一种超导电动磁悬浮轨道不平顺检测装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种超导电动磁悬浮轨道不平顺检测装置及方法，属于超导磁悬浮轨道检测技术领域，包括检测小车，还包括用于驱动检测小车的动力小车，所述检测小车通过连接装置与动力小车连接，检测小车采用两系悬挂结构，检测小车包括一系悬挂检测系统、二系悬挂检测系统及数据处理集成模块，所述一系悬挂检测系统用来获取走行轨道数据，二系悬挂检测系统用来实时采集

【技术实现步骤摘要】
一种超导电动磁悬浮轨道不平顺检测装置及方法


[0001]本专利技术属于超导磁悬浮轨道检测
，具体涉及一种超导电动磁悬浮轨道不平顺检测装置及方法。

技术介绍

[0002]根据悬浮原理的不同，可将磁悬浮列车分为电磁悬浮列车(EMS)，电动悬浮列车(EDS)和高温超导磁浮列车(HTS)三种类型。超导磁悬浮的主要形式有两种，一是基于动生原理的电动磁悬浮列车，二是基于感生原理的高温超导磁悬浮列车，高温超导磁悬浮列车尚处于试验验证和技术攻关阶段，而超导电动磁悬浮(EDS)在日本已经过了约半个世纪的试验和研究，先后建立了没有坡道和隧道的宫崎试验单线，线路87％为隧道的山梨试验双线，并且日本超导电动磁悬浮(EDS)仍是迄今为止载人速度超过600km/h的地面交通速度新纪录的保持者。国内超导电动磁悬浮(EDS)研究虽然起步较晚，但进程很快。西南交大、同济大学、北京交大、福建师范大学等高校，中车长客、航天科工三院等企业都在积极开展超导电动磁悬浮(EDS)相关研究并建立了试验线。
[0003]超导电动磁悬浮(EDS)的最大悬浮高度可达100mm，较EM本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超导电动磁悬浮轨道不平顺检测装置，包括检测小车，其特征在于，还包括用于驱动检测小车的动力小车，所述检测小车通过连接装置与动力小车连接，检测小车采用两系悬挂结构，检测小车包括一系悬挂检测系统、二系悬挂检测系统及数据处理集成模块，所述一系悬挂检测系统用来获取走行轨道数据，二系悬挂检测系统用来实时采集
‘8’
字线圈
‘
田
’
字形安装板上不共线的4个特征标记点坐标，获取
‘
田
’
字形安装板的位置偏差数据，数据处理集成模块用来数据传输、存储、分析处理。2.根据权利要求1所述的一种超导电动磁悬浮轨道不平顺检测装置，其特征在于，所述一系悬挂检测系统包括托架Ⅰ，所述托架Ⅰ的中心处顶壁设置有托架Ⅰ加速度传感器，位于左侧和右侧的走行轨道正上方与托架Ⅰ重合范围处分别设置有线结构光传感器，位于左侧和右侧的走行轨道内侧壁正上方与托架Ⅰ相交处分别设置有激光位移传感器；所述二系悬挂检测系统包括托架Ⅱ，所述托架Ⅱ的中心处顶壁设置有托架Ⅱ加速度传感器，所述托架Ⅱ的左右两侧壁上分别设置有超声定位采集仪。3.根据权利要求2所述的一种超导电动磁悬浮轨道不平顺检测装置，其特征在于，位于左侧或右侧的走行轨道正上方与托架Ⅰ重合范围处设置有2
‑
6个线结构光传感器，位于左侧或右侧的走行轨道内侧壁正上方与托架Ⅰ相交处设置有2
‑
6个激光位移传感器；位于托架Ⅱ的左或右侧壁上的超声定位采集仪有2
‑
6个。4.根据权利要求2所述的一种超导电动磁悬浮轨道不平顺检测装置，其特征在于，所述托架Ⅰ通过一系悬挂弹簧阻尼单元与检测小车走行轮连接，所述托架Ⅰ与托架Ⅱ通过二系悬挂弹簧阻尼单元连接，所述检测车走行轮上设置有检测小车导向轮；所述托架Ⅰ上的中心处底壁上设置有托架Ⅰ陀螺仪，所述托架Ⅱ上的中心处底壁上设置有托架Ⅱ陀螺仪。5.根据权利要求1所述的一种超导电动磁悬浮轨道不平顺检测装置，其特征在于，所述托架Ⅱ上固定设置有数据处理集成模块，所述托架Ⅰ加速度传感器、激光位移传感器、线结构光传感器、托架Ⅱ加速度传感器及超声定位采集仪均与数据处理集成模块电性连接。6.基于权利要求1
‑
5任一项所述的一种超导电动磁悬浮轨道不平顺检测的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：设置坐标系：将待检测的U型轨道中心线起点处设置绝对坐标系(O
‑
XYZ)，U型轨道上和托架Ⅰ、托架Ⅱ上分别设置随动坐标系(O
T
‑
X
T
Y
T
Z
T
)，(O
b
‑
X
b
Y
b
Z
b
)，(O
a
‑
X
a
Y
a
Z
a
)；S2：数据采集：线结构光传感器在检测小车运行过程中实时扫描左和右侧走行轨道表面粗糙度数据，激光位移传感器检测左和右走行轨道内侧轨数据，线结构光传感器和激光位移传感器所测数据的参考坐标系为(O
b
‑
X
b
Y
b
Z
b
)；托架Ⅰ加速度传感器测托架Ⅰ的振动加速度，托架Ⅱ加速度传感器测试托架Ⅱ的振动加速度；选取
‘8’
字线圈的
‘
田
’
字形安装上不共线的4点#1、#2、#3、#4为特征标记点，4个特征标记点相对于绝对坐标系(O
‑
XYZ)设计位置的4个标准坐标值(X
1 Y
1 Z1)、(X
2 Y
2 Z2)、(X
3 Y
3 Z3)和(X
4 Y
4 Z4)；右侧超声定位采集仪采集右侧悬浮导向轨上
‘
田
’
字形安装板4个特征标记点在随动坐标系(O
a
‑
X
a
Y
a
Z
a
)下的坐标值)下的坐标值和左侧超声定位采集仪采集左侧悬浮导向轨上
‘
田
’
字形安装板4个特征点在随动坐标系(O
a
‑
X
a
Y
a
Z
a
)下的坐标值和S3：数据处理：托架Ⅰ右侧的线结构光传感器扫描右侧走行轨道凹凸高度差为Δm
R
，扫描
右侧走行轨道路径的平顺度为γ
R
，托架Ⅰ左侧的线结构光传感器扫描左侧走行轨道的凹凸高度差为Δm
L
，扫描左侧走行轨道路径的平顺度为γ
L
，左右侧走行轨道扫描数据高度差为ΔM，托架Ⅰ右侧激光位移传感器与左侧激光位移传感器测量左右侧走行轨道轨距差为ΔH；托架Ⅰ右侧线结构光传感器和左侧线结构光传感器所测数据与托架Ⅰ加速度传感器测量值二次积分作差，得到走行轨道高低、水平和方向不平顺修正值数据；托架Ⅰ右侧激光位移传感器与左侧激光位移传感器所测数据与托架Ⅰ加速度传感器测量值二次积分作差，得到走行轨道轨距不平顺修正值数据；托架Ⅱ左侧超声定位采集仪和右侧超声定位采集仪识别左右侧悬浮导向轨上
‘
田
’
字形安装板的4个特征标记点在随动坐标系(O
a
‑
X
a
Y
a
Z
a
)下的实时坐标，并将实时坐标转换到大地坐标(O
‑
XYZ)，与所测
‘
田
’
字形安装板在(O
‑
XYZ)坐标系下的标准坐标值比较，得到
‘
田
’
字形安装板的3个轴向偏差和3个转动角度；绕Z轴转角和绕Y轴转角θ
z
,θ
y
和X轴向上的平移影响悬浮导向轨间距不平顺τ
i
；绕X轴转角和绕Z轴转角θ
x
,θ
z
和Y轴向上的平移影响悬浮导向轨方向不平顺Δy；绕X轴转角和绕Y轴转角θ
x
,θ
y
和Z轴向上的平移影响悬浮导向轨高低不平顺Δz。7.根据权利要求6所述的一种超导电动磁悬浮轨道不平顺检测的方法，其特征在于，所述S3数据处理的具体步骤为：S3
‑
1：走行轨道高低、水平、方向及轨距不平顺修正值数据值计算：线结构光传感器和激光位移传感器数据在随动坐标系(O
b
‑
X
b
Y
b
Z
b
)测得，Δm
R
、γ
R
、Δm
L
、γ

【专利技术属性】
技术研发人员：冯洋，赵春发，宁晓芳，翟婉明，何忠霖，陈杰，
申请(专利权)人：西南交通大学，
类型：发明
国别省市：