CN203148402U - 钢轨平整度动态检测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了钢轨平整度动态检测装置，其特征在于：包括测量桁架、钢轨定位装置、检测单元和工业计算机；其中，所述测量桁架为长方形框架结构；所述检测单元包括钢轨断面几何尺寸检测单元、钢轨平直度检测单元和钢轨扭曲度检测单元；其连接关系在于：所述钢轨定位装置固设在测量桁架上用于对钢轨进行定位；所述检测单元固设在测量桁架上用于检测钢轨断面几何尺寸、钢轨平直度和钢轨扭曲度；所述工业计算机用于接收检测单元的信号并进行数据转换、计算、存储和显示预警。本实用新型可以在钢轨动态运行过程中进行实时监测工作，实现钢轨数据的实时采集、计算、存储和显示。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种钢轨平整度检测装置，特别涉及一种可动态检测钢轨平整度的检测装置。
背景技术
钢轨是铁路轨道的主要组成部件。它的功用在于引导机车车辆的车轮前进，承受车轮的巨大压力，并传递到轨枕上。钢轨必须为车轮提供连续、平顺和阻力最小的滚动表面。钢轨要求有足够的承载能力、抗弯强度、断裂韧性、稳定性及耐腐性能等，如果钢轨不合格，便会引起后果十分严重的行车事故。因此，对于钢轨的检测测量显得相当重要。随着工业自动化的发展，如何用精度高，速度快，方便使用的测量方法测试钢轨的平整度已成为各大钢轨制造商的难题。
目前，在铁路无缝钢轨连续焊接生产线上，焊接工艺的第一道工序是检测钢轨头、尾两端及其1米至2米处的外观几何尺寸。如果检测结果为不合格，则需要对不合格处进行调直处理。此检测过程涉及，钢轨头端和尾端断面的几何尺寸，即轨顶宽度、轨底宽度和轨高，头端和尾端1米至2米处的轨顶面平直度、侧面平直度和底面扭曲度。经过检测、调直、再检测、再调直，直到检测结果为合格后，钢轨进入下一道工序。
传统的钢轨外观几何尺寸检测设备只能做静态测量，在测量过程中需要先将钢轨输送线动力切断使得钢轨静止停在输送线上，测量后再开通输送线动力将钢轨送到下一道工序上。这种方法的问题：
（1）由于在测量过程中需要停止钢轨输送线，因此测量效率低下，且降低了输送线的动力装置的寿命；
（2）钢轨静止过程中要求使用气压或液压装置将钢轨夹紧定位采用接触式测量；效率低下，设备成本高；
（3）靠人工使用尺、卡尺等工具完成测量，人为误差较大。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提出一种钢轨平整度动态检测装置，可以在钢轨动态运行过程中进行实时监测工作，实现钢轨数据的实时采集、计算、存储和显示。
为达到上述目的，本实用新型公开了钢轨平整度动态检测装置，其特征在于：包括测量桁架、钢轨定位装置、检测单元和工业计算机；其中，所述测量桁架为长方形框架结构；所述检测单元包括钢轨断面几何尺寸检测单元、钢轨平直度检测单元和钢轨扭曲度检测单元；其连接关系在于：所述钢轨定位装置固设在测量桁架上用于对钢轨进行定位；所述检测单元固设在测量桁架上用于检测钢轨断面几何尺寸、钢轨平直度和钢轨扭曲度；所述工业计算机用于接收检测单元的信号并进行数据转换、计算、存储和显示预警。
优选地，所述钢轨断面几何尺寸检测单元包括轨头宽度检测单元组、轨底宽度检测单元组和轨高检测单元组；所述轨头宽度检测单元组为2个激光测距仪，面对面对称设置在轨头的左右两侧且位于同一水平面；所述轨底宽度检测单元组为2个激光测距仪，面对面对称设置在轨底的左右两侧且位于同一水平面；所述轨高检测单元组为2个激光测距仪，面对面对称设置在轨头上部和轨底下部且连线垂直于水平面。
再优选地，所述钢轨平直度检测单元包括轨顶面平直度检测单元和轨侧面平直度检测单元；所述轨顶面平直度检测单元为3个激光测距仪，面朝下统一设置在轨头顶面同一水平面上、呈直线排列间距相等；所述轨侧面平直度检测单元为3个激光测距仪，面朝轨头设置在轨头侧面同一水平面上、呈直线排列间距相等。
再优选地，所述钢轨扭曲度检测单元为4个激光测距仪，面朝下两两对称设置在钢轨左右两侧、轨底上面的同一水平面上。
再优选地，所述检测单元包括14个激光测距仪，其中，轨顶面平直度检测单元的第一个激光测距仪与轨高检测单元组设置在轨头上部的激光测距仪为同一激光测距仪，轨侧面平直度检测单元的第一个激光测距仪与轨头宽度检测单元组设置在轨道同侧的激光测距仪为同一激光测距仪。
优选地，所述钢轨定位装置为分别固定安装在测量桁架左右两端、对应轨腰位置的滑轮对。
优选地，所述工业计算机，包括USB接口、16通道A/D卡、VGA、SATA和EarthNet，其中，USB接口用于连接激光测距仪，16通道A/D卡用于数据转换，VGA用于显示测量值、报警，SATA用于将测量值、报警值保存到工业计算机的硬盘；EarthNet用于通过计算机网络将测量数据上传到远程服务器。
通过上述结构，本实用新型通过钢轨断面几何尺寸检测单元、钢轨平直度检测单元和钢轨扭曲度检测单元实现了钢轨数据的实时采集，包括轨头宽度、轨底宽度、轨高、轨顶面平直度、轨侧面平直度和钢轨扭曲度，一次性完成全部钢轨数据的采集，且采集到的数据实时传递至工业计算机，对数据进行实时计算、存储和显示；将这些检测单元固定于测量桁架上，并通过设置钢轨定位装置，仅将动态运行中的钢轨进行方向上的定位，即可实现。
本实用新型的详细内容可通过后述的说明及所附图而得到。
附图说明
图1为本实用新型的主视图；
图2为本实用新型的左视图；
图3为钢轨断面几何尺寸检测单元位置主视图；
图4为轨顶面平直度检测单元位置侧视图；
图5为轨侧面平直度检测单元位置俯视图；
图6为钢轨扭曲度检测单元位置主视图；
图7为钢轨扭曲度检测单元位置左视图；
图中，1-钢轨，2-测量桁架，3-钢轨定位装置，4-激光测距仪Aa，5-激光测距仪Ab，6-激光测距仪Ba，7-激光测距仪Bb，8-激光测距仪Ca，9-激光测距仪Cb；10-激光测距仪Db，11-激光测距仪Dc，12-激光测距仪Eb，13-激光测距仪Ec，14-激光测距仪Fa，15-激光测距仪Fb，16-激光测距仪Fc，17-激光测距仪Fd。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型的具体实施方式作进一步描述，以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。
如图1至图所示，本实用新型具体实施的技术方案是：钢轨平整度动态检测装置，其特征在于：包括测量桁架2、钢轨定位装置3、检测单元和工业计算机；其中，所述测量桁架2为长方形框架结构；所述检测单元包括钢轨断面几何尺寸检测单元、钢轨平直度检测单元和钢轨扭曲度检测单元；其连接关系在于：所述钢轨定位装置3固设在测量桁架2上用于对钢轨进行定位；所述检测单元固设在测量桁架2上用于检测钢轨断面几何尺寸、钢轨平直度和钢轨扭曲度；所述工业计算机用于接收检测单元的信号并进行数据转换、计算、存储和显示预警。
所述钢轨断面几何尺寸检测单元包括轨头宽度检测单元组、轨底宽度检测单元组和轨高检测单元组；所述轨头宽度检测单元组为2个激光测距仪，激光测距仪Aa4和激光测距仪Ab5，面对面对称设置在轨头的左右两侧且位于同一水平面；所述轨底宽度检测单元组为2个激光测距仪，激光测距仪Ba6和激光测距仪Bb7，面对面对称设置在轨底的左右两侧且位于同一水平面；所述轨高检测单元组为2个激光测距仪，激光测距仪Ca8和激光测距仪Cb9，面对面对称设置在轨头上部和轨底下部且连线垂直于水平面。
所述钢轨平直度检测单元包括轨顶面平直度检测单元和轨侧面平直度检测单元；所述轨顶面平直度检测单元为3个激光测距仪，面朝下统一设置在轨头顶面同一水平面上、呈直线排列间距相等，本实施例中，轨顶面平直度检测单元的第一个激光测距仪与轨高检测单元组设置在轨头上部的激光测距仪为同一激光测距仪，即激光测距仪Ca8、激光测距仪Db10和激光测距仪Dc11；所述轨侧面平直度检测单元为3个激光测距仪，面朝轨头设置在轨头侧面同一水平面上、呈直线排列间距相等，本实施例中，轨侧面平直度检测单元的第一个激光测距仪与轨头宽度检测单元组设置在轨道同侧的激光测距仪为同一激光测距仪，即激光测距仪Aa4、激光测距仪Eb12和激光测距仪Ec13。
所述钢轨扭曲度检测单元为4个激光测距仪，面朝下两两对称设置在钢轨左右两侧、轨底上面的同一水平面上，即激光测试仪Fa14、激光测距仪Fb15、激光测距仪Fc16和激光测距仪Fd17。
所述钢轨定位装置3为分别固定安装在测量桁架2左右两端、对应轨腰位置的滑轮对。
所述工业计算机，包括USB接口、16通道A/D卡、VGA、SATA和EarthNet，其中，USB接口用于连接激光测距仪，16通道A/D卡用于数据转换，VGA用于显示测量值、报警，SATA用于将测量值、报警值保存到工业计算机的硬盘；EarthNet用于通过计算机网络将测量数据上传到远程服务器。
本实施例中，检测单元共计为14个激光测距仪。各激光测距仪将检测到钢轨1的数据，实时提供给工业计算机，由工业计算机完成钢1轨数据的计算、存储和显示。
以上所述仅是本实用新型的优先实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (7)
1.钢轨平整度动态检测装置，其特征在于：包括测量桁架、钢轨定位装置、检测单元和工业计算机；其中，所述测量桁架为长方形框架结构；所述检测单元包括钢轨断面几何尺寸检测单元、钢轨平直度检测单元和钢轨扭曲度检测单元；其连接关系在于：所述钢轨定位装置固设在测量桁架上用于对钢轨进行定位；所述检测单元固设在测量桁架上用于检测钢轨断面几何尺寸、钢轨平直度和钢轨扭曲度；所述工业计算机用于接收检测单元的信号并进行数据转换、计算、存储和显示预警。
2.根据权利要求1所述的钢轨平整度动态检测装置，其特征在于：所述钢轨断面几何尺寸检测单元包括轨头宽度检测单元组、轨底宽度检测单元组和轨高检测单元组；所述轨头宽度检测单元组为2个激光测距仪，面对面对称设置在轨头的左右两侧且位于同一水平面；所述轨底宽度检测单元组为2个激光测距仪，面对面对称设置在轨底的左右两侧且位于同一水平面；所述轨高检测单元组为2个激光测距仪，面对面对称设置在轨头上部和轨底下部且连线垂直于水平面。
3.根据权利要求2所述的钢轨平整度动态检测装置，其特征在于：所述钢轨平直度检测单元包括轨顶面平直度检测单元和轨侧面平直度检测单元；所述轨顶面平直度检测单元为3个激光测距仪，面朝下统一设置在轨头顶面同一水平面上、呈直线排列间距相等；所述轨侧面平直度检测单元为3个激光测距仪，面朝轨头设置在轨头侧面同一水平面上、呈直线排列间距相等。
4.根据权利要求3所述的钢轨平整度动态检测装置，其特征在于：所述钢轨扭曲度检测单元为4个激光测距仪，面朝下两两对称设置在钢轨左右两侧、轨底上面的同一水平面上。
5.根据权利要求4所述的钢轨平整度动态检测装置，其特征在于：所述检测单元包括14个激光测距仪，其中，轨顶面平直度检测单元的第一个激光测距仪与轨高检测单元组设置在轨头上部的激光测距仪为同一激光测距仪，轨侧面平直度检测单元的第一个激光测距仪与轨头宽度检测单元组设置在轨道同侧的激光测距仪为同一激光测距仪。
6.根据权利要求1-5任一项所述的钢轨平整度动态检测装置，其特征在于：所述钢轨定位装置为分别固定安装在测量桁架左右两端、对应轨腰位置的滑轮对。
7.根据权利要求6所述的钢轨平整度动态检测装置，其特征在于：所述工业计算机，包括USB接口、16通道A/D卡、VGA、SATA和EarthNet，其中，USB接口用于连接激光测距仪，16通道A/D卡用于数据转换，VGA用于显示测量值、报警，SATA用于将测量值、报警值保存到工业计算机的硬盘；EarthNet用于通过计算机网络将测量数据上传到远程服务器。
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