轨道表面波浪磨耗及伤损检测装置制造方法及图纸

本申请实施例提供了一种轨道表面波浪磨耗及伤损检测装置，所述装置包括双轴测量车、测量设备基体、第一车轮，所述第一车轮安装于所述测量设备基体的下部，所述双轴测量车与所述测量设备基体固定连接。所述双轴测量车包括固定件、承载件、第二车轮、位移传感器以及角速度传感器。所述第二车轮安装于所述承载件的下部，所述角速度传感器设置于所述承载件，所述位移传感器设置于所述第二车轮的圆心位置。通过位移传感器以及角速度传感器分别获得位移数据以及角速度数据，根据位移数据获得线速度，然后根据角速度与线速度的比值实时判断轨道表面波浪磨耗及伤损的严重程度，超限时实时报警。事后可以通过精密处理算法获取波浪磨耗及伤损的精确数值。

【技术实现步骤摘要】
轨道表面波浪磨耗及伤损检测装置
本申请涉及轨道领域，具体而言，涉及一种轨道表面波浪磨耗及伤损检测装置。
技术介绍
由于自然环境、钢轨本身质量以及列车的动力作用等原因，钢轨表面会存在损伤、磨耗和波浪磨耗(简称“波磨”)等现象。钢轨表面波浪磨耗及伤损情况对于铁路轨道线路运行影响重大，是机车运行时产生震动和噪声的激扰源，影响机车的使用寿命及乘坐的舒适性，增大铁路维护的成本，严重时还可能导致列车出轨，造成生命财产的巨大损失。实践表明，钢轨波浪磨耗及伤损在形成的初期就必须加以修复，否则将会随时间逐渐加速恶化。因此，如何对钢轨表面波浪磨耗及伤损进行快速精确的检测成为钢轨病害防治的关键问题。现有技术中，常常通过加速度传感器为惯性基准直接测量钢轨踏面的惯性位移：在与被测钢轨踏面直接接触并沿钢轨踏面相对移动的列车轮对轴箱或专用浮动测量探针上，固联着一个能通过二次积分获取测量探针移动时垂直于钢轨踏面方向的惯性位移的加速度传感器，以该连续变化的惯性位移作为对钢轨踏面波浪磨耗及伤损状态的测量值。该测量方式存在如下缺点：存在因机构动力学特性限制很难始终保持与被测钢轨踏面密贴；与被测钢轨踏面接触时存在或大或小的接触弧会带来不应有的信号失真；机构异常振动易导致惯性位移积分饱和及加速度传感器冲击损伤；专用浮动测量探针在钢轨踏面移动过程中易磨耗和疲劳破坏等主要问题，不太利于复杂铁路工务使用。现有技术中另一种检测方法是以加速度传感器为惯性基准，简洁测量钢轨踏面的惯性位移：在沿钢轨踏面相对移动的列车轮对轴箱等基体上，安装着一个加速度传感器，该传感器能通过二次积分获取基体移动时垂直于钢轨踏面方向的基体惯性位移；同时安装着一个能直接测量该基体相对于钢轨踏面相对位移的接触式或非接触式位移传感器。以连续变化的惯性位移与相对位移的叠加作为对钢轨波浪磨耗及伤损状态的测量值。该测量方法存在如下缺点：检测设备异常振动易导致惯性位移积分饱和；检测设备异常振动对加速度传感器冲击损伤的问题仍然存在，实践中的成功应用较少。现有技术中另一种更为常见的检测方法是以直线导尺为弦线基准的相对位移定点测量，基本原理为：在搭靠并相对静止安放在被测钢轨踏面的弦线基准导尺上，安装有一个可沿导尺移动并能直接测量导尺与被测钢轨踏面之间距离的接触或非接触式传感器，以该连续变化的距离值作为对钢轨踏面波浪磨耗及伤损状态的测量值，如HYGP-3钢轨平直度测量仪等。该类检测方法存在缺点如下：因定点测量方式导致测量效率低和劳动强度大；因需要进行数据搭接导致搭接误差大；不能胜任较大范围内波浪磨耗及伤损连续测量等主要问题。
技术实现思路
本申请实施例提供了一种轨道表面波浪磨耗及伤损检测装置。一方面，本申请实施例提供了一种轨道表面波浪磨耗及伤损检测装置，所述装置包括双轴测量车、测量设备基体、第一车轮，所述第一车轮安装于所述测量设备基体的下部，所述双轴测量车与所述测量设备基体固定连接。所述双轴测量车包括固定件、承载件、第二车轮、位移传感器以及角速度传感器，所述固定件与所述测量设备基体固定连接，所述固定件与所述承载件连接，所述第二车轮安装于所述承载件的下部，所述角速度传感器设置于所述承载件，所述位移传感器设置于所述第二车轮的圆心位置。另一方面，本申请实施例提供了一种轨道表面波浪磨耗及伤损检测方法，所述方法包括：获取位移传感器采集到的位移数据；获取角速度传感器采集到的角速度数据；获取所述角速度数据与所述线速度数据的第一比值；判断所述线速度数据是否超过第一阈值；若是，判断所述第一比值是否超过第二阈值；若是，则发出报警信号。本申请实施例提供的轨道表面波浪磨耗及伤损检测装置的有益效果为：本申请实施例提供了一种轨道表面波浪磨耗及伤损检测装置，所述装置包括双轴测量车、测量设备基体、第一车轮，所述第一车轮安装于所述测量设备基体的下部，所述双轴测量车与所述测量设备基体固定连接。所述双轴测量车包括固定件、承载件、第二车轮、位移传感器以及角速度传感器。所述固定件与所述测量设备基体固定连接，所述固定件与所述承载件连接，所述第二车轮安装于所述承载件的下部，所述角速度传感器设置于所述承载件，所述位移传感器设置于所述第二车轮的圆心位置。通过双轴测量车在轨道上运行模拟车体沿钢轨运行的实际状态，可以通过位移传感器以及角速度传感器分别获得位移数据以及角速度数据，对位移数据处理获得线速度，然后根据角速度与线速度的比值实时判断轨道表面波浪磨耗及伤损的严重程度，超限时实时报警。事后可以通过精密处理算法获取波浪磨耗及伤损的精确数值。本专利技术的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术实施例了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。附图说明为了更清楚的说明本申请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的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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是本申请实施例提供的轨道表面波浪磨耗及伤损检测装置中双轴测量车的结构示意图；图2是本申请实施例提供的轨道表面波浪磨耗及伤损检测装置的结构示意图；图3是本申请实施例提供的轨道表面波浪磨耗及伤损检测装置的另一种视角的结构示意图；图4是本申请实施例提供的轨道表面波浪磨耗及伤损检测装置的结构框图；图5是本申请实施例提供的轨道表面波浪磨耗及伤损检测方法的流程图。110-双轴测量车；111-固定件；112-承载件；113-第二车轮；114-位移传感器；115-角速度传感器；116-施压部件；117-第一弹性机构；118-第二弹性机构；120-测量设备基体；130-第一车轮；140-控制电路板；141-微处理器；142-通讯接口；143-电源转换接口；144-位移传感器接口；145-角速度传感器接口；150-上位计算机；160-电源。具体实施方式请参见图1，图1示出了本申请实施例提供的双轴测量车110的结构示意图，所述双轴测量车110包括固定件111、承载件112、第二车轮113、位移传感器114以及角速度传感器115。所述固定件111与所述测量设备基体120固定连接，所述固定件111与所述承载件112连接，所述第二车轮113安装于所述承载件112的下部，所述角速度传感器115设置于所述承载件112，所述位移传感器114设置于所述第二车轮113的圆心位置。固定件111具体可以包括三个固定孔，固定件111通过固定孔与测量设备具体固定连接。固定件111与承载件112连接，承载件112的中间部位安装有角速度传感器115，承载件112的下部安装有第二车轮113，位移传感器114设置于第二车轮113的圆心位置。位移传感器114具体为光电编码器，用于记录双轴测量车110的位移数据，角速度传感器115具体可以为陀螺仪，用于记录双轴测量车110自身的角度偏移的角度数据。光电编码器可以通过脉冲信号传输数据到控制电路板140，陀螺仪通过RS422串口与控制电路板140进行连接，控制电路板140与上位计算机150通过RS232串口进行连接。双轴测量车110还包括施压部件116，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种轨道表面波浪磨耗及伤损检测装置，其特征在于，所述装置包括双轴测量车、测量设备基体、第一车轮，所述第一车轮安装于所述测量设备基体的下部，所述双轴测量车与所述测量设备基体固定连接；所述双轴测量车包括固定件、承载件、第二车轮、位移传感器以及角速度传感器，所述固定件与所述测量设备基体固定连接，所述固定件与所述承载件连接，所述第二车轮安装于所述承载件的下部，所述角速度传感器设置于所述承载件，所述位移传感器设置于所述第二车轮的圆心位置。

【技术特征摘要】
1.一种轨道表面波浪磨耗及伤损检测装置，其特征在于，所述装置包括双轴测量车、测量设备基体、第一车轮，所述第一车轮安装于所述测量设备基体的下部，所述双轴测量车与所述测量设备基体固定连接；所述双轴测量车包括固定件、承载件、第二车轮、位移传感器以及角速度传感器，所述固定件与所述测量设备基体固定连接，所述固定件与所述承载件连接，所述第二车轮安装于所述承载件的下部，所述角速度传感器设置于所述承载件，所述位移传感器设置于所述第二车轮的圆心位置。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述双轴测量车还包括施压部件，所述施压部件通过第一弹性机构与所述固定件连接，所述施压部件通过第二弹性机构与所述承载件连接。3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括控制电路板，所述位移传感器以及角速度传感器均与所述控制电路板电连接。4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述装置还包括上位计算机，所述上位计算机与所述控制电路板电连接。5.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：毛庆洲，董翠军，
申请(专利权)人：武汉汉宁轨道交通技术有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北,42