轨道测量车辆和用于记录轨道的轨道几何形状的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于记录轨道(2)的轨道几何形状的轨道测量车辆(1)，轨道测量车辆(1)包括具有轨上行走机构(4)并且能够在轨道(2)的两个铁轨(3)上移动的车架(5)，并且轨道测量车辆(1)包括第一测量基座(7)，在第一测量基座(7)上布置有惯性测量单元(8)和用于确定相对于每个铁轨(3)的位置的至少一个非接触位置测量装置(9)。在此，提出了布置有可下降的第二测量基座(11)，第二测量基座(11)包括被设计成可以放置在铁轨(3)上的测量运行轮(12)并且经由补偿测量装置(20，22)连接到第一测量基座(7)。

Track Measurement of Vehicles and Method for Recording Track Geometry

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】轨道测量车辆和用于记录轨道的轨道几何形状的方法
本专利技术涉及一种用于记录轨道的轨道几何形状的轨道测量车辆，所述轨道车辆包括具有轨上行走机构并且能够在轨道的两个铁轨上移动的车架，并且包括第一测量基座，在该第一测量基座上布置有惯性测量单元和用于确定相对于每个铁轨的位置的至少一个非接触位置测量装置。本专利技术还涉及一种用于操作这种轨道测量车辆的方法。
技术介绍
为了维护轨道永久线路，需要进行定期控制。为此，由呈轨道测量车辆的形式的轨道测量装置定期地行驶过轨道，所述轨道测量装置记录轨道几何形状以便随后评估轨道几何形状。由于轨道几何形状直接影响在铁轨上行进的车辆的行驶动力学特性，因此精确测量对于评估铁路安全性至关重要。因此，轨道测量车辆已久为人知。通常，使用具有机械传感器的测量系统，这些测量系统经由可动点探头与轨道恒定接触。根据传感器的运动，可以以进一步地顺序导出轨道几何形状。例如从DE3914830A1中已知这种装置。在较新的光学和惯性测量系统的情况下，使用非接触激光传感器来导出所需的轨道几何形状测量数据。根据参考坐标系的两个距离测量值的差值计算竖直轨道位置。因此，也克服了机械测量系统中固有的速度限制。然而，由于轨道上的积雪或积沙，光学测量系统已达到了其极限并且因此不能再正确地记录轨道几何形状。例如，从DE4136904A1中已知一种用于轨道的铁轨的非接触距离测量的装置。在商业期刊《Eisenbahningenieur(52)9/2001》的第6页至第9页中描述了惯性测量系统。
技术实现思路
本专利技术的目的是对开头所述类型的轨道测量车辆的现有技术的改进。另一个目的在于提供一种用于操作改进的轨道测量车辆的方法。根据本专利技术，这些目的通过根据权利要求1所述的轨道测量车辆和根据权利要求14所述的方法实现。从属权利要求示出了本专利技术的有利实施例。本专利技术提出，布置有可下降的第二测量基座，该第二测量基座包括被设计成可以放置在铁轨上的测量运行轮并且经由补偿测量装置连接到第一测量基座。因此，一旦非接触位置测量装置由于例如大雨和积雪或积沙而达到其极限，就可以通过可下降的机械第二测量基座无间隙地继续进行轨道测量。在此期间，补偿测量装置连续地记录第二测量基座相对于惯性测量单元的位置变化。因此，可以以简单的方式根据惯性测量单元的测量数据导出轨道几何形状。本专利技术的有利实施例提出，为了确定相对于相应铁轨的位置，在第一测量基座上布置有彼此间隔开的两个位置测量装置。因此，轨道测量车辆不需要如对每个铁轨进行单点测量那样以最小速度运行。因此，当车辆静止不动或启动时，也可以测量特定铁轨的倾斜水平或下降水平并且因此测量其纵向水平。在有利的进一步改进中，位置测量装置被设计为激光行扫描仪。这里，优点在于激光行扫描仪的非常短的反应时间和测量频率。另一个有利的实施例是补偿测量装置被设计为路径和/或角度测量装置。这样，可以精确地记录第一测量基座与第二测量基座之间的相对运动。根据本专利技术所述的装置的进一步改进提出，第一测量基座被配置为轨上行走机构的底盘架。因此，不需要额外的测量框架。在有利的进一步改进中，第二测量基座包括具有两个测量运行轮的第一伸缩轴，该第一伸缩轴以可下降的方式安装在底盘架上。第二测量基座在需要时下降到轨道上，其中通过伸缩轴对轨道的轨距进行调节。在本专利技术的有利实施例中提出，第二测量基座包括具有两个测量运行轮的第二伸缩轴，该第二伸缩轴安装成相对于第一伸缩轴围绕轨道车辆纵向轴线旋转。因此，可以测量例如在轨道超高中发生的相对于第一伸缩轴的相对运动。此外，这里的另一个优点是，为此目的不需要轨道测量车辆以最小速度运行。进一步地，如果用于将测量运行轮横向地挤压到铁轨的气动驱动装置与相应的伸缩轴相关联，则是有用的。由此，可以实现铁轨路线的精确跟踪并且实现完美的测量结果。本专利技术的简单实施例提出，第二测量基座经由气动驱动装置连接到底盘架。相应的气动驱动装置使得可以以恒定的力进行无动力保持，由此第二测量基座被恒定地挤压到铁轨。本专利技术的另一个有利实施例提出，轨道测量车辆包括评估装置，该评估装置被设计成用于评估惯性测量单元、位置测量装置和补偿测量装置的测量结果。因此，该中央评估装置处理光学测量以及机械测量的数据。对于空间位置记录，如果轨道测量车辆包括用于接收全球导航卫星系统的信号的GNNS天线，则是有用的。由此，可以实现测量结果的简单空间分配。本专利技术的进一步改进提出，第二测量基座可以通过安全装置锁定在升高位置。由此，当使用非接触位置测量装置时，可以将第二测量基座适当地固定在升高的非操作位置。优选地，安全装置被设计为固定钩，该固定钩提供结构简单但仍然有效的解决方案。根据本专利技术的方法提出，在轨道测量车辆的运行期间，通过惯性测量单元记录空间曲线，在第一操作模式下，通过位置测量装置的测量数据将所述空间曲线变换成对应于轨道路线的空间曲线，并且在具有下降的第二测量基座的第二操作模式下，通过补偿测量装置的测量数据将所述空间曲线变换成对应于轨道路线的空间曲线。这里，有利的是，在两种操作模式下，利用共用的惯性测量单元来记录空间曲线。在所述方法的另一个实施例中提出，根据测量信号在第一操作模式与第二操作模式之间进行自动切换。如果由于恶劣的条件，位置测量装置无法记录精确的测量结果，则自动切换到第二操作模式，反之亦然，如果轨道上的条件允许再次进行光学测量，则可以从第二操作模式自动切换到第一操作模式。附图说明下面将参考附图通过示例描述本专利技术。在附图中示意地示出了：图1为包括转向架的轨道测量车辆；图2为第一测量基座和第二测量基座的3D视图；以及图3为转向架的仰视图。具体实施方式图1中以简化的方式示出的用于记录轨道2的轨道几何形状的轨道测量车辆1具有能够在铁轨3上移动的轨上行走机构4和支撑在轨上行走机构4上的车架5，并且轨道测量车辆1包括第一测量基座7和第二测量基座11，第一测量基座7被设计为底盘架6并且包括惯性测量单元8和位置测量装置9，第二测量基座11被设计成通过第一气动驱动装置10下降。第二测量基座11具有被设计成设置在铁轨3上的测量运行轮12并且经由联接杆14连接到第一测量基座7。联接杆14在其上端15处可旋转地安装在第一测量基座7上并且在其下端16处分别连接到第一伸缩轴17和第二伸缩轴18。第一伸缩轴17安装成能够相对于第二伸缩轴18围绕轨道车辆纵向轴线19旋转(图2)。在底盘架6上可以布置支架26，第一气动驱动装置10支撑在支架26上。因此，可以用支架26改进已经存在的轨上行走机构4和第一测量基座7的框架。在轨道测量车辆1上布置有用于接收全球导航卫星系统的信号的GNNS天线24和评估装置23。在升高位置，第二测量基座11通过安全装置25锁定，安全装置25优选地被设计为固定钩。图2示出了第一测量基座7和处于下降状态的第二测量基座11的一部分。在轨上行走机构4的端部处，位置测量装置9紧固到第一测量基座7的下侧。这些位置测量装置9优选地被设计为激光行扫描仪，其中两个激光行扫描仪分别指向铁轨3的内边缘。在第一测量基座7上，惯性测量单元8优选地居中布置在两个位置测量装置9之间，以便记录轨道中心的空间曲线。因此，由第一测量基座7与底盘架6、位置测量装置9和惯性测量单元8一起形成刚性装置。在第一操作模式下本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于记录轨道(2)的轨道几何形状的轨道测量车辆(1)，所述轨道测量车辆(1)包括具有轨上行走机构(4)并且能够在轨道(2)的两个铁轨(3)上移动的车架(5)，并且所述轨道测量车辆(1)包括第一测量基座(7)，在所述第一测量基座(7)上布置有惯性测量单元(8)和用于确定相对于每个铁轨(3)的位置的至少一个非接触位置测量装置(9)，其特征在于，布置有可下降的第二测量基座(11)，所述第二测量基座(11)包括被设计成可以放置在所述铁轨(3)上的测量运行轮(12)并且经由补偿测量装置(20，22)连接到所述第一测量基座(7)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.12.19 AT A573/20161.一种用于记录轨道(2)的轨道几何形状的轨道测量车辆(1)，所述轨道测量车辆(1)包括具有轨上行走机构(4)并且能够在轨道(2)的两个铁轨(3)上移动的车架(5)，并且所述轨道测量车辆(1)包括第一测量基座(7)，在所述第一测量基座(7)上布置有惯性测量单元(8)和用于确定相对于每个铁轨(3)的位置的至少一个非接触位置测量装置(9)，其特征在于，布置有可下降的第二测量基座(11)，所述第二测量基座(11)包括被设计成可以放置在所述铁轨(3)上的测量运行轮(12)并且经由补偿测量装置(20，22)连接到所述第一测量基座(7)。2.根据权利要求1所述的轨道测量车辆(1)，其特征在于，为了确定相对于相应铁轨(3)的位置，在所述第一测量基座(7)上布置有彼此间隔开的两个位置测量装置(9)。3.根据权利要求1或2所述的轨道测量车辆(1)，其特征在于，所述位置测量装置(9)被设计为激光行扫描仪。4.根据权利要求1至3中任一项所述的轨道测量车辆(1)，其特征在于，所述补偿测量装置(20，22)被设计为路径和/或角度测量装置。5.根据权利要求1至4中任一项所述的轨道测量车辆(1)，其特征在于，所述第一测量基座(7)被配置为轨上行走机构(4)的底盘架(6)。6.根据权利要求5所述的轨道测量车辆(1)，其特征在于，所述第二测量基座(11)包括具有两个测量运行轮(12)的第一伸缩轴(17)，所述第一伸缩轴(17)以可下降的方式安装在所述底盘架(6)上。7.根据权利要求6所述的轨道测量车辆(1)，其特征在于，所述第二测量基座(11)包括具有两个测量运行轮(12)的第二伸缩轴(18)，所述第二伸缩轴(18)安装成能够相...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·凯撒，R·凯撒，
申请(专利权)人：普拉塞陶伊尔铁路机械出口股份有限公司，
类型：发明
国别省市：奥地利,AT