低速测量轨道几何参数装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种低速测量轨道几何参数装置，其技术方案要点是包括里程计、三维陀螺仪、中央处理单元、安装在列车底部的激光廓形仪以及与中央处理单元连接的计算机，里程计、三维陀螺仪和激光廓形仪均与包含有中央处理单元的电路板连接，每根轨道的上方设置有两个激光廓形仪，两个激光廓形仪分别为前后设置的前廓形仪和后廓形仪，达到了低速情况下对轨道不平顺的检测较为的准确的目的。

【技术实现步骤摘要】
低速测量轨道几何参数装置
本技术涉及一种轨道测量的领域，特别涉及一种低速测量轨道几何参数装置。
技术介绍
早期轨道状态采用人工检测，19世纪70年代出现了轨道检查小车。用人力推行小车和机动的检测小车进行检测。用这些方法检查不能反映轨道在列车车轮荷载作用下的几何状态。近十多年来，由于行车速度提高，运量增大，需进一步提高轨道的不平顺性，要求更准确地测出轨道不平顺波形，因而促进了轨道检测新技术的发展。在高速的情况下，通常使用惯性基准法对轨道不平顺进行检测，通过安装在列车上的里程计、三维陀螺仪以及轨距传感器、横向倾角传感器和纵向倾角传感器获取轨道相对几何参数，即相对测量数据。三维陀螺仪测量轨道相对轨迹的测量原理见图1，以水平面内坐标计算为例，其相对坐标算法公式为：其中：α为三维陀螺仪实时测量的水平面内的角度变化，l为里程计测量的结果，Li为起点到计算点的里程，ti为测量过程中的时间微量。惯性基准法对时间进行两次积分，速度越低，时间越长，积累误差越大，因此惯性基准法受速度影响较大，不适宜低速检测，在高速时更具优势。而在进行监测时，列车刚启动时列车的速度较低，此时测量的数据准确度不高。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种低速测量轨道几何参数装置，其优点是低速情况下对轨道不平顺的检测较为的准确。本技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种低速测量轨道几何参数装置，包括里程计、三维陀螺仪、中央处理单元、安装在列车底部的激光廓形仪以及与中央处理单元连接的计算机，里程计、三维陀螺仪和激光廓形仪均与包含有中央处理单元的电路板连接，每根轨道的上方设置有两个激光廓形仪，两个激光廓形仪分别为前后设置的前廓形仪和后廓形仪。通过采用上述技术方案，通过里程计可以确定在低速情况下获取轨道相对几何参数的xi，三维陀螺仪实时测量水平面内的角度变化α，前廓形仪实时测量距离轨道表面xi-1处的偏移量hi-1，后廓形仪实时测量距离轨道表面xi处的偏移量hi-1，前廓形仪实时测量距离轨道表面xi处的偏移量hi’，通过计算机计算得出轨道相对几何参数的yi，最终得到测量的任意点(xi，yi)，获取平顺性参数，对各个参数的测量较为方便准确。较佳的，该低速测量轨道几何参数装置还包括固定在列车底部的安装架，安装架呈长方形的框状且激光廓形仪位于安装架的四角处。通过采用上述技术方案，方便激光廓形仪安装较为均匀，整体较为平稳。较佳的，三维陀螺仪位于安装架内侧且位于中部位置，三维陀螺仪与安装架的内壁固接。通过采用上述技术方案，方便三维陀螺仪的设置，姿态检测较为准确。较佳的，前廓形仪包括测量钢轨内侧轮廓的前方内侧廓形仪和测量钢轨外侧轮廓的前方外侧廓形仪，后廓形仪包括测量钢轨内侧轮廓的后方内侧廓形仪。通过采用上述技术方案，前方内侧廓形仪和前方外侧廓形仪共同配合，检测轨道的断面，同时测量轨道整体轮廓。较佳的，安装架设置前方内侧廓形仪处的外侧拼接有分架体，前方外侧廓形仪固接在分架体上。通过采用上述技术方案，方便对前方外侧廓形仪拆装更换。较佳的，在安装架侧方开设有拼接槽，分架体上固接有与拼接槽插接配合的拼接凸起。通过采用上述技术方案，拼接凸起和拼接槽相互限制，分架体连接更为的稳定。较佳的，安装架的转角处开设有锁定槽，分架体上向外突出形成有嵌入锁定槽内的锁定块，锁定块处设置有锁定螺栓且通过锁定螺栓与安装架固定。通过采用上述技术方案，锁定块和锁定槽相互配合，分架体和安装架固定更为的稳定。较佳的，分架体设置锁定块一侧相对的另一侧固接有固定边，固定边处设置有固定螺栓且通过固定螺栓与安装架固定。通过采用上述技术方案，固定边和固定螺栓起到一定辅助固定的作用，使得分架体固定更为的牢固。较佳的，在安装架上开设有多个容纳槽，激光廓形仪一一安装在容纳槽内。通过采用上述技术方案，激光廓形仪放在容纳槽中不容易被撞到，容纳槽起到一定的保护作用。综上所述，本技术具有以下有益效果：低速情况下对轨道不平顺的检测较为的准确。附图说明图1是安装架和列车连接时的结构示意图；图2是图2中的A部放大图；图3是激光廓形仪照射时的示意图；图4是廓形仪选取基准时的示意图；图5是低速测量轨道几何参数时的原理图；图6是惯性基准法测量轨道几何参数时的原理图；图7是实施例二的安装架结构示意图；图8是实施例二中分架体与安装架配合示意图；图9是实施例二中分架体与安装架结合时的结构示意图。图中，1、轨道；2、安装架；21、分架体；211、锁定块；2111、锁定螺栓；212、拼接凸起；213、固定边；2131、固定螺栓；214、拼接槽；3、后廓形仪；4、前廓形仪；41、前方内侧廓形仪；42、前方外侧廓形仪；5、三维陀螺仪；6、安装组件；61、连接杆；62、螺母；63、安装座；7、中部廓形仪。具体实施方式以下结合附图对本技术作进一步详细说明。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“底面”和“顶面”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。实施例一如图1所示，一种测量第三轨几何参数的轨道测量装置，包括实时记录列车经过里程的里程计、实时测量水平面内的角度变化α的三维陀螺仪5、实时测量距离轨道1表面高度的激光廓形仪，激光廓形仪(可以称激光轮廓仪、激光轮廓测量仪、激光轮廓扫描仪等)包括实时测量距离轨道1表面高度的前廓形仪4、实时测量距离轨道1表面高度的后廓形仪3，整理计算里程计、三维陀螺仪5、前廓形仪4和后廓形仪3信息的计算机，里程计、三维陀螺仪5和激光廓形仪均与包含有中央处理单元的电路板连接，中央处理单元可以通过无线通讯的方式和计算机连接，中央处理单元接收采集的信息反馈给计算机。每根轨道1的上方均设置有前廓形仪4和后廓形仪3，前廓形仪4和后廓形仪3沿着轨道1方向前后分布。测量第三轨几何参数的轨道测量装置还包括安装架2，安装架2的侧方设置有安装组件6。结合图2，安装组件6包括连接杆61以及与安装架2侧方固接的安装座63，连接杆61的上端可以通过螺栓和列车底部固接，连接杆61的下端设置有螺纹，连接杆61的下端螺纹连接有两个螺母62，连接杆61的下端穿过连接座，通过两个螺母62夹持连接座从而固定安装座63。安装架2呈长方形的框状，激光廓形仪安装在安装架2的四角处，三维陀螺仪5位于安装架2内侧且位于中部位置，三维陀螺仪5与安装架2的内壁固接。前廓形仪4包括测量钢轨内侧轮廓的前方内侧廓形仪41和测量钢轨外侧轮廓的前方外侧廓形仪42，通过前方内侧廓形仪41和前方外侧廓形仪42来测量轨道1的断面，也可测量距离轨道1表面的高度，后廓形仪3包括测量钢轨内侧轮廓后方内侧廓形仪可测量距离轨道1表面的高度。结合图3，前方内侧廓形仪41和前方外侧廓形仪42分别位于轨道1的侧上方，前方内侧廓形仪41和前方外侧廓形仪42可以关于轨道1对称，后方内侧廓形仪位于轨道1的侧上方，这样通过各个廓形仪能测出轨道内侧的轮廓，即可一起判断出竖向偏移和横向偏移。结合图4，在通过廓形仪判定偏移时，需要选定基准，可以选用轨道1工作边轮廓的公切线，公切线与轨道1的切点就是竖向偏移的基准点，切线向下移动一定距离，可以是14mm、16m本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低速测量轨道几何参数装置，其特征在于：包括里程计、三维陀螺仪(5)、中央处理单元、安装在列车底部的激光廓形仪以及与中央处理单元连接的计算机，里程计、三维陀螺仪(5)和激光廓形仪均与包含有中央处理单元的电路板连接，每根轨道(1)的上方设置有两个激光廓形仪，两个激光廓形仪分别为前后设置的前廓形仪(4)和后廓形仪(3)。

【技术特征摘要】
1.一种低速测量轨道几何参数装置，其特征在于：包括里程计、三维陀螺仪(5)、中央处理单元、安装在列车底部的激光廓形仪以及与中央处理单元连接的计算机，里程计、三维陀螺仪(5)和激光廓形仪均与包含有中央处理单元的电路板连接，每根轨道(1)的上方设置有两个激光廓形仪，两个激光廓形仪分别为前后设置的前廓形仪(4)和后廓形仪(3)。2.根据权利要求1所述的低速测量轨道几何参数装置，其特征在于：该低速测量轨道(1)几何参数装置还包括固定在列车底部的安装架(2)，安装架(2)呈长方形的框状且激光廓形仪位于安装架(2)的四角处。3.根据权利要求2所述的低速测量轨道几何参数装置，其特征在于：三维陀螺仪(5)位于安装架(2)内侧且位于中部位置，三维陀螺仪(5)与安装架(2)的内壁固接。4.根据权利要求3所述的低速测量轨道几何参数装置，其特征在于：前廓形仪(4)包括测量钢轨内侧轮廓的前方内侧廓形仪(41)和测量钢轨外侧轮廓的前方外侧廓形仪(42)，后廓形仪(3)包括测量钢轨内侧轮廓的后方内侧廓形仪。5.根据权利要求4所述的低速测...

【专利技术属性】
技术研发人员：张发成，白洪林，程洪，
申请(专利权)人：北京力铁轨道交通设备有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11