便携式自动巡航轨检小车控制系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种便携式自动巡航轨检小车控制系统，轨检小车包括车体、车轮、驱动电机，在车体下部设置有轨距测量机构，在车体上设置有用于测量轨面水平度的倾角仪、计米轮；控制系统包括设置在车体上的PLC控制器、与PLC控制器对应连接的电源模块、无线传输模块，驱动电机、拉线式位移传感器、倾角仪以及计米轮的编码器分别与PLC控制器对应电连接。本实用新型专利技术用于检测轨道静态几何参数，包括轨距、轨面水平度、单位里程数，其控制系统用于记录并分析数据，同时将测量的实时数据通过无线传输模块传送至无线操作面板，本实用新型专利技术能够实现轨检小车的远程控制，与人工检测和手推式测量小车相比，测量效率更高、自动化程度更高。自动化程度更高。自动化程度更高。

【技术实现步骤摘要】
便携式自动巡航轨检小车控制系统


[0001]本技术涉及轨道检测设备
，具体涉及一种便携式自动巡航轨检小车控制系统。

技术介绍

[0002]轨道交通运输是陆上交通运输的一种重要方式，为保证列车平稳运行，轨道专业人员需定期对轨道的几何尺寸进行检查。随着国民经济持续高速增长，轨道交通运输的任务越来越繁重，近年来铁路连年提速，铁路维护工人可以有效作业的无车时间越来越短，铁路维护的任务日益增加。为了保证铁路的正常使用，铁路维护工人的劳动强度越来越大。大型轨道检测车是目前轨道检测效率最高、检测最为可靠的设备，但是由于调用大型轨道检测车会干扰线路的正常运行，给运行调度带来很大的压力，所以不可能频繁的使用大型轨道检测车来完成轨道的日常检修。因此，开发一套结构简单、功能完善，使用较为便捷、高效且能保证最佳测量精度的便携式自动巡航轨检车对于促进我国轨道交通运输的发展，减轻铁路维护工人的劳动强度，保障其生命安全均有重要意义。

技术实现思路

[0003]为解决上述技术问题，本技术提供了一种便携式自动巡航轨检小车控制系统，能够实现轨检小车的远程、自动控制。
[0004]为解决上述技术问题，本技术采用如下技术方案：
[0005]设计一种便携式自动巡航轨检小车控制系统，所述轨检小车包括车体、车轮、用于带动车轮行走的驱动电机，在车体下部设置有轨距测量机构，所述轨距测量机构包括安装在车体下部的支撑架，支撑架包括等腰三角形的架体，在架体的底边两端下部分别设有与铁轨内侧面贴合转动的滚轮，架体的顶端固定连接有伸缩筒，在伸缩筒内套装有伸缩杆，伸缩杆与伸缩筒底端内壁之间设有压缩弹簧，伸缩杆外端下部设置有与另一侧轨道内侧面贴合的滚轮；在伸缩杆上设置有传感器支架，在传感器支架上设有拉线式位移传感器，在伸缩筒的外壁上设有与拉线式位移传感器位置相对应的支杆，拉线式位移传感器的钢丝绳拉出并固定在所述支杆上，以实现轨距变化的测量；
[0006]在车体上设置有用于测量轨面水平度的倾角仪，在车体上还设置有用于测量小车行走里程的计米轮；
[0007]所述控制系统包括设置在车体上的PLC控制器、与所述PLC控制器对应连接的电源模块、无线传输模块，所述驱动电机、拉线式位移传感器、倾角仪以及计米轮的编码器分别与PLC控制器对应电连接；控制系统还包括远程无线操作面板，所述PLC控制器通过无线传输模块与操作面板实现无线数据传输和通讯。
[0008]轨检小车采用驱动电机驱动车轮在轨道上行走，与传统的人工测量、手推式测量小车相比，更加省时省力，能够有效提高检测效率；通过设置轨距测量机构来测量轨距，支撑架两端分别设置与铁轨内侧面转动贴合的滚轮，当轨距发生变化时，通过压缩弹簧的弹
力使得伸缩杆前端的滚轮始终与铁轨内侧面贴合，同时通过拉线式精密位移传感器来测量伸缩杆与伸缩筒之间的距离变化，从得到的数据可以换算出轨距的大小和变化情况；拉线式精密位移传感器的主要核心为旋转编码器，输出方波脉冲，分辨率可达0.01mm，能够保证轨距的测量精度。
[0009]通过设置倾角仪可测得轨道坡度和轨面法向水平倾角；通过设置计米轮，计米轮与上轨面直接接触并跟随小车转动，通过计米轮所带的精密编码器可以把小车的行驶距离转化成脉冲输出，PLC控制器接收到距离的脉冲个数，可以精确计算小车的行驶里程，也即从参考点开始计算的精确位置。
[0010]控制系统采用PLC控制器，通过控制驱动电机的转速来控制小车的车速，通过控制驱动电机的正反转来控制小车前进或后退，可以实现小车的远程控制、自动巡航，拉线式位移传感器、倾角仪以及计米轮的编码器均与PLC控制器对应连接，将测量到的信号传输到PLC控制器，PLC控制器对数据进行存储和处理，然后通过无线传输模块传输到远程无线操作面板，通过操作面板实现小车的远程操控。
[0011]优选的，伸缩筒的外端设有开口，伸缩杆的外端穿过所述开口，在伸缩杆上位于伸缩筒内的一端外壁设有环形限位板，压缩弹簧的一端固定在伸缩筒的底端内壁，另一端固定在环形限位板上，环形限位板的直径大于所述开口的直径。在小车的底部可以设置滑槽，伸缩筒顶部通过滑块滑动设置在滑槽内，使得伸缩筒和伸缩杆可以在压缩弹簧的作用下，始终具有向外侧的推力，使能够使两侧的滚轮始终与两侧铁轨的内侧面贴合滚动。随着小车沿轨道行进，伸缩杆跟随两轨内沿的直线距离变化做伸缩运动，带动传感器支架和支杆产生相对运动，这一过程中拉线式位移传感器的钢丝绳被拉出的距离发生变化，从而测量出距离的变化，再通过换算得到轨距的测量值。
[0012]优选的，伸缩杆的外端下部设有竖向的连杆，滚轮转动设置在连杆底端。支撑架另一端的两个滚轮也同样采用连杆、转动连接方式设置，等腰三角形支撑架的设置，使得伸缩杆所在直线始终与铁轨垂直，也即实现了测量数据为两轨之间的最短距离及轨距。
[0013]优选的，所述PLC控制器为西门子S7
‑
200系列PLC控制器。
[0014]优选的，所述倾角仪为双轴电子式倾角仪，精度为0.01度。
[0015]本技术的有益效果在于：
[0016]本技术用于检测轨道静态几何参数，包括轨距、轨面水平度、单位里程数，其控制系统用于记录并分析数据，同时将测量的实时数据通过无线传输模块传送至无线操作面板，本技术能够实现轨检小车的远程控制，与人工检测和手推式测量小车相比，测量效率更高、自动化程度更高。
附图说明
[0017]图1为本技术便携式自动巡航轨检小车控制系统的控制模块图；
[0018]图2便携式自动巡航轨检小车的结构示意图；
[0019]图3为轨距测量机构的结构示意图；
[0020]图4为倾角仪的检测状态示意图；
[0021]图中标号：1车体、2车轮、3驱动电机，4支撑架，5滚轮，6伸缩筒，7伸缩杆，8压缩弹簧；10传感器支架，11拉线式位移传感器，12支杆，13钢丝绳；14倾角仪，15计米轮；16铁轨；
17环形限位板。
具体实施方式
[0022]下面结合附图和实施例来说明本技术的具体实施方式，但下列实施例只是用来详细说明本技术的实施方式，并不以任何方式限制本技术的范围。
[0023]实施例1：一种便携式自动巡航轨检小车控制系统，轨检小车包括车体1、车轮2、用于带动车轮2行走的驱动电机3，参见图2，在车体1下部设置有轨距测量机构，参见图3，轨距测量机构包括安装在车体1下部的支撑架4，支撑架4包括等腰三角形的架体，在架体的底边两端下部分别设有与铁轨16内侧面贴合转动的滚轮5，架体的顶端固定连接有伸缩筒6，在伸缩筒6内套装有伸缩杆7，伸缩杆7与伸缩筒6底端内壁之间设有压缩弹簧8，伸缩杆7外端下部设置有与另一侧轨道内侧面贴合的滚轮5；在伸缩杆7上设置有传感器支架10，在传感器支架10上设有拉线式位移传感器11，在伸缩筒6的外壁上设有与拉线式位移传感器11位置相对应的支杆12，拉线式位移传感器11的钢丝绳13拉出并固定在支杆12上，以实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种便携式自动巡航轨检小车控制系统，所述轨检小车包括车体、车轮、用于带动车轮行走的驱动电机，其特征在于，在车体下部设置有轨距测量机构，所述轨距测量机构包括安装在车体下部的支撑架，支撑架包括等腰三角形的架体，在架体的底边两端下部分别设有与铁轨内侧面贴合转动的滚轮，架体的顶端固定连接有伸缩筒，在伸缩筒内套装有伸缩杆，伸缩杆与伸缩筒底端内壁之间设有压缩弹簧，伸缩杆外端下部设置有与另一侧轨道内侧面贴合的滚轮；在伸缩杆上设置有传感器支架，在传感器支架上设有拉线式位移传感器，在伸缩筒的外壁上设有与拉线式位移传感器位置相对应的支杆，拉线式位移传感器的钢丝绳拉出并固定在所述支杆上，以实现轨距变化的测量；在车体上设置有用于测量轨面水平度的倾角仪，在车体上还设置有用于测量小车行走里程的计米轮；所述控制系统包括设置在车体上的PLC控制器、与所述PLC控制器对应连接的电源模块、无线传输模块，所述驱动电机、拉线式位移传...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈昌进，许锋，赵晓伟，杜冲，倪海波，纪业成，吴丛，全星焕，刘雨欣，李晓峰，
申请(专利权)人：浙江省轨道交通运营管理集团有限公司海宁分公司，
类型：新型
国别省市：