CN206269787U - 一种测量钢轨端部轨底扭曲度的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及钢轨检测技术领域，提供一种测量钢轨端部轨底扭曲度的装置，包括机座、直线位移传感器、传感器固定座、机柜以及控制台；所述机柜中设置有交换机，控制台设置有计算机、键盘、显示器，所述直线位移传感器与交换机连接，交换机与计算机通过千兆网连接；在机座前端、距机座前端1m处、机座尾端、距机座尾端1m处，在钢轨两侧底部各通过传感器固定座布置直线位移传感器，共8个直线位移传感器，每组4个位移传感器分别测量钢轨首部和尾部的扭曲度；所述传感器固定座与第一气缸相连。本实用新型结构简单、使用方便，能够有效地在焊前对钢轨扭曲度进行检测。

Description

一种测量钢轨端部轨底扭曲度的装置

技术领域

本实用新型涉及钢轨检测技术领域，具体涉及一种测量钢轨端部轨底扭曲度的装置。

背景技术

目前我国的交通运输方式中铁路运输占有极多比重，铁轨的质量直接影响铁路运输的安全性、舒适性及列车速度。尤其是在铁路全面提速的当下，铁轨的平直度、扭曲度等各项参数应当受到更加严格的控制。而传统的方式主要以手工工具检测为主，甚至存在工人直接肉眼观测的现象，这种条件下铁轨的质量要求极难得到满足。所以一种精确而又自动化的铁轨扭曲度检测方法亟待开发。

钢轨轨底扭曲度是影响钢轨质量的重要因素。原因如下：其一，焊接前的两根钢轨扭曲度直接影响焊接后钢轨的扭曲度和平直度，进一步影响成品钢轨的质量。其二，较大的扭曲度会增加焊接后打磨的工作量，对调直工艺提出了更高的要求，增加了后续工作的周期。所以焊前钢轨的扭曲度的控制对成品钢轨的质量水平至关重要。

发明内容

本实用新型的目的是为了克服上述背景技术的不足，提供一种测量钢轨端部轨底扭曲度的装置，以便更好地在焊前对钢轨扭曲度进行检测。

为了实现以上目的，本实用新型一种测量钢轨端部轨底扭曲度的装置，包括机座、直线位移传感器、传感器固定座、机柜以及控制台；所述机柜中设置有交换机，控制台设置有计算机、键盘、显示器，所述直线位移传感器与交换机连接，交换机与计算机通过千兆网连接；在机座前端、距机座前端1m处、机座尾端、距机座尾端1m处，在钢轨两侧底部各通过传感器固定座布置直线位移传感器，共8个直线位移传感器，每组4个位移传感器分别测量钢轨首部和尾部的扭曲度；所述传感器固定座与第一气缸相连。当钢轨位于待测量位置时，直线位移传感器在压缩气缸驱动下上升，顶住轨底时停止。每组4个位移传感器分别得出轨底的测量数据，并且通过交换机获取直线位移传感器所采集到的数据，然后通过网口通信将其传输到计算机，计算机将采集到的数据转化为坐标。通过每组4个传感器测量得到轨底4个点的坐标，计算每个点和其他3个点所构成的平面之间的距离，取其最大值为轨底平面的扭曲度。检测精度0.02mm。

在上述技术方案中，本装置包括托辊及钢轨导向机构、钢轨对中及压紧机构，沿钢轨设置3个托辊及钢轨导向机构，其中每2个托辊及钢轨导向机构的中间安装1个钢轨对中及压紧机构。

在上述技术方案中，所述托辊及钢轨导向机构由托辊、位于托辊下方的弹簧组件、与托辊连接的第二气缸，以及布置在钢轨两侧的一对可以通过手柄调节位置的导向滚轮组成。在正常状态下，托辊的辊轮处于托起状态，保证钢轨在辊道线上移动时不会撞到测量装置上的各部件，当钢轨处于待测量位置时，托辊上的气缸会将辊轮下拉，钢轨落在相应的检测平台基准面上，以实现同一检测基准。导向滚轮通过旋转手柄调整钢轨中心位置。

在上述技术方案中，所述钢轨对中及压紧机构包括对中机构和压紧机构，对中机构由布置在钢轨两侧的一对气缸组成，所述一对气缸为一个大气缸和一个小气缸，所述压紧机构由布置在钢轨轨底两侧的摆杆以及与摆杆连接的第三气缸组成。当钢轨到待测量位置时，大气缸前推，推动钢轨轨底至气缸极限位；之后小气缸前推，使轨底处于大小气缸之间，确保钢轨的中心位置满足测量要求。压紧机构可通过摆杆将钢轨轨底压在检测基准面上，保证检测基准的唯一性。

在上述技术方案中，机座主要由型材焊接而成，用于支承各个测量部件，为各测量部件提供水平基准。

本实用新型测量钢轨端部轨底扭曲度的装置，采用8个直线位移传感器，通过位移传感器接触到轨底的位移状态，得到四个位移数据，之后通过软件对其中三个数据构建平面，计算另外一点距离该平面的距离，实现对轨底扭曲度的测量。实时显示测量结果，并将检测结果上传到焊轨生产管理系统，便于对钢轨焊前质量进行分析。

本实用新型优点如下：

1. 该装置结构简单、效率较高，直接将直线位移传感器采集到的数据转化为坐标，然后在上位机中计算每个点和其他3个点所构成的平面之间的距离，取其最大值为轨底平面的扭曲度。

2. 当钢轨位于待检测位置时，直线位移传感器分别得出轨底的测量数据，从而实现流水线上连续的测量，测量点数较多，检测精度0.02mm，完全符合轨标扭曲度小于0.45mm的精度要求，误差极小。

3. 通过上位机内部编写的程序对采集到的数据进行处理，可在上位机上实时显示测量结果并且保存结果，即可及时发现不合格钢轨，并及时进行处理，避免钢轨焊接后带来的安全隐患。

4. 采用网口通信，可使一台上位机与多个直线位移传感器相连，减少上位机端口的使用，即减少上位机的数量，较大的节约了成本。

附图说明

图1为本实用新型的总体结构示意图。

图2为本实用新型中的直线位移传感器布置示意图。

图3是本实用新型的托辊及钢轨导向机构示意图。

图4是本实用新型的钢轨对中及压紧机构示意图。

图5为本实用新型的轨底扭曲度检测原理示意图。

其中：1直线位移传感器，2传感器固定座，3托辊及钢轨导向机构，4钢轨对中及压紧机构，5机座，6钢轨，3.1托棍，3.2弹簧组件，3.3导向滚轮，4.1大气缸，4.2小气缸，4.3摆杆。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步的详细描述，但该实施例不应理解为对本实用新型的限制。

如图1、2所示，本实用新型实施例提供一种测量钢轨端部轨底扭曲度的装置，包括机座5、直线位移传感器1、传感器固定座2、机柜以及控制台；所述机柜中设置有交换机，控制台设置有计算机、键盘、显示器，所述直线位移传感器与交换机连接，交换机与计算机通过千兆网连接；在机座前端、距机座前端1m处、机座尾端、距机座尾端1m处，在钢轨两侧底部各通过传感器固定座2布置直线位移传感器1，共8个直线位移传感器，每组4个分别测量钢轨首部和尾部的扭曲度，所述传感器固定座2与第一气缸相连。

在上述实施例中，本装置包括托辊及钢轨导向机构3、钢轨对中及压紧机构4，沿钢轨设置3个托辊及钢轨导向机构3，其中每2个托辊及钢轨导向机构3的中间安装1个钢轨对中及压紧机构4。

如图3所示，本实施例中托辊及钢轨导向机构3由托辊3.1、位于托辊下方的弹簧组件3.2、与托辊连接的第二气缸，以及布置在钢轨两侧的一对可以通过手柄调节位置的导向滚轮3.3组成。

如图4所示，本实施例中所述钢轨对中及压紧机构4包括对中机构和压紧机构，对中机构由布置在钢轨两侧的一对气缸组成，所述一对气缸为一个大气缸4.1和一个小气缸4.2，所述压紧机构由布置在钢轨轨底两侧的摆杆4.3以及与摆杆连接的第三气缸组成。

如图5所示，为本实用新型实施例的轨底扭曲度检测原理示意图。通过每组4个传感器测量得到轨底4个点的坐标，并将其通过交换机传输到PC机，软件程序计算每个点和其他3个点所构成的平面之间的距离，取其最大值为轨底平面的扭曲度。

本实施例的软件部分主要包含以下部分：网口通信程序，即首先创建负责监听的IP地址以及端口号，然后建立连接并且开始接收数据，进而将采集到的数据通过网线直接传输到上位机，减少对上位机端口的使用；数据采集程序，当点击采集按钮时，上位机将8个直线位移传感器采集到的数据通过上位机内部编写的算法转化为对应的坐标存储在计算机内部；扭曲度计算程序，上位机将采集到的数据转化为对应的坐标后，计算每组中每个点和其他3个点所构成的平面之间的距离，取其最大值为轨底平面的扭曲度。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，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 (4)

1.一种测量钢轨端部轨底扭曲度的装置，其特征是：包括机座、直线位移传感器、传感器固定座、机柜以及控制台；所述机柜中设置有交换机，控制台设置有计算机、键盘、显示器，所述直线位移传感器与交换机连接，交换机与计算机通过千兆网连接；在机座前端、距机座前端1m处、机座尾端、距机座尾端1m处，在钢轨两侧底部各通过传感器固定座布置直线位移传感器，共8个直线位移传感器，所述传感器固定座与第一气缸相连。

2.根据权利要求1所述的测量钢轨端部轨底扭曲度的装置，其特征是：包括托辊及钢轨导向机构、钢轨对中及压紧机构，沿钢轨设置3个托辊及钢轨导向机构，其中每2个托辊及钢轨导向机构的中间安装1个钢轨对中及压紧机构。

3.根据权利要求2所述的测量钢轨端部轨底扭曲度的装置，其特征是：所述托辊及钢轨导向机构由托辊、位于托辊下方的弹簧组件、与托辊连接的第二气缸，以及布置在钢轨两侧的一对可以通过手柄调节位置的导向滚轮组成。

4.根据权利要求2所述的测量钢轨端部轨底扭曲度的装置，其特征是：所述钢轨对中及压紧机构包括对中机构和压紧机构，对中机构由布置在钢轨两侧的一对气缸组成，所述一对气缸为一个大气缸和一个小气缸，所述压紧机构由布置在钢轨轨底两侧的摆杆以及与摆杆连接的第三气缸组成。