CN215296169U - 一种自驱式钢轨平直度测量仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种自驱式钢轨平直度测量仪，包括：壳体，壳体的两端沿长度方向进行延伸，壳体底面沿长度方向开设有条形孔；直线导轨，沿壳体长度方向固定设置在壳体内；测量组件，包括滑框及测量传感器，滑框滑动设置在直线导轨上，测量传感器固定设置在滑框底部，测量传感器的测头朝向条形孔；驱动组件，包括齿条、齿轮及步进电机，齿条沿直线导轨长度方向固定设置在直线导轨上，步进电机安装在滑框上，步进电机的输出轴穿过滑框通过齿轮与齿条啮合连接。本实用新型利用步进电机驱动齿轮在齿条上传动，可以满足测量组件在直线导轨上的大行程移动，同时传动精度高，运动平稳，相对于人工操作而言，测量传感器运行轨迹更加平稳，测量精度更高。

Description

一种自驱式钢轨平直度测量仪

技术领域

本实用新型涉及钢轨测量技术领域，尤其涉及一种自驱式钢轨平直度测量仪。

背景技术

钢轨顶面短波不平顺对铁路行车的噪音、振动、安全和轮轨冲击荷载均有很大影响。我国准高速铁路、高速铁路及其试验段的钢轨焊接接头不平顺幅值存在较严重的超限问题，造成这一现象的原因除了焊接工艺水平因素之外，另外一个重要因素就是缺少高精度的检测手段来指导焊接、修理。以前依靠人工塞尺的检测方法显然不能满足精度要求，而且检测效率低下。

现阶段，为了满足精度需求，多采用测量传感器进行检测，具体的，是在在测量仪的管状壳体内部安装测量传感器，在壳体的底部沿长度方向开设供激光传感器光线穿过的下通槽，壳体的顶部沿长度方向开设上通槽，并使拨动装置穿过通槽与测量传感器连接，在使用时，将壳体底部贴合钢轨顶面或侧面，通过人工操作拨动装置，来移动测量传感器，进而对钢轨顶面或侧面平直度进行测量。

上述测量方法完全依靠人工方式推动测量传感器在钢轨检测面上进行移动，进而实现对钢轨面的平直度检测，但由于人工推移力度不容易把控，导致测量传感器移动时速度不均匀，位移不平稳，从而影响测量精度。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提出了一种自驱式钢轨平直度测量仪，来解决现有技术中人工操作测量仪所带来的测量传感器移动速度不均匀，位移不平稳，测量精度低的问题。

本实用新型的技术方案是这样实现的：本实用新型提供了一种自驱式钢轨平直度测量仪，包括：

壳体，所述壳体的两端沿长度方向进行延伸，壳体底面沿长度方向开设有条形孔；

直线导轨，沿壳体长度方向固定设置在壳体内；

测量组件，包括滑框及测量传感器，所述滑框滑动设置在直线导轨上，测量传感器固定设置在滑框底部，测量传感器的测头朝向所述条形孔；

驱动组件，包括齿条、齿轮及步进电机，所述齿条沿直线导轨长度方向固定设置在直线导轨上，步进电机安装在滑框上，步进电机的输出轴穿过滑框通过齿轮与齿条啮合连接。

在上述技术方案的基础上，优选的，所述测量组件还包括位移传感器，所述位移传感器包括磁栅及磁头，所述磁栅沿直线导轨长度方向固定在直线导轨侧壁上，磁头安装在滑框侧壁上且正对所述磁栅。

在上述技术方案的基础上，优选的，还包括安装在滑框上的电控组件，所述电控组件包括主控电路板及无线通讯模块，所述主控电路板分别与位移传感器、测量传感器及步进电机相连接，无线通讯模块与主控电路板相连接，用于与终端设备建立通讯连接。

在上述技术方案的基础上，优选的，所述电控组件还包括蓄电池及充电接口，所述蓄电池及充电接口分别与主控电路板相连接，所述壳体一端侧壁上开设有与充电接口相对应的插接口。

在上述技术方案的基础上，优选的，所述直线导轨的上下表面与滑框内表面之间通过滑轨滑块机构进行连接。

优选的，所述壳体两端面分别设置有端盖，所述端盖插设于壳体内，两个端盖分别与直线导轨的两端固定连接。

优选的，还包括两个呈L型设置的定位块，两个所述定位块分别与端盖的侧壁固定连接。

优选的，壳体底部设置有用于封堵条形孔的透光板。

优选的，所述壳体顶面开设有若干透明窗口。

优选的，所述壳体左侧壁设置有把手，壳体右侧壁上设置有若干垫块。

本实用新型相对于现有技术具有以下有益效果：

(1)本实用新型公开的自驱式钢轨平直度测量仪，通过滑框与直线导轨之间设置齿轮齿条传动结构，利用步进电机驱动齿轮在齿条上传动，可以满足测量组件在直线导轨上的大行程移动，同时传动精度高，运动平稳，相对于人工操作而言，测量传感器运行轨迹更加平稳，测量精度更高；

(2)通过设置位移传感器，可以记录测量传感器在钢轨具体位置时的平直度数据，使测量数据更加准确直观；

(3)通过设置无线通讯模块，可以与终端建立通讯连接，一方面可以通过终端设备发送控制信号，无线通讯模块接收控制信号，启动测量仪进行测量工作，另一方面，测量仪在钢轨上移动时所获取的钢轨平直度数据可以实时传输给终端设备，实现数据的自动传输，节省了人工传输数据的步骤，节省工作时间，提高工作效率；

(4)通过设置蓄电池和充电接口，并在壳体侧壁上开设插接口，可以将测量组件移动到壳体一端，使充电接口对准壳体上的插接口，方便给蓄电池充电；

(5)直线导轨与滑框之间通过滑轨滑块机构连接，使得滑框在直线导轨上滑动更加顺畅，从而减少滑动时的摩擦阻力；

(6)通过在壳体两端设置端盖，一方面，通过端盖可以对壳体两端进行封堵，避免灰尘或水汽进入壳体内部；另一方面，方便将直线导轨插设于壳体内，利用端盖与直线导轨固定，从而将直线导轨、壳体及端盖有机的固定在一起，实现整体的结构稳定性，同时便于安装和拆卸；

(7)通过在壳体两端的端盖上分别设置L型定位块，可以方便定位块对钢轨侧面进行搭接定位，从而实现测量仪对钢轨顶面平直度测量；也可以方便定位块对钢轨顶面进行搭接定位，从而实现测量仪对钢轨测量平直度测量；

(8)通过壳体底部设置有用于封堵条形孔的透光板，可以避免灰尘或水汽进行壳体内，对电子元件造成损坏；

(9)通过在壳体顶面开设若干透明窗口，可以观察测量组件在壳体内移动情况；

(10)通过在壳体左侧壁设置把手，方便进行携带，通过壳体右侧壁设置垫块，可以在放置测量仪时，进行缓冲，避免壳体直接接触地面造成磕碰。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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为本实用新型公开的自驱式钢轨平直度测量仪的立体结构示意图；

图2为本实用新型公开的自驱式钢轨平直度测量仪的内部结构示意图；

图3为本实用新型公开的测量组件的结构示意图；

图4为本实用新型公开的自驱式钢轨平直度测量仪的平面剖示意图；

附图标识：

1、壳体；2、直线导轨；3、测量组件；4、驱动组件；11、条形孔；31、滑框；32、测量传感器；41、齿条；42、齿轮；43、步进电机；44、齿轮盒；33、位移传感器；331、磁栅；332、磁头；5、电控组件；51、主控电路板；52、无线通讯模块；53、蓄电池；54、充电接口；12、插接口；21、滑轨滑块机构；6、端盖；7、定位块；111、透光板；13、透明窗口；14、把手；15、垫块。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施方式，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，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方式，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，结合图2-4，本实用新型实施例公开了一种自驱式钢轨平直度测量仪，包括壳体1、直线导轨2、测量组件3及驱动组件4。

其中，壳体1的两端沿长度方向进行延伸，在本实施例中，壳体1优选为细长方形管，壳体1的两端呈开放状，为了减轻测量仪重量，壳体1优选为铝型材质，壳体1底面沿长度方向开设有条形孔11。

直线导轨2，沿壳体1长度方向固定在壳体1内；为了适应壳体1内轮廓的形状，在本实施例中，直线导轨2优选为方形管状结构，由此设置，可以减轻整个测量仪的重量，使之更加轻便。

测量组件3，包括滑框31及测量传感器32，滑框31滑动设置在直线导轨2上，测量传感器32固定设置在滑框31底部，且测量传感器32的测头朝向条形孔11；在本实施例中，测量传感器32可以采用激光传感器，也可以采用电涡流传感器，具体而言，当测量仪进行大行程测量时，可以采用激光传感器，当进行小行程测量时，可以采用电涡流传感器。上述两种传感器均可以实现对钢轨表面的凹坑或凸起进行检测，且实现检测的原理属于现有技术，此处不做赘述。

驱动组件4，包括齿条41、齿轮42及步进电机43，齿条41沿直线导轨2长度方向固定设置在直线导轨2上，步进电机43安装在滑框31上，步进电机43的输出轴穿过滑框31通过齿轮42与齿条41啮合连接。在本实施例中，由于测量传感器32安装在滑框31底部，为了适应结构设置，步进电机43安装在滑框31的顶部，鉴于滑框31与壳体1内顶面之间空间范围较小，步进电机43无法竖直设置，因此，在本实施例中，步进电机43水平放置在滑框31顶面，步进电机43的输出轴通过连接齿轮盒44，齿轮盒44的传动轴竖直向下穿过滑框31再与齿轮42连接。

采用上述技术方案，通过滑框31与直线导轨2之间设置齿轮42齿条41传动结构，利用步进电机43驱动齿轮42在齿条41上传动，可以满足测量组件3在直线导轨2上的大行程移动，同时传动精度高，运动平稳，相对于人工操作而言，测量传感器32运行轨迹更加平稳，测量精度更高。

具体的，本实用新型还通过如下技术方案进行实现。

作为一些实施例而言，为了精准获取测量组件3在钢轨表面移动位置，本实用新型的测量组件3还包括位移传感器33，位移传感器33包括磁栅331及磁头332，磁栅331沿直线导轨2长度方向固定在直线导轨2侧壁上，磁头332安装在滑框31侧壁上且正对磁栅331。由此设置，可以记录测量传感器32在钢轨具体位置时的平直度数据，使测量数据更加准确直观；具体的，在使用该测量仪时，将测量组件3移动到壳体1的初始位置，即零位，启动测量仪，通过滑框31在直线导轨2上移动，带动磁头332相对于磁栅331移动，利用磁栅331与磁头332的磁作用进行位置测量，进而可以准确的获取测量传感器32在钢轨上的移动位置，从而直观获得在钢轨每个位置对应的平直度数据。

为了方便对测量组件3进行操控，也为了便于数据传输，本实用新型在滑框31上还设置了电控组件5，电控组件5包括主控电路板51及无线通讯模块52，所述主控电路板51分别与位移传感器33、测量传感器32及步进电机43相连接，无线通讯模块52与主控电路板51相连接，用于与终端设备建立通讯连接。

由此设置，无线通讯模块52可以与终端建立通讯连接，一方面可以通过终端设备发送控制信号，无线通讯模块52接收控制信号，启动测量仪进行测量工作，步进电机43启动后，驱动测量组件3沿直线导轨2移动，位移传感器33及测量传感器32获取的数据传输给主控电路板51，主控电路板51将数据传输给无线通讯模块52，最终实现将测量仪在钢轨上移动时所获取的钢轨平直度数据实时传输给终端设备，实现数据的自动传输，节省了人工传输数据的步骤，节省工作时间，提高工作效率。

在本实施例中，无线通讯模块52可以是NB-IOT(窄带物联网)模块、WiFi模块、蓝牙模块或Lora模块等，只要能与终端设备无线通信并传输数据即可，在此不再一一列举。该终端设备可以是远程的服务器、个人计算机或手机等能够接收并存储数据的设备。

作为一些优选实施方式，电控组件5还包括蓄电池53及充电接口54，所述蓄电池53及充电接口54分别与主控电路板51相连接，所述壳体1一端侧壁上开设有与充电接口54相对应的插接口12。由此设置，可以将测量组件3移动到壳体1一端，使充电接口54对准壳体1上的插接口12，方便给蓄电池53充电。在本实施中，主控电路板51上具有充电电路，可以对蓄电池53进行充放电，且充放电原理属于现有技术。

在本实施例中，直线导轨2的上下表面与滑框31内表面之间通过滑轨滑块机构21进行连接。由此设置，可以使得滑框31在直线导轨2上滑动更加顺畅，从而减少滑动时的摩擦阻力。

在本实施例中，壳体1两端面分别设置有端盖6，所述端盖6插设于壳体1内，两个端盖6分别与直线导轨2的两端固定连接。由此设置，一方面，通过端盖6可以对壳体1两端进行封堵，避免灰尘或水汽进入壳体1内部；另一方面，方便将直线导轨2插设于壳体1内，利用端盖6与直线导轨2固定，从而将直线导轨2、壳体1及端盖6有机的固定在一起，实现整体的结构稳定性，同时便于安装和拆卸。

为了使测量仪即实现对钢轨顶面平直度测量，又可实现对钢轨侧面平直度测量，本实施例提出了一些优选实施方式，本实用新型所提出的测量仪还包括两个呈L型设置的定位块7，两个所述定位块7分别与端盖6的侧壁固定连接。由此设置，当定位块7对钢轨侧面进行搭接定位，可以实现测量仪对钢轨顶面平直度测量；当定位块7对钢轨顶面进行搭接定位，从而实现测量仪对钢轨测量平直度测量。

优选的，壳体1底部设置有用于封堵条形孔11的透光板111。由此设置，可以避免灰尘或水汽进行壳体1内，对电子元件造成损坏。

优选的，壳体1顶面开设有若干透明窗口13。由此设置，可以观察测量组件3在壳体1内移动情况。

优选的，通过在壳体1左侧壁设置把手14，方便进行携带，通过壳体1右侧壁设置垫块15，可以在放置测量仪时，进行缓冲，避免壳体1直接接触地面造成磕碰。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施方式而已，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)

1.一种自驱式钢轨平直度测量仪，其特征在于，包括：

壳体(1)，所述壳体(1)的两端沿长度方向进行延伸，壳体(1)底面沿长度方向开设有条形孔(11)；

直线导轨(2)，沿壳体(1)长度方向固定设置在壳体(1)内；

测量组件(3)，包括滑框(31)及测量传感器(32)，所述滑框(31)滑动设置在直线导轨(2)上，测量传感器(32)固定设置在滑框(31)底部，测量传感器(32)的测头朝向所述条形孔(11)；

驱动组件(4)，包括齿条(41)、齿轮(42)及步进电机(43)，所述齿条(41)沿直线导轨(2)长度方向固定设置在直线导轨(2)上，步进电机(43)安装在滑框(31)上，步进电机(43)的输出轴穿过滑框(31)通过齿轮(42)与齿条(41)啮合连接。

2.如权利要求1所述的自驱式钢轨平直度测量仪，其特征在于：所述测量组件(3)还包括位移传感器(33)，所述位移传感器(33)包括磁栅(331)及磁头(332)，所述磁栅(331)沿直线导轨(2)长度方向固定在直线导轨(2)侧壁上，磁头(332)安装在滑框(31)侧壁上且正对所述磁栅(331)。

3.如权利要求2所述的自驱式钢轨平直度测量仪，其特征在于：还包括安装在滑框(31)上的电控组件(5)，所述电控组件(5)包括主控电路板(51)及无线通讯模块(52)，所述主控电路板(51)分别与位移传感器(33)、测量传感器(32)及步进电机(43)相连接，无线通讯模块(52)与主控电路板(51)相连接，用于与终端设备建立通讯连接。

4.如权利要求3所述的自驱式钢轨平直度测量仪，其特征在于：所述电控组件(5)还包括蓄电池(53)及充电接口(54)，所述蓄电池(53)及充电接口(54)分别与主控电路板(51)相连接，所述壳体(1)一端侧壁上开设有与充电接口(54)相对应的插接口(12)。

5.如权利要求1所述的自驱式钢轨平直度测量仪，其特征在于：所述直线导轨(2)的上下表面与滑框(31)内表面之间通过滑轨滑块机构(21)进行连接。

6.如权利要求1所述的自驱式钢轨平直度测量仪，其特征在于：所述壳体(1)两端面分别设置有端盖(6)，所述端盖(6)插设于壳体(1)内，两个端盖(6)分别与直线导轨(2)的两端固定连接。

7.如权利要求6所述的自驱式钢轨平直度测量仪，其特征在于：还包括两个呈L型设置的定位块(7)，两个所述定位块(7)分别与端盖(6)的侧壁固定连接。

8.如权利要求1所述的自驱式钢轨平直度测量仪，其特征在于：壳体(1)底部设置有用于封堵条形孔(11)的透光板(111)。

9.如权利要求1所述的自驱式钢轨平直度测量仪，其特征在于：所述壳体(1)顶面开设有若干透明窗口(13)。

10.如权利要求1所述的自驱式钢轨平直度测量仪，其特征在于：所述壳体(1)左侧壁设置有把手(14)，壳体(1)右侧壁上设置有若干垫块(15)。

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