CN203795258U - 一种钢轨轨底坡测量装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及轨道测量技术领域，公开了一种钢轨轨底坡测量装置，其包括壳体和设于所述壳体内并顺次连接的角度检测模块、信号调理模块、控制模块以及数据显示模块，所述控制模块还连接有无线数据传输接口，所述壳体的底部还设有用于与钢轨轨底吸附的磁体和为整个装置供电的充电电源模块。本实用新型能够精确测量轨底坡坡（角）度及计算其调整值，为铁路线路维护提供准确可靠的轨底坡信息。
Description
技术领域
本实用新型涉及轨道测量技术领域，特别是涉及一种用于测量轨底坡坡（角）度的钢轨轨底坡测量装置。
背景技术
因车轮踏面的主要部分为1∶20的斜坡，为使钢轨顶面在有锥形踏面的车轮载荷作用下受力均匀，所以在直线上，钢轨不应竖直铺设，而要适当地向内倾斜，钢轨的这种内倾度称为轨底坡。
设置轨底坡可以使车轮压力集中于钢轨的中轴线上，减小载荷偏心距，降低轨腰应力，避免轨头与轨腰连接处发生纵裂，从运行效果上还可以减轻列车的蛇形运动。此外，车轮踏面得1∶20的部分能与轨顶面得中部接触，增加了轮轨之间的接触面积，减小了接触应力和由此产生的塑形变形。在轨道结构的研究、设计、施工和养护维修中，轨底坡是非常重要的参数之一，其大小直接影响着轮轨的耦合状态。
近年来，随着城市轨道交通的快速发展，钢轨的非正常磨耗在轨道交通中不断出现，而轨底坡作为非常重要的影响因素之一，国内外目前均缺乏简单实用的检测手段；目前检测轨底坡设置是否正确，可根据钢轨顶面上由车轮碾磨形成的光带位置来判定。如光带偏离轨顶中心向内，说明轨底坡不足；如光带偏离轨顶中心向外，说明轨底坡过大；如光带居中，说明轨底坡合适。线路养护工作中，可根据光带位置调整轨底坡的大小。此种检测方式主观性强，效率低，实时性差，易产生漏检。
实用新型内容
（一）要解决的技术问题
本实用新型要解决的技术问题是如何精确测量轨底坡坡（角）度及计算其调整值，为铁路线路维护提供准确可靠的轨底坡信息。
（二）技术方案
为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种钢轨轨底坡测量装置，其包括壳体和设于所述壳体内并顺次连接的角度检测模块、信号调理模块、控制模块以及数据显示模块，所述控制模块还连接有无线数据传输接口，所述壳体的底部还设有用于与钢轨轨底吸附的磁体。
其中，所述无线数据传输接口设于所述壳体上，通过射频通信与计算机相连。
其中，所述钢轨轨底坡测量装置还包括为整个装置供电的充电电源模块。
其中，所述壳体上还设有用于开断电源的开关。
其中，所述角度检测模块为角度检测传感器，所述角度检测传感器包括角度芯片和与所述角度芯片连接的外围电路。
其中，所述信号调理模块包括依次连接的放大模块、滤波模块以及A/D转换模块。
其中，所述控制模块为单片机控制芯片。
其中，所述数据显示模块为显示屏。
其中，所述充电电源模块包括锂电池充电电路及稳压控制电路。
其中，所述磁体为磁力贴合片，所述磁力贴合片设于所述壳体的底面，且有一端延伸出所述壳体的底面。
（三）有益效果
与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：
本实用新型提供的一种钢轨轨底坡测量装置，采用在壳体内设置用于测量轨底坡坡度的角度检测模块、用于对角度传感器输出的信号进行一系列处理的信号调理模块、用于对壳体内的各模块进行协调控制的控制模块以及与所述控制模块相连，直接读取由所述控制模块输出的实际检测的轨底坡坡度值的数据显示模块，由此可以精确、可靠地得出轨底坡坡度信息和计算调整值；并且通过在壳体的底部设置用于与钢轨轨底吸附的磁体，可以利用磁体吸附的方式直接将壳体固定在钢轨轨底，操作简便、定位准确、测量效率高；而且可以通过无线数据传输接口将测量数据进行传输。
整个装置结构小巧、方便携带。
附图说明
图1为本实用新型一种钢轨轨底坡测量装置的结构剖视图；
图2为本实用新型一种钢轨轨底坡测量装置的主面板图；
图3为本实用新型一种钢轨轨底坡测量装置的功能结构图；
图4为本实用新型一种钢轨轨底坡测量装置的使用示意图。
图中：1：壳体；2：角度检测模块；3：开关；4：数据显示模块；5：无线数据传输接口；6：充电电源模块；7：磁体；8：钢轨。
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详细描述。以下实例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
如图1-3所示，为本实用新型提供的一种钢轨轨底坡测量装置，其包括壳体1和设于所述壳体1内并顺次连接的角度检测模块2、信号调理模块、控制模块以及数据显示模块4，所述控制模块还连接有无线数据传输接口5，所述角度检测模块2为角度检测传感器，用于测量轨底坡的坡度，所述角度检测传感器的输出信号接入到所述信号调理模块进行处理转化，并通过所述控制模块进行角度计算与数据输出，所述数据显示模块4对轨底坡坡度的大小进行直观显示，所述无线数据传输接口5是一个扩展的无线数据传输接口5，其通过射频通信方式与计算机等终端相连，把检测到的轨底坡坡度数据通过无线方式传输到计算机等终端中进行存储和二次处理，所述壳体1的底部还设有用于与钢轨8轨底吸附的磁体7，所述磁体7和壳体1可以通过螺纹连接（图中未示出），可以利用磁体7吸附的方式直接将壳体1固定在钢轨8轨底，通过测试轨底与水平面的角度θ（如图4所示），获得轨底坡的实际测量数值，并根据理论计算结果和实测数据得出轨底坡的调整量，测试简单，安装方便。
所述钢轨轨底坡测量装置还包括为整个装置供电的充电电源模块6。所述充电电源模块6包括锂电池充电电路及稳压控制电路，保证供电的稳定性。
所述壳体1上还设有用于开断电源的开关3，以方便随时启动或关闭该钢轨8轨底坡测量装置，极大的提高了电源利用率。
所述角度检测传感器包括角度芯片和与所述角度芯片连接的外围电路，用于测量物体与水平面的角度。所述角度检测传感器通过所述角度芯片测量静态重力场变化，并通过所述外围电路将其转换成倾角变化，并通过电压方式输出。适用于多种轨型的钢轨8轨底坡坡度测量，可实现列车运行过程中钢轨8动态几何变形的测量，大型建筑施工时钢模板的垂直度的矫正，建筑装修中的地平面、墙体垂直度的矫正等功能。
所述信号调理模块包括依次连接的放大模块、滤波模块以及A/D转换模块。以对所述角度传感器输出的信号进行放大、滤波及模数转换处理。
所述控制模块优选为单片机控制芯片及设置于所述单片机控制芯片内的控制程序，以对整个装置的各模块进行协调控制，及数据输出。
所述数据显示模块4为显示屏，优选采用OLED显示屏，其体积小，支持多种控制芯片，功耗低，工作温度范围广。
如图2和图4所示，所述磁体7为磁力贴合片，所述磁力贴合片设于所述壳体1的底面，且有一端延伸出所述壳体1的底面，以便于与钢轨8的轨底贴合，且贴合时所述壳体1的底面与钢轨8轨底面平齐。另外，所述壳体1的基准面材料具有较大的强度和耐久性，能够克服环境因素对该装置的影响。
本实用新型结构小巧、携带方便，能够精确测量出轨底坡坡（角）度，并可以通过计算得出其调整值，为铁路线路维护提供准确可靠的轨底坡信息。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种钢轨轨底坡测量装置，其特征在于，其包括壳体和设于所述壳体内并顺次连接的角度检测模块、信号调理模块、控制模块以及数据显示模块，所述控制模块还连接有无线数据传输接口，所述壳体的底部还设有用于与钢轨轨底吸附的磁体。
2.如权利要求1所述的钢轨轨底坡测量装置，其特征在于，所述无线数据传输接口设于所述壳体上，通过射频通信与计算机相连。
3.如权利要求1所述的钢轨轨底坡测量装置，其特征在于，其还包括为整个装置供电的充电电源模块。
4.如权利要求3所述的钢轨轨底坡测量装置，其特征在于，所述壳体上还设有用于开断电源的开关。
5.如权利要求1-4任一项所述的钢轨轨底坡测量装置，其特征在于，所述角度检测模块为角度检测传感器，所述角度检测传感器包括角度芯片和与所述角度芯片连接的外围电路。
6.如权利要求5所述的钢轨轨底坡测量装置，其特征在于，所述信号调理模块包括依次连接的放大模块、滤波模块以及A/D转换模块。
7.如权利要求6所述的钢轨轨底坡测量装置，其特征在于，所述控制模块为单片机控制芯片。
8.如权利要求7所述的钢轨轨底坡测量装置，其特征在于，所述数据显示模块为显示屏。
9.如权利要求8所述的钢轨轨底坡测量装置，其特征在于，所述充电电源模块包括锂电池充电电路及稳压控制电路。
10.如权利要求9所述的钢轨轨底坡测量装置，其特征在于，所述磁体为磁力贴合片，所述磁力贴合片设于所述壳体的底面，且有一端延伸出所述壳体的底面。
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Cited By (2)
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| CN104210510A (zh) * | 2014-10-14 | 2014-12-17 | 石家庄铁道大学 | 钢轨轨底坡测量仪 |
| CN105270440A (zh) * | 2015-11-08 | 2016-01-27 | 湖北文理学院 | 一种测量钢轨上下表面坡度的设备 |
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| CN104210510B (zh) * | 2014-10-14 | 2016-08-24 | 石家庄铁道大学 | 钢轨轨底坡测量仪 |
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