轨距发生变化，通过轨距光栅尺25以及光栅尺读数头能够实时获取其移动数值，进而确定轨距示值误差。

超高测量时，通过旋转第二手轮37能够控制第二测量台33上下移动，从而创造出轨距尺在实际工况中的超高值，通过超高光栅尺34以及光栅尺读数头测出当前的超高值。

本发明中模拟轨距尺现场测量的实际工况对其进行检定，轨距示值误差检定过程中检定器与被测尺测量柱底端的点点接触，及时发现并定量分析被检尺实际测量处磨损情况，判断其是否合格；融合正弦、正切两种原理复现标准超高值，检定轨距尺超高示值误差时直接选用其对应原理的超高测量模块复现标准超高值即可，提高超高复现值的可信、可靠程度；同时，正弦、正切原理复现的超高值可与高精度角度传感器复现的标准超高值比对、验证、统一超高复现值；高精度角度传感器还可实现对检定器姿态的动态监测，避免出现侧倾等问题。

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，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种轨距尺检定器，包括支撑平板(1)，其特征在于，所述支撑平板(1)上一端安装有轨距测量装置(2)，另一端安装有超高测量装置(3)，另设有正弦装置(4)，工作时可水平搭置于轨距测量装置(2)与超高测量装置(3)之间；

所述轨距测量装置(2)包括基座(21)，基座(21)上水平安装有第一滑轨(23)，且第一滑轨(23)上安装有水平滑动第一测量台(24)；

所述超高测量装置(3)包括底部的支撑架(31)，支撑架(31)上竖直安装有第二滑轨(35)，第二滑轨(35)上竖直滑动安装有第二测量台(33)；

所述正弦装置(4)为对称结构，包括正弦架(41)，正弦架(41)的两端底部均设置有定弦光轴(43)，两端的顶部设置有定位光轴(44)。

2.根据权利要求1所述的一种轨距尺检定器，其特征在于，所述第一滑轨(23)之间水平安装有第一滚珠丝杠(26)，且第一滚珠丝杠(26)上通过丝杆副安装有连接板(22)，连接板(22)顶端面上安装有第一测量台(24)，且第一滚珠丝杠(26)的一端安装有第一手轮(27)。

3.根据权利要求2所述的一种轨距尺检定器，其特征在于，所述第一滑轨(23)的一侧安装有轨距光栅尺及光栅尺读数头(25)。

4.根据权利要求1所述的一种轨距尺检定器，其特征在于，所述第二滑轨(35)之间竖直安装有第二滚珠丝杠(36)，且第一滚珠丝杠(36)上通过丝杆副安装有第二测量台(33)，且第二滚珠丝杠(36)的顶端安装有第二手轮(37)。

5.根据权利要求4所述的一种轨距尺检定器，其特征在于，所述第二滑轨(35)的一侧安装有超高光栅尺及光栅尺读数头(34)。

6.根据权利要求1所述的一种轨距尺检定器，其特征在于，所述正弦架(41)的中部安装有角度传感器(42)。

7.根据权利要求1所述的一种轨距尺检定器，其特征在于，所述支撑架(31)的底部设置有超高零位设定器(32)。

8.根据权利要求1所述的一种轨距尺检定器，其特征在于，所述第一测量台(24)和第二测量台(33)的中部分别设置有用于搭置正弦装置(4)的第一正弦搭置工位(241)和第二正弦搭置工位(331)。

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