车载式轨道刚度检测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种车载式轨道刚度检测装置。该装置包括：移动加载装置、变形量采集装置、位置参数采集装置及数据采集处理装置；当移动加载装置以初始负载或检测负载在待检测轨道上移动时，数据采集处理装置在通过位置参数采集装置获取位置点参数的同时由变形量采集装置采集轨道变形值，根据同一位置点参数所对应的初始负载时检测到的轨道变形值与检测负载时检测的轨道变形值计算获取轨道刚度。该检测装置可以在移动过程中向轨道施加负载并检测轨道相应变形，从而实现对区段线路轨道刚度的连续检测，显著提高了检测的便利性和快速性。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及轨道刚度检测装置，特别涉及一种轨道移动刚度检测装置。
技术介绍
对于运营中的轨道，轨道结构的整体刚度是否符合设计要求，不同线路结构之间刚度过渡是否平顺等指标，都将直接影响到列车运行的安全性、平稳性及舒适性。现有轨道刚度的检测技术中，变形测量装置和施力装置被固定在轨道的检测点上，通过施力装置对检测点施力，并由变形测量装置采集施力前后的检测点变形值，并根据该变形值获得轨道刚度。使用上述方法每次只能检测得到一个点的刚度值，在对较长的轨道区间进行检测时，为掌握区段的总体情况，就需要沿区段大量选择检测点，因此，检测周期长，同时采集数据的连续性差。面对现有轨道需要大量且高效的检测要求，现有的轨道刚度检测装置及方法不能满足以上检测要求。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种车载式轨道刚度检测装置，包括:移动加载装置、变形量采集装置、位置参数采集装置及数据采集处理装置；所述移动加载装置设置于待检测轨道上方，所述变形量采集装置、位置参数采集装置及数据采集处理装置设置在所述移动加载装置上，所述数据采集处理装置与所述变形量采集装置及位置参数采集装置的输出连接，当所述移动加载装置以初始负载或检测负载在所述待检测轨道上移动时，数据采集处理装置在通过所述位置参数采集装置获取位置点参数的同时由所述变形量采集装置采集轨道变形值，根据同一位置点参数所对应的初始负载时检测到的变形值与检测负载时检测的变形值计算获取轨道刚度。本技术的检测装置可以在移动过程中向待检测轨道施加初始负载或检测负载并检测轨道相应变形，·从而实现对区段线路轨道刚度的连续检测，显著提高了检测的便利性和快速性。在一些实施方式中，所述移动加载装置包括:轨道车辆、垂向作动器及横向作动器及加载轮对组件，所述加载轮对组件通过所述垂向作动器与所述轨道车辆的上横梁连接，通过所述横向作动器与所述轨道车辆的侧梁连接。由此，可以对待测轨道施加垂向或横向加载力，实现对待测轨道垂向或横向刚度的检测。在一些实施方式中，所述加载轮对组件包括:加载框架及加载轮对，所述加载框架与所述加载轮对的连接轴连接。在一些实施方式中，所述移动加载装置还包括:悬挂钩，所述悬挂钩的固定端与所述轨道车辆的底部活动连接，所述加载框架上还包括吊耳，所述悬挂钩与所述吊耳的吊装位置相应，与所述吊耳形成钩接。由此，可以将加载轮对提起使轨道车辆处于非试验状态，轨道车辆可视为通用轨道车辆进行连挂运行。在一些实施方式中，所述位置参数采集装置包括:旋转编码器及计数单元，所述旋转编码器的输出与所述计数单元连接。使变形量采集装置获取数据时，可获得从起点开始计算的相对移动位置量。在一些实施方式中，所述变形量采集装置为三点弦测量装置，包括检测框架及三个测距传感器，所述检测框架安装于加载框架上，三个所述测距传感器通过安装调节座固定在检测框架上。通过对同一待测轨道在两次不同加载力作用下轨道变形之差的测量方法，可以有效消除由于轨道车辆振动或轨道不平顺对轨道弹性变形测量带来的误差，保证了移动检测的准确性。在一些实施方式中，所述三点弦测量装置的检测框架通过减震弹簧固定于所述移动加载装置的加载框架上。因此在测距传感器跟随加载轮对移动的同时，减小加载轮对振动对测距传感器的影响。在一些实施方式中，所述变形量采集装置包括:接触式测距传感器或非接触式测距传感器。在一些实施方式中，所述变形量采集装置的测距传感器布置在待测轨道的钢轨内侧上方。附图说明图1为本技术轨道刚度检测装置的纵向内部结构示意图；图2为图1中所表示轨道刚度检测装置的内部结构俯视半剖图；图3为本技术轨道刚度检测装置的局部立体视图；图4为图1中所表示轨 道刚度检测装置的内部结构主视半剖图；图5为本技术的车载式轨道刚度检测装置的控制模块图；图6为本技术的车载式轨道刚度检测装置检测过程示意图。具体实施方式以下结合附图对本技术作进一步详细的说明。本技术中的术语“轨道”在本领域中是钢轨、扣件系统、轨枕及枕下系统的总称。因此轨道刚度是指上述钢轨、扣件系统、轨枕及枕下系统在一起的整体刚度。从图1中本技术的轨道刚度检测装置的内部组成示意图可知，本技术的轨道刚度检测装置设置并运行在待检测轨道15上，具体包括:移动加载装置11、变形量采集装置12、位置参数采集装置13及数据采集处理装置14。如图1 3所示，移动加载装置11通过在轨道车辆16上设置施力装置17及加载轮对组件18给予实现，施力装置17作用在加载轮对组件18上。其中，轨道车辆通过加载轮对组件18实现对待检测轨道15的表面施力。为实现对待检测轨道15在二维方向(垂向、横向)上的施力，施力装置17可包括:垂向作动器17a、横向作动器17b。垂向作动器17a的上端与轨道车辆16的上横梁16a连接，垂向作动器17a的下端与加载轮对组件18中加载框架18a通过螺栓相连，加载框架18a通过轴承与加载轮对18b的连接轴相连，因此垂向作动器17a在液压控制系统的控制下，通过加载框架18a向加载轮对18b施加荷载，从而实现加载轮对18b向待检测轨道的垂向加载。如图1 2中所示，横向作动器17b —端与轨道车辆16的侧梁固定连接，另一端通过横向加力梁16b与加载框架18a相连。因此，通过横向作动器17b在液压控制系统的控制下带动加载轮对18b在横向运动，并可通过对液压控制系统的控制，实现横向作动器17b向加载轮对18b横向加载,从而在待检测轨道上实现横向加载。如图1所示，纵向牵引杆17c —端与加载框架18a相连，另一端与轨道车辆的16c部分相连，从而当轨道车辆16在待检测轨道上移动时，可通过牵引杆17c实现加载框架18a以及加载轮对18b沿待检测轨道15的延展方向移动。考虑到本检测装置在施力时的准确性，进一步对垂向作动器17a及横向作动器17b进行精确控制，其中，液压控制系统可采用液压伺服控制系统，即可通过压力传感器采集垂向作动器17a及横向作动器17b的实际施加力，通过位移传感器采集垂向作动器17a和横向作动器17b的实际产生位移,从而将米集到的垂向作动器17a和横向作动器17b的实际加载力及位移信息反馈至数据采集处理装置14的输入中，数据采集处理装置14会根据此采集信息对照预设值(加载力预设值或位移预设值)，并根据此对照结果对垂向作动器17a及横向作动器17b实现微调，从而实现液压系统的闭环伺服控制，起到对垂向施加力及横向施加力的准确调节。如图1、3所示，为使轨道车辆16在对待检测轨道15实现有效空载检测，或在非试验状态时取消对垂向作动器17a和横向作动器17b的使用，设置了悬挂机制。在轨道车辆16下侧与加载轮组件18的加载框架18a的对应处设置四个相互对应悬挂钩31，四个悬挂钩31的上固定端与轨道车辆16的底部活动连接，为使悬挂钩31与加载框架18a可准确配合，在加载框架18a与悬挂钩31配合的相应吊装位置上，还包括吊耳32，从而使悬挂钩31与吊耳32形成钩接。从图1中的示意可知，当垂向作动器17a提升加载轮对组件，并使其脱离待检测轨道15表面，上升到适当高度后，四个吊耳32由于底部弧线的作用向外侧运动，当加载轮对组件中加载框架18a的悬挂钩31上升到与悬挂钩31可钩装的位置时，悬挂钩31落入吊耳32本文档来自技高网...

【技术保护点】
车载式轨道刚度检测装置，其特征在于，包括：移动加载装置、变形量采集装置、位置参数采集装置及数据采集处理装置；所述移动加载装置设置于待检测轨道上方，所述变形量采集装置、位置参数采集装置及数据采集处理装置设置在所述移动加载装置上，所述数据采集处理装置与所述变形量采集装置及位置参数采集装置的输出连接，当所述移动加载装置以初始负载或检测负载在所述待检测轨道上移动时，数据采集处理装置在通过所述位置参数采集装置获取位置点参数的同时由所述变形量采集装置采集轨道变形值，根据同一位置点参数所对应的初始负载时检测到的变形值与检测负载时检测的变形值计算获取轨道刚度。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：柴雪松，暴学志，潘振，金花，薛峰，杨亮，段培勇，冯毅杰，于国丞，谢锦妹，田德柱，
申请(专利权)人：中国铁道科学研究院铁道建筑研究所，
类型：实用新型
国别省市：