CN216443607U - 一种轨道形变检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种轨道形变检测装置，包括激光组件和PSD组件，所述激光组件包括激光安装平台、横向激光模块和纵向激光模块，所述PSD组件包括PSD安装平台、横向PSD模块和纵向PSD模块，所述激光安装平台、PSD安装平台沿着钢轨长度方向间隔固定在钢轨上，所述横向激光模块和纵向激光模块装置在激光安装平台上，所述横向PSD模块和纵向PSD模块装置在PSD安装平台上，所述横向PSD模块接收横向激光模块的激光以进行横向形变检测，所述纵向PSD模块接收纵向激光模块的激光以进行纵向形变检测。本实用新型能够分别检测钢轨在两个维度方向上的形变，同时对轮轨的纵向和横向作用力进行精确测量，结构精简，对中调节方便快捷。

Description

一种轨道形变检测装置

技术领域

本实用新型涉及轨道交通检测装置技术领域，尤其涉及一种轨道形变检测装置。

背景技术

列车动态运行品质监测系统在轨道交通检测广泛应用，在国外主要应用安装在铁路曲线段，重点关注列车的曲线通过性，国内有采用类似的设备安装在直线段，监测列车运行过程中可能存在的超偏载、轮对踏面缺陷、蛇形运动等异常状态，主要是通过对钢轨形变的实时测量来间接得到轮轨作用力大小。现有技术中包括几种实施方式，第一种是通过直接测量钢轨受力变化来反应轮轨作用情况，需要对钢轨进行改造，并在钢轨下方安装测力传感器，同时配以信号调理及采集、车号识别系统、数据传输系统等部件，其主要运用在货车领域，适应车速范围30～120Km/h，可自动计辆动态轴重、识别车轮踏面损伤、超载检测，由于需要对钢轨进行改造，从而实施不便，通用性差；第二种是采用振动式传感器与力学传感器结合，实现轮轨作用力检测，可识别车轮踏面损伤、多边形、超偏载等检测，优点是能够检测轮轨力的动态变化，缺点是施工较为复杂；第三种是采用光电检测的方式，在钢轨上设置点激光和由点激光照射的PSD传感器，当车辆通过轨道时会使得钢轨产生形变，从而点激光与PSD传感器之间会发生相对位置变化，也就是点激光照射PSD传感器的位置会发生偏移，输出偏置电流，电流大小与钢轨变形量有关，钢轨变形量与轮轨作用力有关，从而能判别列车的超偏载、轮对不圆度、擦伤、横向作用力等情况，但是现有的光电检测方式只能检测一个方向上的作用力，难以保障精度，影响检测准确度，结构不合理，对中调节繁琐不便，导致线路上作业时间长。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题和提出的技术任务是对现有技术进行改进，提供一种轨道形变检测装置，解决目前技术中钢轨形变测量采用光电检测方式时只能检测一个方向上的作用力的问题。

为解决以上技术问题，本实用新型的技术方案是：

一种轨道形变检测装置，包括激光组件和PSD组件，所述激光组件包括激光安装平台、横向激光模块和纵向激光模块，所述PSD组件包括PSD安装平台、横向PSD模块和纵向PSD模块，所述激光安装平台、PSD安装平台沿着钢轨长度方向间隔固定在钢轨上，所述横向激光模块和纵向激光模块装置在激光安装平台上，所述横向PSD模块和纵向PSD模块装置在PSD安装平台上，所述横向PSD模块接收横向激光模块的激光以进行横向形变检测，所述纵向PSD模块接收纵向激光模块的激光以进行纵向形变检测。本实用新型所述的轨道形变检测装置采用横向激光模块与横向PSD模块配合、纵向激光模块与纵向PSD模块配合以分别检测钢轨在两个维度方向上的形变(垂直于钢轨的横向以及重力竖直方向)，能够更全面的检测出形变状况，从而更准确的判别列车的超偏载、轮对不圆度、擦伤、横向作用力等情况，有效提高检测可靠性和准确度。

进一步的，所述的横向PSD模块和纵向PSD模块分别都采用一维PSD传感器，所述的横向PSD模块的一维PSD传感器与纵向PSD模块的一维PSD传感器的检测角度相差90度。

进一步的，所述横向PSD模块和纵向PSD模块分别位于钢轨的两侧，所述横向激光模块和纵向激光模块也分别位于钢轨的两侧，结构紧凑，确保能准确的检测钢轨在两个维度方向上的形变。

进一步的，所述横向激光模块在垂直于钢轨的横向上可调节的设置在激光安装平台上，所述纵向激光模块可俯仰调节的设置在激光安装平台上，确保能灵活的进行调节以保障对中精确度，从而提高检测精确度。

进一步的，所述的激光安装平台上设置用于安放纵向激光模块的安装位一，所述安装位一上设置有俯仰凹槽，所述纵向激光模块设有与俯仰凹槽配合的俯仰凸台，所述俯仰凸台沿着俯仰凹槽转动以进行纵向激光模块的俯仰角度调节，结构简单，易于调节俯仰角度，实施方便、成本低。

进一步的，所述纵向激光模块上设置有与安装位一连接固定的固定螺栓，所述的纵向激光模块上还在纵向激光模块的俯仰方向所在平面间隔设置有两个调节螺栓以调节固定纵向激光模块的俯仰角度，在俯仰角度调节到位后进行固定，保持俯仰角度的稳定性，列车经过轨道时的振动较大也频繁，避免纵向激光模块的俯仰角度发生偏移，保障长效稳定的检测精度。

进一步的，所述的激光安装平台上设置用于安放横向激光模块的安装位二，所述的安装位二上设置导向轨，所述导向轨沿着横向并且垂直于钢轨，横向激光模块沿着导向轨滑动调节，保障对横向激光模块的调节精度。

进一步的，所述安装位二上还设置有螺杆调节机构，所述螺杆调节机构的调节方向沿着导向轨，所述螺杆调节机构与横向激光模块连接以调节横向激光模块，螺杆调节机构结构简单、方便调节。

进一步的，所述的横向激光模块和纵向激光模块采用线激光，横向激光模块的线激光的宽度方向垂直于水平方向，纵向激光模块的线激光的宽度方向沿着水平方向，传统技术中采用的点激光，对中调节时需要两个垂直方向上的调节自由度，而采用线激光则只需要一个方向的调节自由度，能够有效精简结构，提高结构紧凑性，降低实施难度和成本，调节更加方便、快捷，缩短在线路上作业的时间。

进一步的，所述的激光安装平台包括夹合部一和夹合部二，所述夹合部一和夹合部二沿横向夹合在钢轨两侧以进行横向固定，所述所述夹合部一和夹合部二上还设置有沿竖向的顶紧螺栓以顶紧钢轨进行竖向固定，结构简单，易于装拆，并且安装稳定性好，在两个维度方向将激光安装平台有效固定在钢轨上，避免激光安装平台发生偏移，为提高检测准确度提供稳定基础。

与现有技术相比，本实用新型优点在于：

本实用新型所述的轨道形变检测装置能够分别检测钢轨在两个维度方向上的形变，同时对轮轨的纵向和横向作用力进行精确测量，能更准确判别列车的超偏载、轮对不圆度、擦伤、横向作用力等情况，结构精简，对中调节方便快捷，缩短在轨道线路上的作业时间。

附图说明

图1为轨道形变检测装置的安装示意图；

图2为激光安装平台的结构示意图；

图3为PSD安装平台的结构示意图；

图4为纵向激光模块的结构示意图；

图5为横向激光模块的结构示意图；

图6为纵向PSD模块的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。

本实用新型实施例公开的一种轨道形变检测装置，能进行两个维度的形变检测，结构精简，调节方便快捷，并且保障对中调节精度，提高检测准确性。

如图1至图6所示，一种轨道形变检测装置，主要包括激光组件和PSD组件，所述激光组件包括激光安装平台1、横向激光模块2和纵向激光模块3，所述PSD组件包括PSD安装平台4、横向PSD模块5和纵向PSD模块6，所述激光安装平台1、PSD安装平台4沿着钢轨a长度方向间隔固定在钢轨a上，所述横向激光模块2和纵向激光模块3装置在激光安装平台1上，所述横向PSD模块5和纵向PSD模块6装置在PSD安装平台4上，横向PSD模块5和纵向PSD模块6内安装有PSD传感器，横向激光模块2和纵向激光模块3发出激光的方向大致沿着钢轨a长度方向，所述横向激光模块2在垂直于钢轨a的横向上可调节的设置在激光安装平台1上，所述纵向激光模块3可俯仰调节的设置在激光安装平台1上，所述横向PSD模块5接收横向激光模块2的激光以进行横向形变检测，横向PSD模块5与横向激光模块2之间有护管，横向激光模块2的激光从护管内部照射到横向PSD模块5，避免外界干扰，所述纵向PSD模块6接收纵向激光模块3的激光以进行纵向形变检测，同样的，纵向PSD模块6与纵向激光模块3之间有护管，纵向激光模块3的激光从护管内部照射到纵向PSD模块6，避免外界干扰。

横向激光模块与横向PSD模块配合、纵向激光模块与纵向PSD模块配合以分别检测钢轨在两个不同维度方向上的形变，具体的，所述的横向激光模块2和纵向激光模块3都采用线激光，线激光的发散角度为5°或更大，发散角度更大时更便于调节，并且横向激光模块2的线激光的宽度方向垂直于水平方向，纵向激光模块3的线激光的宽度方向沿着水平方向，采用线激光则在对中调节时只需要一个方向的调节自由度，能够有效精简轨道形变检测装置的结构，能使调节更加便捷、精确，缩短在线路上作业的时间。

在本实施例中，所述的激光安装平台1上设置用于安放纵向激光模块3的安装位一11，并且所述的激光安装平台1上设置用于安放横向激光模块2的安装位二12，所述安装位一11上设置有俯仰凹槽13，所述纵向激光模块3设有与俯仰凹槽13配合的俯仰凸台31，所述俯仰凸台31沿着俯仰凹槽13转动以进行纵向激光模块3的俯仰角度调节，所述的安装位二12上设置导向轨14，所述导向轨14沿着横向并且垂直于钢轨a，横向激光模块2上设置与导向轨14配合的槽口，横向激光模块2沿着导向轨14滑动调节。纵向激光模块3、横向激光模块2分别只需要进行单个维度的调节，从而调节机构更加精简、易于实施，调节也更加便捷。

具体的，所述俯仰凹槽13为截面呈V形的直线凹槽，并且俯仰凹槽13沿着横向并且长度方向垂直于钢轨a，俯仰凸台31在俯仰凹槽13的截面方向上转动即可实现纵向激光模块3的俯仰角度调节，纵向激光模块3具有俯仰调节自由度的同时还需要保障纵向激光模块3能稳定的保持俯仰角度不变，避免纵向激光模块3发生偏移而导致检测产生误差，所述纵向激光模块3上设置有与安装位一11连接固定的固定螺栓32，所述固定螺栓32从俯仰凸台31所在位置穿出以与安装位一11连接，所述的纵向激光模块3上还在纵向激光模块3的俯仰方向所在平面间隔设置有两个调节螺栓33以调节固定纵向激光模块3的俯仰角度，调节螺栓33在固定螺栓32的两侧分别设置一个，即，通过旋拧调节螺栓33以改变两个调节螺栓33的顶出长度，从而使得纵向激光模块3沿着俯仰凹槽13转动，在纵向激光模块3达到所需的俯仰角度后，旋拧固定螺栓32以将纵向激光模块3固定；所述安装位二12上设置有螺杆调节机构15，所述螺杆调节机构15的调节方向沿着导向轨14，所述螺杆调节机构15与横向激光模块2连接以调节横向激光模块2，通过旋拧螺杆调节机构15以带动横向激光模块2沿着导向轨14滑动微调。

在横向激光模块2和纵向激光模块3采用线激光的同时，所述的横向PSD模块5和纵向PSD模块6分别都采用一维PSD传感器，所述的横向PSD模块5的一维PSD传感器与纵向PSD模块6的一维PSD传感器的检测角度相差90度，从而实现对钢轨横向以及竖向的形变检测。

在本实施例中，所述的激光安装平台1包括夹合部一16和夹合部二17，所述夹合部一16和夹合部二17沿横向夹合在钢轨a两侧以进行横向固定，所述所述夹合部一16和夹合部二17上还设置有沿竖向的顶紧螺栓18以顶紧钢轨a进行竖向固定，具体的，所述夹合部一16和夹合部二17组合构成C形卡件，以钢轨的底面和两侧为定位基准，所述夹合部一16与夹合部二17通过螺杆连接以调节两者的夹合间距，从而在横向上夹持在钢轨的两侧，避免激光安装平台1在横向上发生偏移，同时，夹合部一16和夹合部二17上设置的顶紧螺栓实现竖向的固定，从而避免激光安装平台1在竖直方向上发生偏移，最终将激光安装平台1稳定的安装到钢轨上，PSD安装平台4采用与激光安装平台1类同的结构，其由夹合部一与夹合部二组合构成，在横向上夹合钢轨，在纵向上顶紧钢轨，从而实现有效固定，保障横向激光模块、纵向激光模块、横向PSD模块和纵向PSD模块的位置稳定性，避免发生偏移，从而保障检测精度，避免外界因素对检测产生干扰，提高对列车状况判断的准确度。

在本实施例中，所述安装位一11设置在夹合部一16上，所述安装位二12设置在夹合部二17上，从而所述横向激光模块2和纵向激光模块3分别位于钢轨a的两侧，所述横向PSD模块5和纵向PSD模块6也分别设置在PSD安装平台4的两个夹合部上，进而所述横向PSD模块5和纵向PSD模块6与横向激光模块2和纵向激光模块3对应，也分别位于钢轨a的两侧，结构紧凑，横向激光模块2、纵向激光模块3、横向PSD模块5和纵向PSD模块6都临近于钢轨，确保横向激光模块2、纵向激光模块3、横向PSD模块5和纵向PSD模块6能精确的随着钢轨的形变而进行偏移，确保能更精确的检测钢轨在两个维度方向上的形变。

以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本实用新型的限制，本实用新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。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的精神和范围内，还可以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)

1.一种轨道形变检测装置，其特征在于，包括激光组件和PSD组件，所述激光组件包括激光安装平台(1)、横向激光模块(2)和纵向激光模块(3)，所述PSD组件包括PSD安装平台(4)、横向PSD模块(5)和纵向PSD模块(6)，所述激光安装平台(1)、PSD安装平台(4)沿着钢轨(a)长度方向间隔固定在钢轨(a)上，所述横向激光模块(2)和纵向激光模块(3)装置在激光安装平台(1)上，所述横向PSD模块(5)和纵向PSD模块(6)装置在PSD安装平台(4)上，所述横向PSD模块(5)接收横向激光模块(2)的激光以进行横向形变检测，所述纵向PSD模块(6)接收纵向激光模块(3)的激光以进行纵向形变检测。

2.根据权利要求1所述的轨道形变检测装置，其特征在于，所述的横向PSD模块(5)和纵向PSD模块(6)分别都采用一维PSD传感器，所述的横向PSD模块(5)的一维PSD传感器与纵向PSD模块(6)的一维PSD传感器的检测角度相差90度。

3.根据权利要求1所述的轨道形变检测装置，其特征在于，所述横向PSD模块(5)和纵向PSD模块(6)分别位于钢轨(a)的两侧，所述横向激光模块(2)和纵向激光模块(3)也分别位于钢轨(a)的两侧。

4.根据权利要求1所述的轨道形变检测装置，其特征在于，所述横向激光模块(2)在垂直于钢轨(a)的横向上可调节的设置在激光安装平台(1)上，所述纵向激光模块(3)可俯仰调节的设置在激光安装平台(1)上。

5.根据权利要求4所述的轨道形变检测装置，其特征在于，所述的激光安装平台(1)上设置用于安放纵向激光模块(3)的安装位一(11)，所述安装位一(11)上设置有俯仰凹槽(13)，所述纵向激光模块(3)设有与俯仰凹槽(13)配合的俯仰凸台(31)，所述俯仰凸台(31)沿着俯仰凹槽(13)转动以进行纵向激光模块(3)的俯仰角度调节。

6.根据权利要求5所述的轨道形变检测装置，其特征在于，所述纵向激光模块(3)上设置有与安装位一(11)连接固定的固定螺栓(32)，所述的纵向激光模块(3)上还在纵向激光模块(3)的俯仰方向所在平面间隔设置有两个调节螺栓(33)以调节固定纵向激光模块(3)的俯仰角度。

7.根据权利要求4所述的轨道形变检测装置，其特征在于，所述的激光安装平台(1)上设置用于安放横向激光模块(2)的安装位二(12)，所述的安装位二(12)上设置导向轨(14)，所述导向轨(14)沿着横向并且垂直于钢轨(a)，横向激光模块(2)沿着导向轨(14)滑动调节。

8.根据权利要求7所述的轨道形变检测装置，其特征在于，所述安装位二(12)上还设置有螺杆调节机构(15)，所述螺杆调节机构(15)的调节方向沿着导向轨(14)，所述螺杆调节机构(15)与横向激光模块(2)连接以调节横向激光模块(2)。

9.根据权利要求1至8任一项所述的轨道形变检测装置，其特征在于，所述的横向激光模块(2)和纵向激光模块(3)采用线激光，横向激光模块(2)的线激光的宽度方向垂直于水平方向，纵向激光模块(3)的线激光的宽度方向沿着水平方向。

10.根据权利要求1至8任一项所述的轨道形变检测装置，其特征在于，所述的激光安装平台(1)包括夹合部一(16)和夹合部二(17)，所述夹合部一(16)和夹合部二(17)沿横向夹合在钢轨(a)两侧以进行横向固定，所述夹合部一(16)和夹合部二(17)上还设置有沿竖向的顶紧螺栓(18)以顶紧钢轨(a)进行竖向固定。

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