CN110644298A - 铁路轨道轨枕自动识别系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了铁路轨道轨枕自动识别系统，包括轨道车本体、墨粉纸盘、放电针本体、开关本体和伸缩杆，所述轨道车本体下端面安装有车轮轴，所述垂直板上固定有塑料网板和基板，且塑料网板上端面安装有墨粉纸盘，所述滑板上固定有金属触片和第一磁铁，所述轨道车本体上安装有伸缩杆，且伸缩杆边侧固定有涡旋弹簧，并且涡旋弹簧与轨道车本体相互连接，同时伸缩杆顶部固定有第二磁铁。该铁路轨道轨枕自动识别系统，采用新型的结构设计，利用机械结构，对轨枕的位置进行自动识别记录，较传统使用感应结构，不再使用道钉作为判断依据，以轨枕本身作为判断依据，不仅识别精度更高，而且不易损坏，不会受到外界环境的影响。

Description

铁路轨道轨枕自动识别系统

技术领域

本发明涉及铁路养护技术领域，具体为铁路轨道轨枕自动识别系统。

背景技术

铁路养护是一种对路基、轨道等进行的维修和保养作业，为了保证列车按规定速度安全运行，一切设备都应经常保持良好状态，但是在使用中，各种设备往往由于列车荷载和自然环境的影响，而发生永久变形、老化和破损，或由于运输条件的提高而引起变形和损坏，或由于新建铁路的质量有缺陷而通车后相继暴露出各种病害，都必须进行养护。

随着铁路养护的不断进行，对铁路线路的养护过程中，常使用感应式识别装置，对铁路的轨枕的位置进行识别和确定，以调整养护维修机械，令机械不会碰撞轨枕，在现有的轨枕自动识别装置使用时发现了下述问题：

1.现有的自动识别的感应目标为金属道钉，而道钉本身在列车荷载和自然环境的影响下，可能变形、偏移、凸起或者被遮挡，导致自动识别的精度不高，常对轨枕的位置进行错误定位或者漏定位；

2.为了保证识别的精度，现有的自动识别装置的感应结构均距离轨枕和道钉较近，在轨枕上存在异物或者道钉松动凸起的情况下，感应结构易碰撞受损，导致整个识别装置无法使用。

所以需要根据上述问题设计铁路轨道轨枕自动识别系统。

发明内容

本发明的目的在于提供铁路轨道轨枕自动识别系统，以解决上述背景技术中提出自动识别的精度不高，感应结构易碰撞受损的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：铁路轨道轨枕自动识别系统，包括轨道车本体、墨粉纸盘、放电针本体、开关本体和伸缩杆，所述轨道车本体下端面安装有车轮轴，且车轮轴上固定有从动齿轮，并且从动齿轮顶部与主动齿轮底部相互连接，所述主动齿轮安装在驱动电机上，且驱动电机固定在轨道车本体上，并且驱动电机与蓄电池相互连接，同时蓄电池固定在轨道车本体上端面，所述主动齿轮的顶端与功能齿轮底端相互连接，且功能齿轮固定在安装轴上，并且安装轴安装在垂直板上，同时垂直板固定在轨道车本体上端面，所述功能齿轮与传递齿轮相互连接，且传递齿轮安装在垂直板上，所述安装轴末端与卷绕筒相互连接，且卷绕筒上固定有记录纸条，并且记录纸条与张紧柱贴合，同时张紧柱固定在垂直板上，所述垂直板上固定有塑料网板和基板，且塑料网板上端面安装有墨粉纸盘，并且基板下端面安装有放电针本体、干电池组、开关本体和滑板，所述滑板上固定有金属触片和第一磁铁，所述轨道车本体上安装有伸缩杆，且伸缩杆边侧固定有涡旋弹簧，并且涡旋弹簧与轨道车本体相互连接，同时伸缩杆顶部固定有第二磁铁。

优选的，所述从动齿轮、主动齿轮和功能齿轮的直径相等，且功能齿轮关于传递齿轮对称分布，并且功能齿轮与安装轴为焊接连接，同时安装轴与卷绕筒边侧筒状通过螺栓固定连接。

优选的，所述记录纸条在2个关于传递齿轮对称分布的卷绕筒上呈相反反向卷绕，且记录纸条位于表面光滑的高速钢材质的张紧柱顶部的部分与塑料网板为平行分布，并且塑料网板上密集开设有直径大于1cm的孔洞。

优选的，所述放电针本体、干电池组和开关本体通过电线构成串联电性连接结构，且放电针本体位于墨粉纸盘中心所在垂面上。

优选的，所述滑板通过基板下端面开设的条状凹槽与基板构成滑动连接结构，且滑板与金属触片和第一磁铁均为粘接连接。

优选的，所述第一磁铁和第二磁铁均钕磁铁，且第一磁铁和第二磁铁为同极相向设置，并且第二磁铁与伸缩杆为粘接连接，同时伸缩杆通过其中部安装的柱状轴与轨道车本体构成转动机构。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：该铁路轨道轨枕自动识别系统，采用新型的结构设计，利用机械结构，对轨枕的位置进行自动识别记录，较传统使用感应结构，不再使用道钉作为判断依据，以轨枕本身作为判断依据，不仅识别精度更高，而且不易损坏，不会受到外界环境的影响；

1.从动齿轮、主动齿轮、驱动电机、功能齿轮、安装轴、垂直板、卷绕筒和张紧柱组成的结构，可以在轨道车本体前进时，拉动记录纸条进行运动，配合标记结构，对轨枕位置进行识别记录；

2.塑料网板、墨粉纸盘、基板、开关本体、滑板、金属触片、第一磁铁、传递齿轮、伸缩杆、涡旋弹簧和第二磁铁组成的结构，可以被轨枕触发，并在触发同时为放电针本体供电，令放电针本体放电击穿墨粉纸盘，在记录纸条上迅速留下印记，达到快速反应记录的效果。

附图说明

图1为本发明正视剖面结构示意图；

图2为本发明图1中A处放大结构示意图；

图3为本发明卷绕筒正视剖面结构示意图；

图4为本发明侧视结构示意图；

图5为本发明安装轴与卷绕筒连接处侧视剖面结构示意图；

图6为本发明放电针本体仰视结构示意图；

图7为本发明记录纸条俯视结构示意图。

图中：1、轨道车本体；2、车轮轴；3、从动齿轮；4、主动齿轮；5、驱动电机；6、蓄电池；7、功能齿轮；8、安装轴；9、垂直板；10、卷绕筒；11、记录纸条；12、张紧柱；13、塑料网板；14、墨粉纸盘；15、基板；16、放电针本体；17、干电池组；18、开关本体；19、滑板；20、金属触片；21、第一磁铁；22、传递齿轮；23、伸缩杆；24、涡旋弹簧；25、第二磁铁。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-7，本发明提供一种技术方案：铁路轨道轨枕自动识别系统，包括轨道车本体1、车轮轴2、从动齿轮3、主动齿轮4、驱动电机5、蓄电池6、功能齿轮7、安装轴8、垂直板9、卷绕筒10、记录纸条11、张紧柱12、塑料网板13、墨粉纸盘14、基板15、放电针本体16、干电池组17、开关本体18、滑板19、金属触片20、第一磁铁21、传递齿轮22、伸缩杆23、涡旋弹簧24和第二磁铁25，轨道车本体1下端面安装有车轮轴2，且车轮轴2上固定有从动齿轮3，并且从动齿轮3顶部与主动齿轮4底部相互连接，主动齿轮4安装在驱动电机5上，且驱动电机5固定在轨道车本体1上，并且驱动电机5与蓄电池6相互连接，同时蓄电池6固定在轨道车本体1上端面，主动齿轮4的顶端与功能齿轮7底端相互连接，且功能齿轮7固定在安装轴8上，并且安装轴8安装在垂直板9上，同时垂直板9固定在轨道车本体1上端面，功能齿轮7与传递齿轮22相互连接，且传递齿轮22安装在垂直板9上，安装轴8末端与卷绕筒10相互连接，且卷绕筒10上固定有记录纸条11，并且记录纸条11与张紧柱12贴合，同时张紧柱12固定在垂直板9上，垂直板9上固定有塑料网板13和基板15，且塑料网板13上端面安装有墨粉纸盘14，并且基板15下端面安装有放电针本体16、干电池组17、开关本体18和滑板19，滑板19上固定有金属触片20和第一磁铁21，轨道车本体1上安装有伸缩杆23，且伸缩杆23边侧固定有涡旋弹簧24，并且涡旋弹簧24与轨道车本体1相互连接，同时伸缩杆23顶部固定有第二磁铁25。

本例中从动齿轮3、主动齿轮4和功能齿轮7的直径相等，且功能齿轮7关于传递齿轮22对称分布，并且功能齿轮7与安装轴8为焊接连接，同时安装轴8与卷绕筒10边侧筒状通过螺栓固定连接，上述的结构设计使得卷绕筒10可以与安装轴8稳定连接，且主动齿轮4在旋转时，可以带动从动齿轮3和功能齿轮7进行同步旋转，功能齿轮7可以通过传递齿轮22驱动另一个传递齿轮22进行同向旋转；

记录纸条11在2个关于传递齿轮22对称分布的卷绕筒10上呈相反反向卷绕，且记录纸条11位于表面光滑的高速钢材质的张紧柱12顶部的部分与塑料网板13为平行分布，并且塑料网板13上密集开设有直径大于1cm的孔洞，上述的结构设计使得卷绕筒10跟随安装轴8进行同向旋转时，相反反向卷绕方式，令记录纸条11可以被平稳的从一个卷绕筒10上拉出并收卷在另一个卷绕筒10上，而张紧柱12可以保持记录纸条11部分水平张紧，便于塑料网板13上方记录结构进行记录，而塑料网板13的孔洞设计则保证了塑料网板13在起到支撑作用的同时，不会阻碍记录结构工作；

放电针本体16、干电池组17和开关本体18通过电线构成串联电性连接结构，且放电针本体16位于墨粉纸盘14中心所在垂面上，上述的结构设计使得放电针本体16、干电池组17和开关本体18组成的结构在触发导通后，放电针本体16可以正常工作，对墨粉纸盘14进行击穿；

滑板19通过基板15下端面开设的条状凹槽与基板15构成滑动连接结构，且滑板19与金属触片20和第一磁铁21均为粘接连接，上述的结构使得滑板19可以稳定的滑动位移，并带动金属触片20对放电针本体16、干电池组17和开关本体18组成的电路结构进行导通；

第一磁铁21和第二磁铁25均钕磁铁，且第一磁铁21和第二磁铁25为同极相向设置，并且第二磁铁25与伸缩杆23为粘接连接，同时伸缩杆23通过其中部安装的柱状轴与轨道车本体1构成转动机构，上述的结构设计使得伸缩杆23在被触发旋转时，可以带动第二磁铁25旋转靠近，利用同性相斥的原理，通过斥力推动第一磁铁21，从而令滑板19带着金属触片20滑动位移。

工作原理：使用本装置时，首先将装置整体置于铁轨上，令图4中车轮轴2上安装的车轮卡在铁轨上，调节伸缩杆23的长度并固定，至伸缩杆23底部滑轮略低于轨枕顶部，将伸缩杆23长度固定，伸缩杆23为带有长度调节固定结构的二节式套杆，墨粉纸盘14和放电针本体16均与现有的电火花计时器使用的相关结构相同，为现有成熟技术，为本领域技术人员所熟知，在此不做详细描述；

通过蓄电池6为驱动电机5供电，驱动电机5通过其输出轴带动图1中的主动齿轮4匀速顺时针转动，所以主动齿轮4驱动左侧的功能齿轮7和从动齿轮3均逆时针旋转，从动齿轮3逆时针旋转带动车轮轴2逆时针旋转，驱动整个轨道车本体1在铁轨上向左匀速前进；

与此同时，左侧的功能齿轮7逆时针旋转带动与其连接的安装轴8逆时针旋转，安装轴8带动图3中左侧的卷绕筒10旋转卷绕记录纸条11，而左侧的功能齿轮7逆时针旋转带动传递齿轮22顺时针旋转，传递齿轮22带动右侧的功能齿轮7逆时针旋转，右侧的功能齿轮7通过右侧的安装轴8带动卷绕筒10逆时针旋转，将原本大量卷绕在右侧卷绕筒10上的记录纸条11匀速稳定送出，并卷绕在左侧的卷绕筒10上，记录纸条11在经过张紧柱12时，被张紧并调整为水平状态；

轨道车本体1在铁轨上向左匀速前进的同时，带动伸缩杆23前进，当图1中的伸缩杆23底部滑轮碰触轨枕边缘时，会被推动以其中部安装的柱状轴为轴逆时针旋转一定角度，挤压收卷涡旋弹簧24，并从轨枕顶部滑过，与轨枕脱离，并在涡旋弹簧24的作用下顺时针旋转复位，伸缩杆23被轨枕触发逆时针旋转时，带动图1和图6中的第二磁铁25旋转靠近第一磁铁21，由于第一磁铁21和第二磁铁25同极相向设置，所以第二磁铁25旋转靠近第一磁铁21，之间的斥力增加，第二磁铁25就通过第一磁铁21推动滑板19带着金属触片20滑动接近并接触开关本体18，滑板19在滑动过程中压缩边侧安装的弹簧，在伸缩杆23底部滑轮从轨枕顶部滑过的过程中，伸缩杆23持续保持倾斜状态，第二磁铁25与第一磁铁21间距保持不变，金属触片20被斥力牢固的压在开关本体18上，金属触片20将放电针本体16与干电池组17组成的电路闭合导通，干电池组17为放电针本体16供电，放电针本体16产生电弧击穿图4中被塑料网板13上设置的夹子固定的墨粉纸盘14，墨粉被电弧从墨粉纸盘14上分离，并通过塑料网板13上的孔洞轰击在记录纸条11位于张紧柱12上方的水平部分，留下墨粉点印记，而随后伸缩杆23与轨枕脱离，并在涡旋弹簧24的作用下顺时针旋转复位时，第二磁铁25远离第一磁铁21，第一磁铁21所受斥力减小，滑板19就在其边侧安装的被压缩的弹簧的作用下滑动复位，带着金属触片20与开关本体18脱离，干电池组17无法为放电针本体16供电，放电针本体16无法工作，就无法在记录纸条11上打点记录；

而轨道车本体1在不断匀速前进，伸缩杆23不断经过轨枕和脱离轨枕，第二磁铁25和第一磁铁21间歇性靠近远离，金属触片20与开关本体18间歇性接触导通，干电池组17间歇性为放电针本体16供电，放电针本体16间歇性放电将墨粉击打在运动的记录纸条11上，这样，墨粉点在记录纸条11上以一定间距连续存在，当一卷记录纸条11记录完毕后，可以停止为驱动电机5供电，轨道车本体1停止前进，将图5中安装轴8与卷绕筒10连接处的螺栓卸下，将卷绕筒10与安装轴8脱离，将卷绕筒10卷绕的打完墨粉点的记录纸条11取下收集，将新的记录纸条11缠绕在2个卷绕筒10上，并如图3所示经过张紧柱12，将卷绕筒10边侧筒状结构与安装轴8结合，使用螺栓进行固定，恢复至图3所示状态，再次通过蓄电池6为驱动电机5供电，轨道车本体1正常前进，装置整体再次进行之前所述运动，对轨枕进行自动识别记录；

对记录纸条11上的墨粉点进行分析时，理论上，若轨枕正常，无位移损毁，墨粉点在记录纸条11上等间距分布，一旦轨枕偏移，则偏移的轨枕所对应的墨粉点与前后两个墨粉点间距不同，达到对轨枕的识别定位，依据记录纸条11上的墨粉点控制养护机械工作即可。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.铁路轨道轨枕自动识别系统，包括轨道车本体（1）、墨粉纸盘（14）、放电针本体（16）、开关本体（18）和伸缩杆（23），其特征在于：所述轨道车本体（1）下端面安装有车轮轴（2），且车轮轴（2）上固定有从动齿轮（3），并且从动齿轮（3）顶部与主动齿轮（4）底部相互连接，所述主动齿轮（4）安装在驱动电机（5）上，且驱动电机（5）固定在轨道车本体（1）上，并且驱动电机（5）与蓄电池（6）相互连接，同时蓄电池（6）固定在轨道车本体（1）上端面，所述主动齿轮（4）的顶端与功能齿轮（7）底端相互连接，且功能齿轮（7）固定在安装轴（8）上，并且安装轴（8）安装在垂直板（9）上，同时垂直板（9）固定在轨道车本体（1）上端面，所述功能齿轮（7）与传递齿轮（22）相互连接，且传递齿轮（22）安装在垂直板（9）上，所述安装轴（8）末端与卷绕筒（10）相互连接，且卷绕筒（10）上固定有记录纸条（11），并且记录纸条（11）与张紧柱（12）贴合，同时张紧柱（12）固定在垂直板（9）上，所述垂直板（9）上固定有塑料网板（13）和基板（15），且塑料网板（13）上端面安装有墨粉纸盘（14），并且基板（15）下端面安装有放电针本体（16）、干电池组（17）、开关本体（18）和滑板（19），所述滑板（19）上固定有金属触片（20）和第一磁铁（21），所述轨道车本体（1）上安装有伸缩杆（23），且伸缩杆（23）边侧固定有涡旋弹簧（24），并且涡旋弹簧（24）与轨道车本体（1）相互连接，同时伸缩杆（23）顶部固定有第二磁铁（25）。

2.根据权利要求1所述的铁路轨道轨枕自动识别系统，其特征在于：所述从动齿轮（3）、主动齿轮（4）和功能齿轮（7）的直径相等，且功能齿轮（7）关于传递齿轮（22）对称分布，并且功能齿轮（7）与安装轴（8）为焊接连接，同时安装轴（8）与卷绕筒（10）边侧筒状通过螺栓固定连接。

3.根据权利要求1所述的铁路轨道轨枕自动识别系统，其特征在于：所述记录纸条（11）在2个关于传递齿轮（22）对称分布的卷绕筒（10）上呈相反反向卷绕，且记录纸条（11）位于表面光滑的高速钢材质的张紧柱（12）顶部的部分与塑料网板（13）为平行分布，并且塑料网板（13）上密集开设有直径大于1cm的孔洞。

4.根据权利要求1所述的铁路轨道轨枕自动识别系统，其特征在于：所述放电针本体（16）、干电池组（17）和开关本体（18）通过电线构成串联电性连接结构，且放电针本体（16）位于墨粉纸盘（14）中心所在垂面上。

5.根据权利要求1所述的铁路轨道轨枕自动识别系统，其特征在于：所述滑板（19）通过基板（15）下端面开设的条状凹槽与基板（15）构成滑动连接结构，且滑板（19）与金属触片（20）和第一磁铁（21）均为粘接连接。

6.根据权利要求1所述的铁路轨道轨枕自动识别系统，其特征在于：所述第一磁铁（21）和第二磁铁（25）均钕磁铁，且第一磁铁（21）和第二磁铁（25）为同极相向设置，并且第二磁铁（25）与伸缩杆（23）为粘接连接，同时伸缩杆（23）通过其中部安装的柱状轴与轨道车本体（1）构成转动机构。

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