CN209553210U - 惯导轨道几何状态动态检测仪 - Google Patents

Abstract

惯导轨道几何状态动态检测仪,以有效提高轨检小车三维坐标测量精度和可靠度，减少作业人员和携带设备，无单独配套紧固工具，减少轨检小车坐标转换环节。包括测量装置和由纵梁和横梁构成的分体式T型车架，该纵梁的中部一侧具有短横梁结构，短横梁结构的外伸端具有竖向燕尾槽，纵梁的内端具有与该竖向燕尾槽相适配的燕尾隼结构，在短横梁结构与横梁的连接部设置有竖向限位锁紧机构。所述测量装置包括全站仪、测量仪、惯导系统、轨枕识别器和里程计，全站仪固定安装在纵梁的中部顶面上，测量仪固定安装在横梁的中部顶面上，惯导系统、轨枕识别器和里程计固定安装在横梁内腔中。

Description

惯导轨道几何状态动态检测仪

技术领域

本实用新型涉及轨道测量装置，特别涉及一种惯导轨道几何状态动态检测仪。

背景技术

至2006年津京城际高速铁路建设以来，中国高铁迎来了历史上前所未有的大高潮。高速铁路与普速铁路最大的区别就是高速行车、高可靠性、高平顺性，高安全性。高速铁路的高平顺性最终体现在轨道的高平顺性上，因此，如何将保证轨道的高平顺性，即如何高效、稳定、可靠地检测轨道的内部和外部几何形态，并将轨道的平顺性和空间位置调整到符合设计要求，是高速铁路轨道工程施工的关键技术之一。

评价轨道平顺性的主要技术指标为轨距、超高(水平)、轨向、高低、正矢、扭曲(三角坑)等相对平顺性指标及轨道平面、高程与设计值间偏差的绝对平顺性指标。以上平顺性指标均可通过轨道几何状态测量仪系统(也可简称为轨检小车)进行直接测量或后续计算得到。轨道几何状态测量仪系统(轨检小车)测量轨道状态指标有两种基本技术思路。一是通过轨检小车上位移及倾斜传感器直接测量轨道的轨距、超高(水平)，并通过轨检小车棱镜测量轨道中线、左右钢轨的绝对空间位置(平面、高程)及与设计值得相对偏差，再通过后处理软件计算轨道轨向、高低、正矢、扭曲及轨道等平顺性技术指标；二是采用惯导技术，其轨距、水平检测与前者相同。区别在于惯导轨检小车上全站仪仅负责引入线路指标系下的平面、高程基准，其评价轨道平顺性的轨向、高低则采用惯导系统直接测量所得。

某进口轨检小车为国内最早应用于轨道状态检测的设备，其车架结构为“T“型，纵梁与横梁采用分体式结构，拼接部件通过螺丝杆采用专用工具紧固，并在结合部采取绝缘措施，以防左右钢轨通过轨检小车车架进行信号导通。行走轮采用特质胶轮，耐磨性较差，轮系无防护装置，两端及中部设置多个提把，通过外置式独立张紧机构上下道。某国产轨检小车同样采用“T”型分体式，纵梁与横梁可分离，拼接部件通过螺丝杆采用专用工具紧固，并在车体两端头及结合部采取绝缘措施，以防左右钢轨通过轨检小车车架进行信号导通。棱镜立柱可自由拆卸。该两种轨检小车采用“T”型分体式，纵梁与横梁可分离，拼接部件通过螺丝杆采用专用工具紧固。其主要不足是螺栓杆紧固专用工具为配套工具，单独存放，在既有铁路作业，存在丢失、遗忘风险，给列车安全运营造成极大的安全隐患；

某国产轨检小车整车采用“T”型整体式，纵梁与横梁不可分离，并在车体两端头采取绝缘措施，以防左右钢轨通过轨检小车车架进行信号导通。棱镜立柱可自由拆卸。另一国产轨检小车整车采用“T”型整体式，纵梁与横梁不可分离，棱镜直接安置在横梁立柱上，可自由拆卸。车体主架为圆形钢管，整车结构简单。另有一种国产轨检小车采用双横梁，三走行轮形成一个“T”型垂向支撑机构，两个导向轮与一个测量轮形成另一个“T”型横向定位机构，整车形成双“T”型构造，并且垂向支撑和横向定位机构分离。全车采用整体构造，无拼接。这三种轨检小车均采用整体式结构，结构相对稳定，其主要不足是车体较大，重量大，不便于运输，上下道时需多人配合搬运，使用不方便。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种惯导轨道几何状态动态检测仪,以有效提高轨检小车三维坐标测量精度和可靠度，减少作业人员和携带设备，无单独配套紧固工具，减少轨检小车坐标转换环节。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案如下：

本实用新型的惯导轨道几何状态动态检测仪，包括测量装置和由纵梁和横梁构成的分体式T型车架，其特征是：所述纵梁的中部一侧具有短横梁结构，短横梁结构的外伸端具有竖向燕尾槽，所述纵梁的内端具有与该竖向燕尾槽相适配的燕尾隼结构，在短横梁结构与横梁的连接部设置有竖向限位锁紧机构；所述测量装置包括全站仪、测量仪、惯导系统、轨枕识别器和里程计，全站仪固定安装在纵梁的中部顶面上，测量仪固定安装在横梁的中部顶面上，惯导系统、轨枕识别器和里程计固定安装在横梁内腔中。

本实用新型的有益效果主要体现在如下两个方面：

一、整车采用分体式结构。将轨检小车化简为独立构件，方便运输，作业前方便搬运上道。特别是夜间作业时能有效减低碰撞、跌倒的安全隐患；纵、横梁间采用燕尾隼结构进行拼接，拼接精度高，拼接操作极为方便，且无需配置独立工具进行装配，杜绝零配件遗落时对列车运营可能造成的安全隐患；

二、将全站仪设置在轨检小车上，作业时全站仪直接观测轨道控制点，采用后方交会法获取全站仪三维坐标，再通过轨检小车结构参数转换获得轨检小车空间三维坐标，满足铁路轨道状态测量；

三、可减少作业人员和携带设备，减少轨检小车坐标转换环节，提高轨检小车三维坐标测量精度和可靠度。

附图说明

本说明书包括如下两幅附图：

图1是本实用新型惯导轨道几何状态动态检测仪的俯视图；

图2是本实用新型惯导轨道几何状态动态检测仪中横梁与纵梁的连接方式示意图；

图中示出构件和对应的标记：纵梁10、短横梁结构11、竖向燕尾槽12、支撑板13、扣板14、扳扣15、横梁20、燕尾隼结构21、全站仪31、测量仪32。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

参照图1，本实用新型的惯导轨道几何状态动态检测仪，包括测量装置和由纵梁10和横梁20构成的分体式T型车架。所述纵梁10的中部一侧具有短横梁结构11，该短横梁结构11的外伸端具有竖向燕尾槽12，所述纵梁10的内端具有与该竖向燕尾槽12相适配的燕尾隼结构21，在短横梁结构11与横梁20的连接部设置有竖向限位锁紧机构。即整车采用分体式结构，将轨检小车化车架简为纵梁10和横梁20两大独立构件，方便运输，特别是夜间作业时能有效减低碰撞、跌倒的安全隐患。作业前通过由竖向燕尾槽12、燕尾隼结构21和竖向限位锁紧机构构成的快装接口进行快速组装，拼接精度高，拼接操作极为方便，且无需配置独立工具进行装配，杜绝零配件遗落时对列车运营可能造成的安全隐患。

参照图1，所述测量装置包括全站仪31、测量仪32、惯导系统、轨枕识别器和里程计，全站仪31固定安装在纵梁10中部顶面上，测量仪32固定安装在横梁20的中部顶面上，惯导系统、轨枕识别器和里程计固定安装在横梁20内腔中。倾斜传感器、位移传感器、轨枕识别器、里程计、通讯电台、工控笔记本电脑、电池组等呈模块化安装固定在纵梁10和横梁20内腔中。在轨检小车推行过程中动态采集各项数据，通过惯导系统测量轨道轨向(航向角方向)、高低(俯仰角方向)，倾角传感器测量水平(同一里程左右钢轨间实测高差与设计值的较差称为水平)，位移传感器测量轨距，轨枕识别器进行轨枕数量记数、里程计实时测量轨检小车设计里程。所有实测数据通过通讯电台、主控单元传输到工控笔记本电脑，最后由系统软件将各项数据进行融合解算，计算出每一里程对应的轨距、水平、轨向、高低、三角坑、及轨道中线、左轨、右轨的空间位置和与设计值得横向、竖向较差，并开展轨道平顺性分析。

图2中示出了一种结构最为简单的竖向限位锁紧机构，即所述竖向限位锁紧机构包括支撑板13和扣板14，支撑板13固定设置于短横梁结构11的底部且覆盖竖向燕尾槽12的下端口，横梁20的燕尾隼结构21竖向插入燕尾槽12后支撑在支撑板13上。扣板14设置于短横梁结构11的顶部，一端与短横梁结构11铰接，另一端铰接设置与纵梁10形成卡接的扳扣15。

以上所述只是用图解说明本实用新型惯导轨道几何状态动态检测仪的一些原理，并非是要将本实用新型局限在所示和所述的具体结构和适用范围内，故凡是所有可能被利用的相应修改以及等同物，均属于本实用新型所申请的专利范围。

Claims (2)

1.惯导轨道几何状态动态检测仪，包括测量装置和由纵梁(10)和横梁(20)构成的分体式T型车架，其特征是：所述纵梁(10)的中部一侧具有短横梁结构(11)，该短横梁结构(11)的外伸端具有竖向燕尾槽(12)，所述纵梁(10)的内端具有与该竖向燕尾槽(12)相适配的燕尾隼结构(21)，在短横梁结构(11)与横梁(20)的连接部设置有竖向限位锁紧机构；所述测量装置包括全站仪(31)、测量仪(32)、惯导系统、轨枕识别器和里程计，全站仪(31)固定安装在纵梁(10)中部顶面上，测量仪(32)固定安装在横梁(20)中部顶面上，惯导系统、轨枕识别器和里程计固定安装在横梁(20)内腔中。

2.如权利要求1所述的惯导轨道几何状态动态检测仪，其特征是：所述竖向限位锁紧机构包括支撑板(13)和扣板(14)，支撑板(13)固定设置于短横梁结构(11)的底部且覆盖竖向燕尾槽(12)的下端口；扣板(14)设置于短横梁结构(11)的顶部，一端与短横梁结构(11)铰接，另一端铰接设置与纵梁(10)形成卡接的扳扣(15)。