一种钢轨打磨三维激光检测仪制造技术

本实用新型专利技术公开了一种钢轨打磨三维激光检测仪，涉及钢轨波浪形磨耗检测装置技术领域。本实用新型专利技术包括底板，底板上安装有第一磁轮和第二磁轮，与伸缩杆共同作用，使底板在钢轨上平稳行走，第一磁轮能与钢轨吸附并沿钢轨移动，底板上设置有激光器支架，激光器支架上设置有激光传感器。具有结构简单、体积小、重量轻以及精度高的特点，通过多点激光传感器和编码器连续采集三维坐标值，能够对钢轨实现三维、多断面、连续检测，有效指导打磨作业。有效指导打磨作业。有效指导打磨作业。

【技术实现步骤摘要】
一种钢轨打磨三维激光检测仪


[0001]本技术涉及钢轨波浪形磨耗检测装置
，具体涉及一种钢轨打磨三维激光检测仪。

技术介绍

[0002]波浪形磨耗(简称波磨)位于钢轨顶面与车辆车轮的接触面，是钢轨顶面一种波浪形状的不均匀磨耗伤损，波磨是钢轨伤损的主要形式之一。钢轨的波浪形磨耗是由多种原因产生的，而且相互作用，轮轨间的原始不平顺激起轮轨间的振动，在重复载荷条件下振动逐步加强，不平顺引起振动，振动引起更大的不平顺，更强的振动，波磨加重，陷入恶性循环。钢轨波磨的发展较快，波磨引起的振动对机车、桥梁、路基及道床都有极大的破坏，对列车的运行有着不稳定因素，有导致列车脱轨的安全隐患。有效的实施钢轨打磨，可以消除曲线地段粘滑振动应起的不均匀磨耗的叠加效应，终止波磨恶性循环式的发展。打磨是解决钢轨波磨的主要方法，可提高钢轨的使用寿命。
[0003]但现场检测波磨手段极为有限，工务维修对波磨的检测仍停留在直尺手工检查阶段。维修工人将直尺贴在钢轨1/3宽处，用塞尺塞进肉眼可见的空隙处记录磨耗，塞尺只能显示一条不准确的钢轨磨损缺陷，根本无法提供打磨作业要求的高精度，全断面。高铁曲线半径大，出现的波磨越来越长，已发现有长达30米的波磨存在，而直尺因自重引起变形，以及加工工艺、材料强度等原因，精度难以保证，现场使用的只有1米直尺和1.5米直尺，很难做出2米直尺，我国铁路波磨检测尚未有更好的方法可以取代直尺。
[0004]进口波磨检测设备价格非常昂贵，我国高铁里程居世界第一，高铁投入大，维护成本高，运行时间还不长，目前绝大多数高铁工段处于亏损阶段，仅有少数盈利路局有能力购买一两台进口设备，远远不够应对现场检测大量需求。
[0005]为此，亟待一种钢轨打磨三维激光检测仪，具有结构简单、体积小、重量轻以及精度高的特点，能够对钢轨实现三维、多断面、连续检测，有效指导打磨作业。

技术实现思路

[0006]针对现有技术中的缺陷，本技术提供一种钢轨打磨三维激光检测仪，具有结构简单、体积小、重量轻以及精度高的特点，能够对钢轨实现三维、多断面、连续检测，有效指导打磨作业。
[0007]本技术具体采用以下技术方案：
[0008]本技术的钢轨打磨三维激光检测仪，包括底板，底板上转动设置有第一磁轮，第一磁轮能与钢轨吸附并沿钢轨移动，底板上设置有激光器支架，激光器支架上设置有激光传感器。
[0009]进一步优选的，底板的下端还设置有侧板，侧板的侧壁转动设置有第二磁轮，第二磁轮用于吸附在钢轨的侧壁并沿钢轨的侧壁移动。
[0010]进一步优选的，激光器支架倾斜地设置在底板上，激光传感器位于底板的斜上方，
激光传感器的有效扫描范围应能完全覆盖钢轨的检测面。
[0011]进一步优选的，，底板上还设置有电机，电机一端与其中一个第一磁轮的主动磁轮相连接。
[0012]进一步优选的，底板上还设置有编码器，电机的另一端设置有同步齿轮，同步齿轮与编码器相互连接。
[0013]进一步优选的，底板上端还设置有电脑，编码器与激光传感器电性连接，激光传感器与电脑电性连接。
[0014]进一步优选的，激光传感器为多点激光位移传感器。
[0015]进一步优选的，底板的侧壁设置有伸缩杆，伸缩杆的另一端设置有滚轮，滚轮设置在另一侧的钢轨上。
[0016]进一步优选的，底板的侧壁设置有连接杆，连接杆的另一端连接有另一底板，该底板上也设置有第一磁轮、第二磁轮、激光器支架和激光传感器。
[0017]本技术的有益效果体现在：
[0018]1、本技术的底板上端通过激光支架安装有激光传感器，底板可以是空心的壳体结构，设置在底板上的零部件，能够位于空心结构内，起到保护作用，多个第一磁轮设置在底板上，多个第一磁轮能够绕自身轴线转动，第一磁轮能吸附在钢轨上，保持底板垂直钢轨顶面的方向稳定行走，并且第一磁轮转动，实现底板相对钢轨的移动。
[0019]2、激光传感器位于激光器支架的上端，使激光传感器的扫描范围足够大，并且激光传感器的投射相对水平面具有一个倾角，能够扫描到钢轨的工作边即钢轨内侧，并且测量深度到达轨轭处。激光传感器为多点激光位移传感器，作为其中一种优选的型号为：松下HL
‑
D1100型，有效测量高度范围240
±
50mm，中心宽度100mm，激光点1280个，有效范围覆盖钢轨全部打磨面。多点激光位移传感器是单点激光的高度集成，发射出的激光呈现扇形，同时得到上千个Z(垂直钢轨的纵向方向)、X(垂直钢轨的横向方向)二维坐标值，编码器在钢轨顶面匀速行走，固定间隔采集纵向Y(沿钢轨的长度方向)坐标值，实现三维数据采集。底板通过第一磁轮、第二磁轮和伸缩杆的配合，实现移动过程中的三维稳定，即通过第一磁轮实现底板沿钢轨高度方向的稳定性，通过第二磁轮实现底板沿钢轨长度方向的稳定性，通过伸缩杆或连接杆实现底板沿钢轨宽度方向的稳定性，实现底板的三维稳定，提高底板在行进过程中的稳定性。采集廓形的间隔距离可调，设定每隔5mm采集一次钢轨廓形，假设该段波磨5米长，采集了1000个廓形，对1000个廓形进行轨轭对齐，软件将钢轨打磨廓形分成多个打磨角度，程序自动分析每个角度采集到的1000个数据，其中最大值即波峰，最小值即波谷，周期有规律的变化即波长。打磨量就是波峰与波谷的差值，从而完成指导打磨作业，消除安全隐患。
[0020]3、电机选用减速电机，也可以设计手动推动底板的方式使底板沿钢轨行进，电机的一端与第一磁轮中的主动磁轮相互连接，电机的另一端与编码器相互连接，激光传感器与编码器将连续采集的数据传输到电脑上。编码器的其中一种选用型号为E6A2
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C小型增量式编码器，每隔5mm采集一次钢轨廓形数据。电脑优选为：研维三防笔记本YW
‑
J27，优点：带USB口，分辨率高，触摸屏，防水防尘防摔，适合露天工作。
[0021]4、单轨检测：底板的侧壁设置伸缩杆，伸缩杆的另一端设置滚轮，底板放置在其中一个钢轨上，滚轮放置在对侧钢轨上，滚轮与底板同步移动，对底板、激光器支架和激光传
感器起到支撑作用，保证其移动的稳定性，伸缩杆能够对轨距进行适配，提高适用范围；同时能够收纳方便携带。双轨检测：两个底板分别放置在双轨上，两个底板同步行进。伸缩杆或连接杆平衡向内倾斜的力，使底板行走时不会在轨面上发生横向偏移。具有价格低，行走中连续取样，体积小，重量轻，精度高的特点，该产品具备系列化，多样化特点，既可自动行走，也可手推行走，既可单轨检测，也可双轨检测，还可按工务段需求，调节检测速度，取样间隔，开发一种让工务段用的起，高质量的波磨检测设备，满足铁路现场对波磨检测的广泛需求。
附图说明
[0022]为了更清楚地说明本技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种钢轨打磨三维激光检测仪，其特征在于：包括底板，所述底板上转动设置有第一磁轮，所述第一磁轮能与钢轨吸附并沿钢轨移动，所述底板上设置有激光器支架，所述激光器支架上设置有激光传感器。2.根据权利要求1所述的钢轨打磨三维激光检测仪，其特征在于：所述底板的下端还设置有侧板，所述侧板的侧壁转动设置有第二磁轮，所述第二磁轮用于吸附在钢轨的侧壁并沿钢轨的侧壁移动。3.根据权利要求1所述的钢轨打磨三维激光检测仪，其特征在于：所述激光器支架倾斜地设置在底板上，所述激光传感器位于底板的斜上方，以使激光传感器的有效扫描范围能完全覆盖钢轨的检测面。4.根据权利要求1所述的钢轨打磨三维激光检测仪，其特征在于：所述底板上设置有多个第一磁轮，其中一个为主动磁轮，其他为从动磁轮，所述底板上还设置有电机，所述电机一端与主动磁轮相连接。5.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：耿捷锐，杨东升，董进，张小平，陈天一，
申请(专利权)人：北京路安达科技有限责任公司，
类型：新型
国别省市：