CN219320185U - 一种铁路钢轨及道岔轨件检测用多频率声表面波发射装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种铁路钢轨及道岔轨件检测用多频率声表面波发射装置，包括安装夹具、发射传感器、接收传感器、盖板天线和控制器，其中：安装夹具包括可拆卸装配为一体的第一夹具和第二夹具，并于第一夹具和第二夹具之间形成用于夹持钢轨单元的夹持区；第二夹具上安装有发射传感器和接收传感器和控制器，接收传感器顶部安装盖板天线，发射传感器、接收传感器、盖板天线均与控制器电连接。本实用新型能快速方便的安装在各种轨型轨件上，不占空间；安装夹具采用仿形设计，适合多种轨型，安装拆卸方便，且不影响列车通行；且其结构布局合理，体积小、安装方便，是铁路安全配套的重要设备。

Description

一种铁路钢轨及道岔轨件检测用多频率声表面波发射装置

技术领域

本实用新型涉及铁路钢轨及道岔轨件断裂安全检测领域，尤其涉及一种铁路钢轨及道岔轨件检测用多频率声表面波发射装置。

背景技术

近几年适逢我国铁路建设大发展时期，高铁、动车、城际客专等大面积推广。这些线路车速快，对道岔组件冲击强度大，随着设备的逐渐老化磨损，道岔组件钢轨断裂的可能性进一步加大，风险系数进一步增加，全路特别是高速铁路道岔组件钢轨断裂监测的短板会逐步呈现。

通常而言，铁路运营线上的钢轨断裂，严重威胁行车安全，是导致行车事故的重大隐患之一。而目前对道岔组件钢轨断裂的监测手段有限，对于轨道电路来说，道岔组件的大部分部位是盲区，对于轨检小车和巡道车而言，道岔组件大部分部位也无法检测，也是周期性检查的难点所在。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：针对现有技术的缺陷，提供一种铁路钢轨及道岔轨件检测用多频率声表面波发射装置，其可靠性高、体积小、安装方便、不占空间，不影响列车通行，是铁路安全配套的重要设备。

本实用新型为解决上述技术问题采用以下技术方案：

本实用新型提供一种铁路钢轨及道岔轨件检测用多频率声表面波发射装置，包括安装夹具、发射传感器、接收传感器、盖板天线和控制器，其中：

所述安装夹具包括可拆卸装配为一体的第一夹具和第二夹具，并于所述第一夹具和第二夹具之间形成用于夹持钢轨单元的夹持区；

所述第二夹具上安装有所述发射传感器和接收传感器和控制器，所述接收传感器顶部安装所述盖板天线，所述发射传感器、接收传感器、盖板天线均与所述控制器电连接。

优选地，在所述的铁路钢轨及道岔轨件检测用多频率声表面波发射装置上，所述第一夹具内侧的上部开设有第一夹持部，所述第二夹具内侧的上部开设有第二夹持部，所述第一夹持部与所述第二夹持部呈左右相对布置，用于夹持所述钢轨单元。

优选地，在所述的铁路钢轨及道岔轨件检测用多频率声表面波发射装置上，所述第一夹具内侧的下部开设有第一卡口，所述第二夹具外侧的下部开设有第二卡口，所述第一卡口和第二卡口用于安装固定电池单元。

优选地，在所述的铁路钢轨及道岔轨件检测用多频率声表面波发射装置上，所述第一夹具内侧的中部横向设置有若干根连接杆，所述第二夹具的中部开设有若干与所述连接杆相对应的连杆装配孔。

优选地，在所述的铁路钢轨及道岔轨件检测用多频率声表面波发射装置上，所述第二夹具外侧壁的中部开设有第一安装腔，顶部开设有第二安装腔。

较为优选地，在所述的铁路钢轨及道岔轨件检测用多频率声表面波发射装置上，所述发射传感器可拆卸安装于所述第一安装腔内，且其外侧设置有发射仓盖板。

较为优选地，在所述的铁路钢轨及道岔轨件检测用多频率声表面波发射装置上，所述接收传感器和控制器可拆卸安装于所述第二安装腔内，且其顶部设置有所述盖板天线。

优选地，在所述的铁路钢轨及道岔轨件检测用多频率声表面波发射装置上，还包括设置于所述第一夹具和第二夹具下部的电池单元，所述电池单元包括电池盒和可拆卸安装于所述电池盒内的电池组。

较为优选地，在所述的铁路钢轨及道岔轨件检测用多频率声表面波发射装置上，所述电池盒的一端设置有与第一卡口相配合的第一卡件，另一端设置有与第二卡口相配合的第二卡件。

优选地，在所述的铁路钢轨及道岔轨件检测用多频率声表面波发射装置上，还包括设备保护盖，所述设备保护盖可拆卸罩设于所述第二夹具的外侧壁。

本实用新型采用以上技术方案，与现有技术相比，具有如下技术效果：

(1)安装夹具由仿形设计的第一夹具和第二夹具组成，能快速方便的将该声表面波发射装置安装在各种轨型轨件上，不占空间；左右两夹具的夹持部采用仿形设计，适合多种轨型，其安装拆卸方便，且不影响列车通行；

(2)通过将发射传感器、接收传感器、盖板天线和控制器集成安装在一侧的夹具上，以及将电池单元安装固定在两夹具之间的下部，避让上方的钢轨布置，其结构布局合理，体积小、安装方便、不占空间；

(3)该声表面波发射装置是铁路钢轨及道岔轨件断轨监测系统的重要组成部分，所采用的发射传感器可在铁路钢轨及道岔轨件发射多种频率声表面波，系统利用接收到声表面波的强弱来判断轨件是否发生断裂；

(4)该声表面波发射装置可发送不同频率声表面波信号，采用低功耗设计电池供电、无线传输免布线、安装方便、拥有自检功能不影响列车通行，是铁路安全配套的重要设备。

附图说明

图1为本实用新型一种铁路钢轨及道岔轨件检测用多频率声表面波发射装置的使用状态结构示意图；

图2为本实用新型一种铁路钢轨及道岔轨件检测用多频率声表面波发射装置的主视结构示意图；

图3为本实用新型一种铁路钢轨及道岔轨件检测用多频率声表面波发射装置的装配结构示意图；

图4为本实用新型一种铁路钢轨及道岔轨件检测用多频率声表面波发射装置的主剖视结构示意图；

图5为本实用新型一种铁路钢轨及道岔轨件检测用多频率声表面波发射装置的后视结构示意图；

图6为本实用新型一种铁路钢轨及道岔轨件检测用多频率声表面波发射装置的俯视结构示意图；

图7为本实用新型一种铁路钢轨及道岔轨件检测系统的框架结构示意图；

其中，各附图标记为：

100-安装夹具，110-第一夹具，111-第一夹持部，112-第一卡口，120-第二夹具，121-第二夹持部，122-第二卡口，123-连杆装配孔，124-第一安装腔，125-第二安装腔，130-连接杆；200-发射传感器，201-发射仓盖板；300-接收传感器；400-盖板天线；500-控制器；600-电池单元，610-电池盒，611-第一卡件，612-第二卡件，620-电池组，621-接线柱；700-设备保护盖；800-钢轨单元；900-远程控制中心，910-通信单元。

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。

在一些实施例中，如图1、图2和图3所示，提供一种铁路钢轨及道岔轨件检测用多频率声表面波发射装置，该声表面波发射装置主要包括安装夹具100、发射传感器200、接收传感器300、盖板天线400和控制器500，所述发射传感器200、接收传感器300、盖板天线400和控制器500均安装在安装夹具100上，所述发射传感器200能够发射多种频率的声表面波信号。

该多频率声表面波发射装置的工作原理为：控制器500通过、盖板天线400接收集中器的检测信号，通过发射传感器200发出多种频率的声表面波信号；同时通过接收传感器300自检各声表面波信号是否发出。确定发出后控制器500通过盖板天线400向远程控制中心900上传发出信息。

在使用时，可在铁路钢轨及道岔轨件发射多种频率声表面波，具有可靠性高、体积小、安装方便、不占空间、不影响列车通行的优点，是铁路安全配套的重要设备。

具体地，所述安装夹具100包括第一夹具110和第二夹具120，所述第一夹具110可拆卸连接第二夹具120，两者装配为一体结构，并于所述第一夹具110和第二夹具120之间形成用于夹持钢轨单元800的夹持区，通过第一夹具110和第二夹具120之间的拆卸安装固定所述钢轨单元800。所述钢轨单元800为多种轨型，如基本轨、尖轨、翼轨、心轨等。

所述发射传感器200和接收传感器300和控制器500均安装固定在所述第二夹具120上，所述接收传感器300顶部安装所述盖板天线400，且所述发射传感器200、接收传感器300、盖板天线400均与所述控制器500电连接，通过所述控制器500对发射传感器200、接收传感器300、盖板天线400进行控制。

在其中的一些实施例中，如图1、图2、图3、图4和图5所示，为了能够将该安装夹具100在使用时稳定的夹紧固定在钢轨单元800上，对第一夹具110和第二夹具120的内侧壁进行仿形设计，如在所述第一夹具110内侧的上部开设有第一夹持部111，所述第二夹具120内侧的上部开设有第二夹持部121，所述第一夹持部111与所述第二夹持部121呈左右相对布置，用于夹持所述钢轨单元800。

具体地，所述第一夹持部111和所述第二夹持部121为槽孔设计，该槽孔的形状大小与所述钢轨单元800的两侧端相适配，第一夹持部111和所述第二夹持部121能够分别紧密的套设在钢轨单元800上，防止在使用时第一夹具110和第二夹具120发生晃动。

此外，为最大限度的节约设备安装空间，提高空间利用率，将安装夹具100的底部设置为电源安装空间。所述第一夹具110内侧的下部开设有第一卡口112，所述第一卡口112为插槽结构设计。以及在所述第二夹具120外侧的下部开设有第二卡口122。所述第一卡口112开设于第一夹具110的内侧壁，第二卡口122开设于所述第二夹具120外侧壁，用于将电池单元600锁紧固定在第一夹具110和第二夹具120之间位置。

在其中的一些实施例中，如图3和图4所示，为便于安装拆卸安装夹具100，将第一夹具110和第二夹具120采用可拆卸连接。具体地，在所述第一夹具110内侧的中部位置间隔设置有两根连接杆130，且该两根连接杆130横向水平布置。连接杆130的一端固定连接第一夹具110，连接杆130的另一端可拆卸连接所述第二夹具120。

如在所述第二夹具120的中部开设有两个连杆装配孔123，两个连杆装配孔123与两所述连接杆130相对应布置。连杆装配孔123的直径略大于所述连接杆130的直径，所述连接杆130的远端穿过连杆装配孔123，并采用螺母锁紧固定。从而拉紧第一夹具110和第二夹具120之间的间距，将两者之间的钢轨单元800夹紧固定，以便于下一步的声表面波检测。

在其中的一些实施例中，如图3和图4所示，为便于安装发射传感器200、接收传感器300、盖板天线400和控制器500。在所述第二夹具120外侧壁的中部开设有第一安装腔124，并将所述发射传感器200可拆卸安装于所述第一安装腔124内部，也即是说发射传感器200通过第二夹具120紧固在轨底，从而在使用时将声波信号可靠的发射在钢轨上，提高声表面波发射效率。

在第二夹具120外侧壁设置发射仓盖板201，采用发射仓盖板201覆盖密封，并通过螺钉将发射仓盖板201固定在第二夹具120的外侧壁，并在连接处进行胶封。

此外，在第二夹具120的顶部开设有第二安装腔125，所述接收传感器300和控制器500可拆卸安装于所述第二安装腔125内，且其顶部安装所述盖板天线400，所述盖板天线400即作为天线，又作为盖板，起到遮盖密封，并于连接处进行胶封。且所述盖板天线400采用螺钉固定在第二夹具120的顶部。制得注意的是，第二夹具120的顶部为倾斜的斜面，固定在第二夹具120顶部的盖板天线400整体也呈倾斜布置，能够有效避免雨水积聚在盖板天线400表面。

在其中的一些实施例中，如图1、图2、图3、图4和图5所示，所述声表面波发射装置还包括用于向各功能单元供电的电池单元600，电池单元600采用防水设计的胶封封装，形成独立电池，方便更换。所述电池单元600设置于所述第一夹具110和第二夹具120之间的下部位置。充分利用安装夹具100的下方空间，既不影响夹持钢轨单元800装配，又能够合理安装隐藏电池单元600。

具体地，所述电池单元600主要包括电池盒610和电池组620，所述电池组620可拆卸安装于所述电池盒610内。且在所述电池盒610的一端设置有与第一卡口112相配合的第一卡件611，另一端设置有与第二卡口122相配合的第二卡件612。

所述电池盒610左右两端通过第一卡件611和第二卡件612分别以卡扣的方式连接在两侧的第一夹具110和第二夹具120上，构成防松脱设计结构，保证了电池单元600安装结构的稳定性，且不影响列车行车安全。

电池组620采用锂离子电池，其通过接线柱621连接发射传感器200、接收传感器300、盖板天线400和控制器500，分别为发射传感器200、接收传感器300、盖板天线400和控制器500等元件供电。

此外，在其中的一些实施例中，如图1、图2、图3、图4、图5和图6所示，该多频率声表面波发射装置还包括设备保护盖700，所述设备保护盖700采用螺栓可拆卸罩设于所述第二夹具120的外侧壁。以将发射传感器200和电池单元600的接线柱621隐藏保护在设备保护盖700内。

同时，还应当注意的是，如图1、图2、图3和图4，所述设备保护盖700下端的内侧壁紧紧压扣在电池盒610上，以将电池盒610两端的第一卡件611和第二卡件612压入对应的第一卡口112和第二卡口122内，实现对电池单元600的安装固定，采用压扣设计，减少固定电池单元600时螺丝螺母的使用量，且减少松脱的可能性。

在其中的一些实施例中，所述底主设备模块2板、安装夹具100及作为发射仓盖板的设备保护盖700为A3钢材质；所述盖板天线400采用塑料材质。

在其中的另一些实施例中，如图7所示，本实用新型还提供一种铁路钢轨及道岔轨件检测系统，其包括至少一个多频率声表面波发射装置和分别与所述多频率声表面波发射装置无线连接的远程控制中心900。所述多频率声表面波发射装置中的控制器500通过无线方式连接远程控制中心900的集中器，用于将所述频率信息及电池电压数据发送并储存于所述远程控制中心900。

所述控制器500采用无线方式连接集中器，用于将所述声表面波接收器传感器200采集的声表面波数据发送并储存和于集中器；所述无线方式采用无线通信单元910，如3G、4G和WIFI通信模块等常规通信方式。具体地，控制器500能把采集到的声表面波数据通过无线发送到远程控制中心900的铁路运行网络数据库中，以实现大数据集中处理和远程控制。

最后应说明的几点是：首先，在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变，则相对位置关系可能发生改变；

其次，本实用新型公开实施例附图中，只涉及到与本公开实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计，在不冲突情况下，本实用新型同一实施例及不同实施例可以相互组合；

最后，以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，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)

1.一种铁路钢轨及道岔轨件检测用多频率声表面波发射装置，其特征在于，包括安装夹具(100)、发射传感器(200)、接收传感器(300)、盖板天线(400)和控制器(500)，其中：

所述安装夹具(100)包括可拆卸装配为一体的第一夹具(110)和第二夹具(120)，并于所述第一夹具(110)和第二夹具(120)之间形成用于夹持钢轨单元(800)的夹持区；

所述第二夹具(120)上安装有所述发射传感器(200)和接收传感器(300)和控制器(500)，所述接收传感器(300)顶部安装所述盖板天线(400)，所述发射传感器(200)、接收传感器(300)、盖板天线(400)均与所述控制器(500)电连接。

2.根据权利要求1所述的铁路钢轨及道岔轨件检测用多频率声表面波发射装置，其特征在于，所述第一夹具(110)内侧的上部开设有第一夹持部(111)，所述第二夹具(120)内侧的上部开设有第二夹持部(121)，所述第一夹持部(111)与所述第二夹持部(121)呈左右相对布置，用于夹持所述钢轨单元(800)。

3.根据权利要求1所述的铁路钢轨及道岔轨件检测用多频率声表面波发射装置，其特征在于，所述第一夹具(110)内侧的下部开设有第一卡口(112)，所述第二夹具(120)外侧的下部开设有第二卡口(122)，所述第一卡口(112)和第二卡口(122)用于安装固定电池单元(600)。

4.根据权利要求1所述的铁路钢轨及道岔轨件检测用多频率声表面波发射装置，其特征在于，所述第一夹具(110)内侧的中部横向设置有若干根连接杆(130)，所述第二夹具(120)的中部开设有若干与所述连接杆(130)相对应的连杆装配孔(123)。

5.根据权利要求1所述的铁路钢轨及道岔轨件检测用多频率声表面波发射装置，其特征在于，所述第二夹具(120)外侧壁的中部开设有第一安装腔(124)，顶部开设有第二安装腔(125)。

6.根据权利要求5所述的铁路钢轨及道岔轨件检测用多频率声表面波发射装置，其特征在于，所述发射传感器(200)可拆卸安装于所述第一安装腔(124)内，且其外侧设置有发射仓盖板(201)。

7.根据权利要求5所述的铁路钢轨及道岔轨件检测用多频率声表面波发射装置，其特征在于，所述接收传感器(300)和控制器(500)可拆卸安装于所述第二安装腔(125)内，且其顶部设置有所述盖板天线(400)。

8.根据权利要求1所述的铁路钢轨及道岔轨件检测用多频率声表面波发射装置，其特征在于，还包括设置于所述第一夹具(110)和第二夹具(120)下部的电池单元(600)，所述电池单元(600)包括电池盒(610)和可拆卸安装于所述电池盒(610)内的电池组(620)。

9.根据权利要求8所述的铁路钢轨及道岔轨件检测用多频率声表面波发射装置，其特征在于，所述电池盒(610)的一端设置有与第一卡口(112)相配合的第一卡件(611)，另一端设置有与第二卡口(122)相配合的第二卡件(612)。

10.根据权利要求1所述的铁路钢轨及道岔轨件检测用多频率声表面波发射装置，其特征在于，还包括设备保护盖(700)，所述设备保护盖(700)可拆卸罩设于所述第二夹具(120)的外侧壁。

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