CN205997898U - 一种铁路道岔检测小车 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于道岔检测领域，具体涉及一种铁路道岔检测小车。包括行进机构、采集机构、控制机构和报警机构。行进机构、采集机构、控制机构和报警机构设置于行进机构上；采集机构，用于采集被测物的三维点云数据以及行进机构的定位数据；控制机构，用于接收三维点云数据和定位数据，并根据三维点云数据和定位数据提取相应的控制指令；报警机构，用于接收控制指令，并根据控制指令发送报警信号，以提示被测物发生故障。本实用新型提供的技术方案实现了实时检测，且运行速度快、工作效率高，检测结果更加准确。

Description

一种铁路道岔检测小车

技术领域

本实用新型属于道岔检测领域，尤其是涉及一种铁路道岔检测小车。

背景技术

道岔是一种使火车从一股道转入另一股道的线路连接设备。通常在车站、编组站有大量铺设。道岔种类繁多、构造复杂。高速道岔的特点是具有高安全性、高平顺性、高稳定性和较高的容许通过速度，保证列车平稳、舒适的运行，因此高速道岔均采用18号以上的单开道岔、可动心轨辙叉，适用于跨区间无缝线路。

道岔常见的病害有尖轨降低值问题等问题，养护维修注重基本轨尖轨是否密贴、尖轨是否爬行、各部螺栓是否松动等。

然而，现有技术中的道岔检测方法是人工检测，采用的工具有塞尺、钢板尺或游标卡尺等。人工检测的缺点在于：检测速度慢以及检测结果不准确。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种道岔检测小车，以解决现有技术中的道岔检测的检测速度慢以及检测结果不准确的问题。

本实用新型公开了一种道岔检测小车，包括行进机构、采集机构、控制机构和报警机构，所述行进机构、所述采集机构、所述控制机构和所述报警机构设置于所述行进机构上；

所述采集机构，用于采集被测物的三维点云数据以及所述行进机构的定位数据；

所述控制机构，用于接收所述三维点云数据和所述定位数据，并根据所述三维点云数据和所述定位数据提取相应的控制指令；

所述报警机构，用于接收所述控制指令，并根据所述控制指令发送报警信号，以提示被测物发生故障。

更进一步地，还设置有至少一个检测箱体，所述检测箱体与所述行进机构可拆卸连接,所述采集机构和所述报警机构集成于所述检测箱体内。

更进一步地，所述采集机构包括编码器和至少一个激光传感器，所述编码器与所述激光传感器电连接；

所述激光传感器，在被触发后采集待测物的三维点云数据，并将所述三维点云数据传递至所述控制机构。

所述编码器，用于获取所述行进机构的定位数据，并将所述定位数据传递至所述激光传感器，以触发所述激光传感器。

更进一步地，所述激光传感器为线结构激光传感器、双目视觉相机或者激光雷达中的任意一种。

更进一步地，所述检测箱体内平行设置有多个所述激光传感器，多个所述激光传感器通过交换机与所述控制机构相连通。

更进一步地，所述采集机构还包括有与所述激光传感器电连接的激光器控制器，用于将定位数据发送至多个所述激光传感器以同步触发多个所述激光传感器，以及给多个所述激光传感器供电。

更进一步地，所述行进机构包括有车体和设置于所述车体上的推杆，所述推杆可折叠地安装于所述车体中部。

更进一步地，所述行进机构上设置有电源装置，所述电源装置用于给所述采集机构、所述控制机构和所述报警机构供电。

更进一步地，所述检测箱体与所述行进机构之间通过限位轮机构连接。

更进一步地，所述限位轮机构包括滑杆、活动杆、连接器、定位机构和限位轮；

所述连接器套装于所述滑杆上并与所述滑杆滑动连接；

所述活动杆与所述连接器通过滑轮钢丝组件连接，所述活动杆通过调节所述滑轮钢丝组件的钢丝的长度驱动所述连接器沿所述滑杆的轴线方向运动；

所述限位轮设置于钢轨的内侧，所述限位轮通过钢丝与所述连接器连接，所述连接器用于调整所述限位轮的位置以使所述限位轮抵紧所述钢轨的内侧；

所述定位机构与所述连接器远离所述限位轮的端部相抵，用于定位所述连接器。

结合以上技术方案，由于本实用新型公开了一种铁路道岔检测小车，包括行进机构和设置于行进机构上的采集机构、控制机构和报警机构。其中，采集机构用于采集被测物的三维点云数据以及行进机构的定位数据。控制机构用于接收三维点云数据和定位数据，并根据三维点云数据和定位数据提取相应的控制指令。报警机构用于接收控制指令，并根据控制指令发送报警信号，以提示被测物发生故障。

本实用新型提供的道岔检测小车的工作过程简述如下：

在对铁路道岔进行检测的过程中，行进机构驱动检测小车前进，与此同时，采集机构采集被测物的三维点云数据以及所述行进机构的定位数据，并将上述三维点云数据以及定位数据传递至控制机构，相应地，控制机构提取控制指令至报警机构，在被检测物体出现故障时，报警机构发出报警信号以提示发生故障。

本实用新型提供的道岔检测小车，通过行进机构驱动采集机构采集信号以及控制机构控制报警机构工作，实现了铁路道岔的自动检测，检测速度较快。且自动检测可以较好地排除人为因素干扰，检测结果更加准确。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型提供的铁路道岔检测小车的正视图；

图2为本实用新型提供的铁路道岔检测小车的俯视图；

图3为限位轮机构的结构示意图；

图4为本实用新型提供的铁路道岔检测小车的侧视图。

附图标记：

1-行进机构； 2-控制机构； 3-检测箱体；

11-车体； 12-推杆； 4-限位轮机构；

41-滑杆； 42-活动杆； 43-连接器；

44-定位机构； 45-限位轮。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

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。

实施例1

本实施例的目的在于提供一种铁路道岔检测小车，该铁路道岔检测小车可以对铁路道岔的故障进行在线自动检测，避免传统的人工检测方法的检测速度慢以及检测结果不准确的问题。

具体而言：

包括行进机构1、采集机构、控制机构2和报警机构，采集机构、控制机构2和报警机构设置于行进机构1上。

采集机构，用于采集被测物的三维点云数据以及行进机构1的定位数据。

控制机构2，用于接收三维点云数据和定位数据，并根据三维点云数据和定位数据提取相应的控制指令。

报警机构，用于接收控制指令，并根据控制指令发送报警信号，以提示被测物发生故障。

本实用新型提供的铁路道岔检测小车，通过行进机构1驱动、采集机构采集信号以及控制机构2控制报警机构工作，实现了铁路道岔的自动检测，检测速度较快，且自动检测可以较好地排除人为因素干扰，检测结果更加准确。

以下对本实施例提供的方案作更进一步的描述：

本实施例的可选方案中，铁路道岔检测小车还设置有至少一个检测箱体3，检测箱体3与行进机构1可拆卸连接,采集机构和报警机构集成于检测箱体3内，例如集成于检测箱体3上方，在检测箱体3靠内一侧设置有接口，接口例如可以是交换机接口、网线接口、电源接口等。在使用过程中，电源通过电源接口给位于检测箱体3内部的采集机构和报警机构供电。采集机构和报警机构通过网线接口与控制机构2电连接，采集机构采集的三维点云数据和定位数据通过网线接口传输至控制机构2，控制机构2根据三维点云数据和定位数据提取相应的控制指令，并将上述控制指令通过网线接口传输至报警机构，报警机构接收控制指令后发出报警信号以提示被测物发生故障。

检测箱体3与行进机构1设置为可拆卸连接的固定方式的原因在于：在对铁路道岔检测完成之后，将检测箱体3与行进机构1分离，检测箱体3可放置于行进上方，因而可以有效精简体积，避免本实用新型提供的道岔检测小车在使用完成之后占用过多的体积。

上述可选方案中，检测箱体3的数量可根据需要设置，例如设置为两个，两个检测箱体3分设于行进机构1的两端，分别用于检测两侧的铁轨，因而可以同时检测两侧的铁轨，提高检测效率。当然，检测箱体3也可仅设置为一个，在从起点到终点检测完一侧的铁轨之后，再将铁路道岔检测小车转向，从终点到起点进行检测，以完成铁轨另一侧的检测工作。

本实施例的可选方案中，采集机构包括编码器和至少一个激光传感器，编码器与激光传感器电连接。

其中，激光传感器，在被触发后采集待测物的三维点云数据，并将三维点云数据传递至控制机构2。优选地，激光传感器设置为线结构激光传感器。优选地，激光传感器为线结构激光传感器、双目视觉相机或者激光雷达中的任意一种。

编码器，用于获取行进机构的定位数据，并将定位数据传递至激光传感器，以触发激光传感器。

上述可选方案中，检测箱体3内平行设置有多个激光传感器，多个激光传感器通过交换机与控制机构相连通。相应地，检测箱体3上还设置有交换机接口。较优选地，激光传感器设置有4个。

更为优选地,所述激光传感器设置为线结构激光传感器。

作为上述可选方案的进一步的改进，采集机构还包括有与激光传感器电连接的激光器控制器，用于将定位数据发送至多个激光传感器以同步触发多个激光传感器，以及给多个激光传感器供电。较优选地，激光器控制器设置于检测箱体3的端部。

本实施例的可选方案中，行进机构1包括有车体11和设置于车体11上的推杆12，推杆12可折叠地安装于车体11中部。较为优选地，推杆12包括有与车体11活动连接的竖杆和设置于竖杆顶部并与竖杆垂直的横杆，横杆通过连接件与支撑平台连接，控制机构2可放置于支撑平台上。其中，竖杆可沿铁轨的延伸方向折叠，也可沿垂直于铁轨的延伸方向折叠。横杆可相对于竖杆折叠；横杆与支撑平台之间可折叠。当然为了保证操作过程中的结构稳定性，在车体11与竖杆连接处、横杆与竖杆连接处和横杆与支撑平台连接处均设置有锁止机构，锁止机构用于在推杆12定位完成后固定推杆12，避免推杆12在使用过程中移位。

上述可选方案中，推杆12作为驱动装置驱动车体11前进，作为其中一种改进，推杆12可设置为电机自动驱动方式，例如在车体上设置电机，电机的电机轴与行走轮连接，电机通过控制机构2控制，当控制机构2向电机发出控制指令时，电机驱动行走轮前进。上述控制指令例如可以是：前进、后退、加速、减速等。控制机构2上可根据需要设置无极开关和档位开关，或者设置触屏开关，以实现检测小车的多种不同驱动模式，满足使用上的不同需求。

上述可选方案中，行进机构1通过设置于行进机构1下方的行走轮与铁轨滑动连接，行走轮设置于铁轨上端面，用于引导铁路道岔检测小车运动。较为优选的，行走轮设置有四个。

作为上述可选方案的进一步的改进，行进机构1上还设置有电源装置，电源装置用于给采集机构、控制机构2和报警机构供电。可以理解的是，电源装置还可以集成于检测箱体3内。

本实施例的可选方案中，检测箱体3与行进机构1之间通过限位轮机构4连接。

更为具体的：

限位轮机构4包括滑杆41、活动杆42、连接器43、限位轮45和定位机构44。连接器43套装于滑杆41上并与滑杆41活动连接。活动杆42与连接器43通过滑轮钢丝组件连接，活动杆42通过调节滑轮钢丝组件的钢丝的长度驱动连接器43沿滑杆41所在的轴线方向运动。限位轮45设置于行走轮的内侧，限位轮45通过钢丝与连接器43连接，连接器43用于调整限位轮45的位置以使限位轮45抵紧钢轨的内侧面。定位机构44与连接器43远离限位轮45的端部相抵，用于定位连接器43。

设置限位轮机构4的主要原因在于：

在使用铁路道岔检测小车的过程中，运行路径关系到采集机构采集数据的准确性，同时也关系到控制机构2数据处理的准确性，当然也关系到控制机构2输出至报警机构的结果的准确性。运行路径的偏差不仅会严重影响工作效率而且会影响检测结果。铁路道岔检测小车的行走轮设置于铁轨的上端面用于引导检测小车沿铁轨的延伸方向运动，但是在垂直于铁轨的延伸的方向无法定位，故，为了在垂直于铁轨的延伸的方向上对检测小车进行定位，本实用新型要求保护的铁路道岔检测小车设置有限位轮机构4。

限位轮机构4的具体工作过程详述如下：

在将铁路道岔检测小车安装于铁路上之后，滑轮钢丝组件与连接器43之间的钢丝处于松弛状态，旋转活动杆42，活动杆42带动滑轮钢丝组件中的滑轮运转，滑轮使钢丝逐渐收紧直至带动连接器43沿着滑杆41朝向远离限位轮45的方向运动。由于连接器43通过钢丝与限位轮45连接，限位轮45在钢丝逐渐收紧的作用下逐渐抵紧钢轨的内侧面。又由于定位机构44与连接器43远离限位轮45的端部相抵，连接器43左侧受到定位机构44向右的作用力，连接器43右侧受到滑轮钢丝组件向左的作用力，因而连接器43可达到最终的受力平衡。

上述可选方案中，定位机构44可优选设置为气弹簧。

需要说明的是：限位轮机构4的数量可根据检测箱体3的数量设定，如果检测箱体3设置有两个，且两个检测箱体3分设于行进机构1的两侧，则在检测箱体3与行进机构1连接处均设置有限位轮机构4。

本实施例的可选方案中，控制机构2可优选设置为工业计算机，工业计算机接收采集机构的定位数据以及三维点云数据并提取相应的控制指令，并将上述控制指令发送至报警机构，以使报警机构在被测物发生故障时报警。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种铁路道岔检测小车，其特征在于，包括行进机构、采集机构、控制机构和报警机构，所述行进机构、所述采集机构、所述控制机构和所述报警机构设置于所述行进机构上；

所述采集机构，用于采集被测物的三维点云数据以及所述行进机构的定位数据；

所述控制机构，用于接收所述三维点云数据和所述定位数据，并根据所述三维点云数据和所述定位数据提取相应的控制指令；

所述报警机构，用于接收所述控制指令，并根据所述控制指令发送报警信号，以提示被测物发生故障。

2.根据权利要求1所述的铁路道岔检测小车，其特征在于，还设置有至少一个检测箱体，所述检测箱体与所述行进机构可拆卸连接,所述采集机构和所述报警机构集成于所述检测箱体内。

3.根据权利要求2所述的铁路道岔检测小车，其特征在于，所述采集机构包括编码器和至少一个激光传感器，所述编码器与所述激光传感器电连接；

所述激光传感器，在被触发后采集待测物的三维点云数据，并将所述三维点云数据传递至所述控制机构；

所述编码器，用于获取所述行进机构的定位数据，并将所述定位数据传递至所述激光传感器，以触发所述激光传感器。

4.根据权利要求3所述的铁路道岔检测小车，其特征在于，所述激光传感器为线结构激光传感器、双目视觉相机或者激光雷达中的任意一种。

5.根据权利要求4所述的铁路道岔检测小车，其特征在于，所述检测箱体内平行设置有多个所述激光传感器，多个所述激光传感器通过交换机与所述控制机构相连通。

6.根据权利要求5所述的铁路道岔检测小车，其特征在于，所述采集机构还包括有与所述激光传感器电连接的激光器控制器，用于将行进机构的定位数据发送至多个所述激光传感器以同步触发多个所述激光传感器，以及给多个所述激光传感器供电。

7.根据权利要求6所述的铁路道岔检测小车，其特征在于，所述行进机构包括有车体和设置于所述车体上的推杆，所述推杆可折叠地安装于所述车体中部。

8.根据权利要求7所述的铁路道岔检测小车，其特征在于，所述行进机构上设置有电源装置，所述电源装置用于给所述采集机构、所述控制机构和所述报警机构供电。

9.根据权利要求8所述的铁路道岔检测小车，其特征在于，所述检测箱体与所述行进机构之间通过限位轮机构连接。

10.根据权利要求9所述的铁路道岔检测小车，其特征在于，所述限位轮机构包括滑杆、活动杆、连接器、定位机构和限位轮；

所述连接器套装于所述滑杆上并与所述滑杆滑动连接；

所述活动杆与所述连接器通过滑轮钢丝组件连接，所述活动杆通过调节所述滑轮钢丝组件的钢丝的长度驱动所述连接器沿所述滑杆的轴线方向运动；

所述限位轮设置于钢轨的内侧，所述限位轮通过钢丝与所述连接器连接，所述连接器用于调整所述限位轮的位置以使所述限位轮抵紧所述钢轨的内侧；

所述定位机构与所述连接器远离所述限位轮的端部相抵，用于定位所述连接器。