CN204644814U - 一种轨道检测小车 - Google Patents

Abstract

一种轨道检测小车，所述车体包括箱型骨架和主梁，所述箱型骨架为对称的刚性结构，包括两根侧梁和两个平行对置的边板，每根侧梁端部分别位于两个所述边板上方与其垂直交接；所述主梁为车体中心轴，两端与所述边板的板面中心连接，平行于所述侧梁；所述滚动轮为三点式支撑结构，具轴向与所述主梁一致、位于同一水平面的两个内轨轮和一个外轨轮，所述内轨轮相对于主梁对称分布在一侧边板的两端，所述外轨轮位于另一侧边板的中心。整个车体不易变形，抗扭刚性大，可稳固地支撑电源、各种传感器。三个滚动轮基准面唯一，在检测曲线轨道时位于抬高的外侧轨道上的外轨轮行走稳定。上述结构提高检测数据精度。

Description

一种轨道检测小车

技术领域

本实用新型涉及一种轨道检测装置，尤其是一种轨道检测小车。

背景技术

轨道可以分为直线与曲线轨道或有砟与无砟轨道。无砟轨道以其高平顺性、刚度均匀等特点较传统的有砟轨道对高速铁路有更好的适应性。曲线轨道与直线轨道不同，曲线轨道具有离心力，当车轮通过时，将发生剧烈摩擦，增大运行阻力。为了消除离心力对车辆的影响，通常将外轨抬高。评价铁轨平顺性的几何参数包括轨距、轨道中心线、超高、轨顶高程等。其正确与否对于高速行驶的列车安全尤为重要。无砟铁路轨道平顺性(几何参数)需要高精度的检测仪器的测量，以实现精准、高效地完成铁路轨道曲线段的测量和检测。

轨道检测小车应用于轨道特别是无砟轨道铺设过程中，作为轨道各项精度指标控制的工具。主要通过内置的高精度传感器，根据车体结构计算得到线路的偏差数据。测量位于小车一侧的棱镜的坐标和高度值，测量数据要转化成中线数据、超高和轨距。将实际测量值和理论值进行比较得到轨道的线形偏差，并通过控制器显示出来。进而对铁路轨道进行调整，达到要求。目前，现有的轨道检测小车具有4个轴向与内外铁轨连线平行的支撑滚动轮，分别在内外铁轨上滚动运行。在检测曲线铁轨时，由于离心力以及外轨抬高的原因，位于外轨上的2个支撑滚动轮中的1个会发生翘起，使轨道检测小车行驶不平稳，影响检测结果的准确性。

实用新型内容

为了解决现有技术中的问题，本实用新型提供了一种在直线段和曲线段均平稳运行的轨道检测小车。

实用新型技术方案：

一种轨道检测小车，在车体两侧具有支撑所述车体、可在轨道上滚动的滚动轮，其特征在于：

所述车体包括箱型骨架和主梁，所述箱型骨架为对称的刚性结构，包括两根与轨道垂直的侧梁和两个与轨道平行的、对置的边板，每根侧梁端部分别位于两个所述边板上方与其垂直交接；所述主梁为车体中心轴，两端与所述边板的板面中心连接，平行于所述侧梁；所述滚动轮为三点式支撑结构，包括轴向与所述主梁一致、位于同一水平面的两个内轨轮和一个外轨轮，所述内轨轮相对于主梁对称分布在一侧边板的两端，所述外轨轮位于另一侧边板的中心。

所述边板的长度为49.8cm，厚度为2cm，两根侧梁的距离为27.5cm；所述外轨轮与两个内轨轮的连线呈等腰三角形；两个内轨轮的轴间距为41cm。

所述侧梁、边板和主梁分别为合金空心方管、实心板和实心柱，所述滚动轮为防静电尼龙滚动轮；在所述主梁与所述板面的连接处具有绝缘分隔片。

所述边板下方具有轴向与所述主梁垂直的轨距传感器转动轮，与轨道内侧滚动接触；所述滚动轮位于靠近铁轨一侧的所述板面的轮轴上。

还包括位于所述边板中心的棱镜安装基座以及位于所述棱镜安装基座上的棱镜。

还包括固定于所述边板上的把手，分别位于所述车体两侧。

还包括盖板，其两侧底部分别与所述侧梁连接构成竖直截面为梯形的中空容纳空间。

还包括电源、轨距传感器、超高传感器、倾斜传感器和轴线传感器，位于所述容纳空间内固定于所述主梁上。

所述盖板具有两片，间断分布，间断处具有垂直于所述主梁的中梁，其上具有可轴向转动的操作杆，所述操作杆上安装有控制器。

还包括位于所述主梁上的数据处理中心和蓝牙通讯系统。

本实用新型的技术效果：

车体框架包括由两根侧梁和两个边板十字交叉组成的双轴对称箱型骨架，以及由两个边板和一根主梁形成工形结构。两端的边板采用板材以适当增加边板的厚度，使箱型骨架结构和工形结构更加稳定性，抗扭刚度大，不易变形。中梁作为主要承重构件承接位于其上的电子器件的重量，两侧的侧梁可以承接盖板以保护内部的电子器件，结构巧妙、实用。进一步两个内轨轮和一个外轨轮构成同一平面的三个支点，基准面唯一，在检测曲线轨道时位于抬高的外侧轨道上的外轨轮行走稳定，提高检测数据精度。避免了四轮结构在使用中外侧轨道上的一个滚动轮发生翘起现象。

优选厚度的边板最大程度上提高箱型骨架结构和工形结构的强度且节省材料。两根侧梁间距大，形成容纳电子器件的足够大的空间。优选布局的外轨轮和内轨轮使基准面更加平稳。

合金空心方管重量轻，减轻车体重量，具有一定厚度的合金实心边板提高车体抗扭刚度。合金实心柱坚固以支撑电器零件等。防静电尼龙滚动以及绝缘分隔片将合金车体骨架与电子零件分开，以免影响传感器高灵敏器件的灵敏度。

轨距传感器转动轮紧靠两侧轨道内侧滚动，以测量轨距。

棱镜在小车上的位置是固定的，且棱镜的坐标和高度值是可测量的，因此根据测量的坐标、计算的坐标、使用棱镜高度、轨距传感器、倾斜传感器和小车的几何尺寸可推算出铁轨的实际位置。

把手用于轨道测量小车在未测量时变换位置时提拉、便于携带。

盖板覆盖所述车体，保护内部的电子器件如电源传感器等，防止外界物体触碰电子器件造成损坏，影响测量精度。

轨道检测小车通过高精度的电子原器件传感器测量轨道曲线要素。进而测量出调节铁路轨道的几何状态参数，以检测是否达到设计精度要求。

控制器可输入轨道设计参数、接收传感器测得的数据，并可直接观测到检测结果。

数据处理中心计算各种传感器测得的数据，并通过蓝牙将计算结果传输给控制器。

附图说明

图1为实施例的轨道检测小车的外轨轮局部立体图；

图2为实施例的轨道检测小车的内轨轮一侧立体图；

图3为轨道检测小车的另一实施例的立体图；

图4为轨道检测小车应用于检测轨道的正确观测方法示意图。

附图标记：

1-侧梁；2-边板；3-箱型结构；4-主梁；5-内轨轮；6-外轨轮；7-滚动轮轮轴；8-轨距传感器转动轮；9-棱镜安装基座；10-盖板；11-把手。

具体实施方式

为了更清楚的理解本实用新型的内容，将结合具体实施例和附图详细说明。

为了便于理解，首先介绍主要的轨道几何参数例如轨距、中心线以及超高的概念。轨距是指在从两根铁轨表面以下16mm处内侧之间的直线距离。轨道的中心线应该是轨距的一半，在直线段是平行于两根铁轨的，而在曲线段应该是平行于曲线切线的。超高是指两根铁轨表面中心线之间在竖直面内高差(标准60铁轨两铁轨中心线1505.13mm处)。

参见图1和图2，本实施例的一种轨道检测小车，车体由3个防静电尼龙合金滚动轮支撑，车体包括由两根侧梁1和两个边板2构成的箱型骨架3，以及一根主梁4和所述两个边板2构成的工形结构。所述滚动轮为三个在车体两侧分布，套装于位于边板2的板面外侧的合金滚动轮轴7上。两个内轨轮5位于曲线的内侧轨道(低轨)，相对于主梁4对称分布在内轨一侧边板2的两端，轴间距为41cm。一个外轨轮6位于曲线的外侧轨道(高轨)，位于外轨一侧边板2的中心。两个内轨轮5和一个外轨轮6轴向与主梁4一致，在同一水平面上，连线呈等腰三角形，构成具有唯一支撑面的三点式支撑结构。因此在检测曲线轨道时，尽管因为外轨的抬高，而外轨轮6抬高，但始终位于车体的中心滚动于轨道上，与两个内轨轮5仍然位于同一斜面上，更不会发生翘起现象。

所述两个边板2的板面平行对置，长度为49.8cm，厚度为2cm。每根侧梁1横跨轨道，端部分别位于所述两个边板2上方与其垂直交接，两根侧梁1平行分布，间距为27.5cm。主梁4与两根侧梁1平行，分布于间距的中间，为车体中心轴，两端分别与所述边板2的板面中心连接。两侧的边板2不选用空心或单层的薄板，而是具有2cm厚度的实心铝合金板材，质量轻、强度高，支撑侧梁1以强化箱型骨架结构3的刚性，同时与作为承重梁的主梁1连接强化工形结构的刚性，因此整个车体框架不易变形，抗扭刚性大，可稳固地支撑电源、各种传感器，使轨道检车小车在行进过程中车体平稳，检测结果更准确。

所述侧梁1为铝合金空心方管以减轻车体重量，与位于所述车体上方、覆盖车体的盖板10的两侧底部连接，竖直截面为梯形以形成中空的容纳空间。主梁1为铝合金实心柱，与边板2的连接处具有车体框架绝缘分隔片(未示出)。电源、轨距传感器、超高传感器、倾斜传感器和轴线传感器、数据处理中心和蓝牙通讯系统(未示出)位于容纳空间内固定于所述主梁4上。绝缘分隔片可将精密电子器件与边板2绝缘，避免静电对电子器件的干扰、影响测量数据的准确度。

所述边板2下方具有轴向与所述主梁4垂直的固定的轨距传感器转动轮8，与轨道内侧滚动接触，其用于测量轨道的轨距，内侧轨道具有4个，外侧轨道具有6个，共10个。所述边板2上方中心具有棱镜安装基座9具有两个，棱镜位于所述棱镜安装基座9上(未示出)，为一个。边板2上还具有把手11，可包括三种形式，其中图1、2的实施例包含两种模式，图3的另一种实施例示出了与图1、2实施例中不同的另一种安装形式。

所述盖板10具有两个，间断分布，间断处具有垂直于所述主梁4的中梁，其上具有可轴向转动的操作杆，所述操作杆上安装有控制器，与全站仪遥控连接。

本实施例的轨道检测小车应用于实际检测曲线轨道的操作原理和正确的安装方式，当然，本实施例的轨道检测小车也适于检测直线轨道。具体流程如下：

全站仪安置在轨道检测小车有固定棱镜的一侧，通常来说，全站仪架设在铁轨正上方，且保证全站仪高度尽量低；小车应该是按由远及近方向运动(可以是从小里程到大里程，也可以是从大里程到小里程方向运动，保证全线精调工作时一致性)。通常来说，小车的棱镜安置方向应该与固定端(固定端安置在作为高程参考轨即内轨一侧)相对应，也可安置在活动端。依据相应的国际轨道标准(DBAG)，无论是铁轨的直线段或曲线段，都应该是按照工作前进方向进行测量调整。如图4所示，为轨道小车和全站仪的正确的观测方法。

棱镜安置在小车固定端支座，全站仪测量小车棱镜并显示出坐标数据。轨道状态的一些详细信息也可通过一系列的数据关系转化计算得到，包括棱镜所在位置坐标值、钢轨表面高度、轨距传感器、倾斜传感器、轨道线性差值等。测量模式可以选择跟踪测量或标准测量两种。测量数据要转化成中线数据、超高和轨距。将实际测量值和理论值进行比较得到轨道的线形偏差，并最终通过控制器显示出来。

以上所述仅是本实用新型的优选实施例，应当指出的是，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原理的前提下，还可以对箱型骨架或主梁的尺寸及形状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 (10)

1.一种轨道检测小车，在车体两侧具有支撑所述车体、可在轨道上滚动的滚动轮，其特征在于：

所述车体包括箱型骨架和主梁，所述箱型骨架为对称的刚性结构，包括两根与轨道垂直的侧梁和两个与轨道平行的、对置的边板，每根侧梁端部分别位于两个所述边板上方与其垂直交接；所述主梁为车体中心轴，两端与所述边板的板面中心连接，平行于所述侧梁；所述滚动轮为三点式支撑结构，包括轴向与所述主梁一致、位于同一水平面的两个内轨轮和一个外轨轮，所述内轨轮相对于主梁对称分布在一侧边板的两端，所述外轨轮位于另一侧边板的中心。

2.根据权利要求1所述轨道检测小车，其特征在于：所述边板的长度为49.8cm，厚度为2cm，两根侧梁的距离为27.5cm；所述外轨轮与两个内轨轮的连线呈等腰三角形；两个内轨轮的轴间距为41cm。

3.根据权利要求2所述轨道检测小车，其特征在于：所述侧梁、边板和主梁分别为合金空心方管、实心板和实心柱，所述滚动轮为防静电尼龙滚动轮；在所述主梁与所述板面的连接处具有绝缘分隔片。

4.根据权利要求1所述的轨道检测小车，其特征在于：所述边板下方具有轴向与所述主梁垂直的轨距传感器转动轮，与轨道内侧滚动接触；所述滚动轮位于靠近铁轨一侧的所述板面的轮轴上。

5.根据权利要求4所述的轨道检测小车，其特征在于：包括位于所述边板中心的棱镜安装基座以及位于所述棱镜安装基座上的棱镜。

6.根据权利要求5所述的轨道检测小车，其特征在于：包括固定于所述边板上的把手，分别位于所述车体两侧。

7.根据权利要求1-5任一所述的轨道检测小车，其特征在于：包括盖板，其两侧底部分别与所述侧梁连接构成竖直截面为梯形的中空容纳空间。

8.根据权利要求7所述的轨道检测小车，其特征在于：还包括电源、轨距传感器、超高传感器、倾斜传感器和轴线传感器，位于所述容纳空间内固定于所述主梁上。

9.根据权利要求7所述的轨道检测小车，其特征在于：所述盖板具有两片，间断分布，间断处具有垂直于所述主梁的中梁，其上具有可轴向转动的操作杆，所述操作杆上安装有控制器。

10.根据权利要求9所述的轨道检测小车，其特征在于：还包括位于所述主梁上的数据处理中心和蓝牙通讯系统。