一种测量钢轨端面垂直度的装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及钢轨检测技术领域，提供一种测量钢轨端面垂直度的装置，包括机座、激光位移传感器、传感器固定座、托辊及钢轨导向机构、钢轨对中及压紧机构、机柜以及控制台；在机座前端，位于钢轨正前下方45度处及位于钢轨右侧前方45度处通过传感器固定座分别布置激光位移传感器，在机座后端，位于钢轨正后下方45度处及位于钢轨右侧后方45度处通过传感器固定座分别布置激光位移传感器，共4个激光位移传感器采集钢轨端面轮廓数据。本实用新型专利技术结构简单、使用方便，能够精确便捷地对钢轨端面垂直度进行检查。

Device for measuring verticality of rail end face

The utility model relates to the technical field of rail detection, provides a device for measuring rail end verticality, which comprises a base, a laser displacement sensor, a sensor fixing seat, roller and rail to rail guide mechanism, and a pressing mechanism, cabinet and console; on the base is located in the front end, the rail is below 45 degrees and is located in the front rail right in front of 45 degrees through the sensor fixing seat are respectively arranged in the laser displacement sensor, the rear end of the machine base, located in the rail is 45 degrees below and in the right rear rail 45 degrees through the sensor fixing seat are respectively arranged laser displacement sensor, a total of 4 laser displacement sensor to collect rail profile data. The utility model has the advantages of simple structure and convenient operation, and can check the verticality of the rail face accurately and conveniently.

【技术实现步骤摘要】
一种测量钢轨端面垂直度的装置
本技术涉及钢轨检测
，具体涉及一种测量钢轨端面垂直度的装置。
技术介绍
钢轨在冷却过程中易产生弯曲，钢轨焊接接头处是易产生轨面不平直的部位，垂直度作为钢轨焊接接头外观质量的重要指标，其合格与否直接关系到列车运行平稳性及乘坐舒适性。在铺轨作业中，垂直度不合格的钢轨既增加了钢轨精调的难度又难以保证钢轨的长期稳定性，所以在两段钢轨焊接前确保焊接接口处垂直度合格对于确保整条铁路线整体稳定性意义重大。
技术实现思路
本技术的目的是为了克服上述
技术介绍
的不足，提供一种测量钢轨端面垂直度的装置，以便更精确便捷地对钢轨端面垂直度进行检查。为了实现以上目的，本技术一种测量钢轨端面垂直度的装置，包括机座、激光位移传感器、传感器固定座、托辊及钢轨导向机构、钢轨对中及压紧机构、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，所述激光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，位于钢轨正前下方45度处及位于钢轨右侧前方45度处通过传感器固定座分别布置激光位移传感器，在机座后端，位于钢轨正后下方45度处及位于钢轨右侧后方45度处通过传感器固定座分别布置激光位移传感器，共4个激光位移传感器；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、与托辊连接的第一气缸、以及布置在钢轨两侧的一对导向滚轮组成；所述钢轨对中及压紧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二气缸组成。在上述技术方案中，所述激光位移传感器为Leuze激光位移传感器。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。钢轨未进入测量装置的状态下，托辊的滚轮处于托起状态，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；钢轨进入测量装置的状态下，与托辊接触，发生振动时，由托辊及钢轨导向机构中的弹簧组件限制滚轮的振幅，从而控制钢轨在一定范围内振动，起到钢轨定位作用；当钢轨端部处于测量位置时，托辊上的气缸会将滚轮下压，钢轨落在相应的检测平台基准平面上，以实现同一检测基准；此时钢轨与导向滚轮相对，导向滚轮通过旋转手柄调整钢轨中心位置。当托辊及钢轨导向机构确保钢轨在竖直方向上的基准后，钢轨对中及压紧机构的大气缸前推，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。在上述技术方案中，从离机座平面由低至高的方向，分别安装有托辊及钢轨导向机构、传感器固定座、Leuze激光传感器；从轨头至轨尾方向，机座上依次安装有托辊及钢轨导向机构、钢轨对中及压紧机构、机柜、托辊及钢轨导向机构、控制台、钢轨对中及压紧机构、托辊及钢轨导向机构，其中机柜和控制台在钢轨同侧距钢轨一定距离处。本技术测量钢轨端面垂直度的装置，利用激光测量技术，在钢轨静止不动的情况下，停在某一固定位置时，采用4个固定在机座传感器固定座上的Leuze激光位移传感器采集钢轨端面数据，通过测定每个点到钢轨端面的距离，获取钢轨的端面水平方向和垂直方向的空间拟合直线和水平方向的空间拟合直线，通过计算这空间直线的两个夹角，实现对端面垂直度的测量。本技术测量装置中，各设备及其功能为：（1）Leuze激光位移传感器：扫描轨端面水平方向与垂直方向的点数据，拟合成空间直线，用于测定轨头的垂直度。（2）传感器固定座：用于将4个Leuze激光位移传感器固定在机座上。（3）托辊以及钢轨导向机构：实现钢轨竖直方向的统一基准。（4）对中及压紧机构：实现钢轨水平方向的统一基准。（5）交换机：连接各个线激光传感器和计算机，用于计算机接收线激光传感器采集的数据。（6）计算机：连接交换机，用于处理检测结果，实现系统的所有软件功能。该装置的工作流程为：（1）钢轨端部进入测量装置；（2）Leuze激光位移传感器通过交换机发送数据给计算机；（3）计算机计算测量结果，上传数据，实时显示检测结果。本技术优点如下：1.钢轨停在固定位置，通过设备两端4个激光位移传感器实现了对钢轨的非接触静态测量，测量点较多，可以保证数据的准确性，减小误差。2.设计使用托辊及钢轨导向机构、钢轨对中及压紧机构，控制钢轨在竖直方向和水平方向上的基准统一性和稳定性。3.将采集到的数据转换为坐标，然后通过计算机软件分析点云数据，进行数据拟合，计算出垂直度，方法高效简洁。在上位机内部编写程序对采集到的点云数据进行分析，可在上位机实时显示检测结果并记录保存结果，若发现不合格钢轨便于即时处理，避免焊接后带来的安全隐患。4.本技术装置能够有效地检测钢轨端部垂直度，大幅度提高钢轨的利用率，降低后续使用过程中的安全隐患。附图说明图1是本技术的整体结构示意图。图2是本技术中激光位移传感器的布置示意图。图3是本技术的托辊及钢轨导向机构示意图。图4是本技术的钢轨对中及压紧机构示意图。其中：1机座，2激光位移传感器，3托辊及钢轨导向机构，4钢轨对中及压紧机构，5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技术作进一步的详细描述，但该实施例不应理解为对本技术的限制。如图1至4所示，本技术实施例提供一种测量钢轨端面垂直度的装置，包括机座1、激光位移传感器2、传感器固定座、托辊及钢轨导向机构3、钢轨对中及压紧机构4、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，所述激光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，位于钢轨正前下方45度处及位于钢轨右侧前方45度处通过传感器固定座分别布置激光位移传感器2，在机座后端，位于钢轨正后下方45度处及位于钢轨右侧后方45度处通过传感器固定座分别布置激光位移传感器2，共4个激光位移传感器；所述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、与托辊连接的第一气缸、以及布置在钢轨两侧的一对导向滚轮3.3组成；所述钢轨对中及压紧机构4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二气缸组成。在上述实施例中，所述激光位移传感器为Leuze激光位移传感器。在上述实施例中，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。本实施例通过激光位移传感器对停在固定位置的钢轨端面进行水平和垂直方向的垂直度测量，检测结果实时显示并同步录入系统记录中，便于及时处理。本装置的测量原理为，位于下方的激光位移传感器横向放置，与水平方向的夹角大约为45°，位于侧方的激光位移传感器竖直放置，与钢轨端面所在平面夹角大约为45°。启动位于机本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种测量钢轨端面垂直度的装置，其特征是：包括机座、激光位移传感器、传感器固定座、托辊及钢轨导向机构、钢轨对中及压紧机构、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，所述激光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，位于钢轨正前下方45度处及位于钢轨右侧前方45度处通过传感器固定座分别布置激光位移传感器，在机座后端，位于钢轨正后下方45度处及位于钢轨右侧后方45度处通过传感器固定座分别布置激光位移传感器，共4个激光位移传感器；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、与托辊连接的第一气缸、以及布置在钢轨两侧的一对导向滚轮组成；所述钢轨对中及压紧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二气缸组成。

【技术特征摘要】
1.一种测量钢轨端面垂直度的装置，其特征是：包括机座、激光位移传感器、传感器固定座、托辊及钢轨导向机构、钢轨对中及压紧机构、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，所述激光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，位于钢轨正前下方45度处及位于钢轨右侧前方45度处通过传感器固定座分别布置激光位移传感器，在机座后端，位于钢轨正后下方45度处及位于钢轨右侧后方45度处通过传感器固定座分别布置激光位移传感器，共4个激光位移传感器；所述托辊及钢轨导向机构由托辊、位于托辊下方的弹...

【专利技术属性】
技术研发人员：张保军，王学华，李存荣，江惠生，张麒，
申请(专利权)人：武汉利德测控技术有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北,42