CN202264800U - 用于轨道参数约束测量的轨道检查仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于轨道参数约束测量的轨道检查仪，包括轨道检查小车、全站仪无线通讯元件、控制和数据处理系统、全站仪；全站仪通过全站仪无线通讯元件与控制和数据处理系统相连接；轨道检查小车包括小车棱镜、电气箱、推行架、横梁、辅助定位装置、纵梁、编码器；电气箱安装在快速拆装定位装置上；横梁内部设置有倾角传感器、位移传感器、滑动导轨；纵梁的中间外侧设置有辅助定位装置；编码器与任一纵梁轮组装置相连接；控制和数据处理系统安装在推行架上。该用于轨道参数约束测量的轨道检查仪保证轨道检查小车在钢轨上平稳运行，提高测量精确度；同时实现了长距离连续、动态测量，大大提高工作效率。

Description

用于轨道参数约束测量的轨道检查仪

技术领域

本实用新型属于铁路轨道的检测装置技术领域，具体涉及一种用于轨道参数约束测量的轨道检查仪。

背景技术

铁路高速化是当今世界铁路运输发展的必然趋势，要确保高速铁路的运行安全和质量，需要建立更加严密的作业标准和养护维修模式，并配备高精度测量控制网和精密检测装备。

现在技术中轨道约束测量普遍采用全站仪配合轨道检查小车进行线路坐标及轨距、水平测量，检测精度可以达到检测要求。但由于轨道检查小车在钢轨上安装不稳固，影响了测量精确度，且在整个测量过程中，一次设站测量距离受全站仪有效测量距离（10-70m）限制。作业效率在80-200m/h，与现场实际应用需求存在较大差距。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种用于轨道参数约束测量的轨道检查仪，使轨道检查小车在运行中更加平稳，同时消除轨道测量受全站仪有效测量距离限制的影响，提高作业效率，提高检测精度，满足现场实际应用的需求。

基于上述需要解决的技术问题，本实用新型提出的技术方案是：一种用于轨道参数约束测量的轨道检查仪，其特征在于包括轨道检查小车、全站仪无线通讯元件、控制和数据处理系统及全站仪；所述全站仪通过全站仪无线通讯元件与控制和数据处理系统相连接；所述轨道检查小车包括小车棱镜、电气箱、推行架、横梁、辅助定位装置、纵梁、编码器；所述小车棱镜安装在纵梁上，且位于辅助定位装置的上方；所述横梁的一端与纵梁的中部通过快速拆装定位装置固定连接；

所述电气箱安装在快速拆装定位装置上；所述电气箱内设置有电池、电路板、捷联惯性传感器、小车无线通讯元件；所述电池安装在电气箱内部右侧；所述捷联惯性传感器安装在电池的旁边，捷联惯性传感器的下端固定在电气箱的底部；所述电气箱设置有至少四块电路板，安装在电气箱内部左侧且所有电路板纵向平行排列；所述小车无线通讯元件安装在电气箱内，一端伸出电气箱外侧；所述捷联惯性传感器内设置有陀螺仪和至少一个加速度传感器；

所述横梁内部设置有倾角传感器、位移传感器、滑动导轨及横梁轮组装置；

所述纵梁设置有至少两个纵梁轮组装置；所述纵梁的中间外侧设置有辅助定位装置；

所述辅助定位装置设置有操作手柄、复位按钮、铰链组件、铰链弹簧；所述铰链弹簧套在辅助定位装置的中部的柱子上，铰链弹簧的一端通过铰链组件与操作手柄连接；所述操作手柄设置在辅助定位装置的上部；所述复位按钮设置在辅助定位装置的左部；所述辅助定位轮设置在辅助定位装置的下端；

所述编码器与任一纵梁轮组装置相连接；

所述推行架安装在横梁上；

所述控制和数据处理系统安装在推行架上。

所述电气箱设置有四块电路板安装在电气箱内部左侧且四块电路板纵向平行排列。

所述滑动导轨安装在横梁的内部右侧，且横梁轮组装置安装在滑动导轨上。

所述位移传感器安装在横梁内部，位于滑动导轨的左侧，位移传感器通过轨距弹簧与横梁轮组装置相连接。

所述倾角传感器安装在横梁的内部中间位置。

所述纵梁轮组装置包括测量轮、走行轮和轮子支架；所述轮子支架固定在纵梁一端下部；所述测量论固定在轮子支架的下端；所述走行轮固定在轮子支架的中部；所述走行轮与编码器相连接。 

所述纵梁两端下部各安装一纵梁轮组装置。

所述横梁设置有至少一个横梁轮组装置。

本实用新型用于轨道参数约束测量的轨道检查仪，其有益效果在于：

1、本实用新型用于轨道参数约束测量的轨道检查仪设置有辅助定位装置，保证轨道检查小车在钢轨上平稳运行，减少震动等带来的误差，提高测量精确度；

2、本实用新型用于轨道参数约束测量的轨道检查仪设置的电气箱将重要传感器及电气元件集中安装，实现高度集成，简化了轨道检查小车的结构，避免了因轨道检查小车本身自重、体积而带来的测量误差，提高测量精确度；

3、实用本实用新型提供的用于轨道参数约束测量的轨道检查仪检查轨道，由于被测量段轨道除起、终点外其余无需全站仪跟踪测量，即不受全站仪有效测量距离的限制，从而达到长距离连续、动态测量，并大大提高工作效率。

附图说明

图1为用于轨道参数约束测量的轨道检查仪的主视图。

图2为轨道检查小车的主视图。

图3为轨道检查小车的俯视图。

图4为电气箱内部剖示图。

图5为图2中B部分局部放大示意图。

图6为辅助定位装置的结构示意图。

图7为纵梁轮组装置和编码器示意图。

其中，1、轨道检查小车；2、全站仪无线通讯元件；3、控制和数据处理系统；4、全站仪；101、小车棱镜；102、电气箱；103、推行架；104、横梁；105、横梁轮组装置；106、位移传感器；107、倾角传感器；108、辅助定位装置；109、纵梁；110、快速拆装定位装置；111、编码器；112、滑动导轨；113、轨距弹簧；114、纵梁轮组装置；1021、电池；1022、电路板；1023、捷联惯性传感器；1024、小车无线通讯元件；1081、操作手柄；1082、复位按钮；1083、铰链组件；1084、铰链弹簧；1085、辅助定位轮；1141、测量轮；1142、走行轮；1143、轮子支架。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细地描述。

如图1、图2、图3所示，该用于轨道参数约束测量的轨道检查仪包括轨道检查小车1、全站仪无线通讯元件2、控制和数据处理系统3及全站仪4；全站仪4通过全站仪无线通讯元件2与控制和数据处理系统3相连接；轨道检查小车1包括小车棱镜101、电气箱102、推行架103、横梁104、辅助定位装置108、纵梁109、编码器111；小车棱镜101安装在纵梁109上，且位于辅助定位装置108的上方；横梁104的一端与纵梁109的中部通过快速拆装定位装置110固定连接；横梁104内部设置有倾角传感器107、位移传感器106、滑动导轨112及横梁轮组装置105；滑动导轨112安装在横梁104的内部右侧；横梁轮组装置105安装在滑动导轨112上；位移传感器106安装在横梁104内部，位于滑动导轨112的左侧，位移传感器106通过轨距弹簧113与横梁轮组装置105相连接；倾角传感器107安装在横梁104的内部中间位置；推行架103通过旋转螺钉安装在横梁104上，推行架103有可伸缩、旋转、倾斜和折叠等特性；控制和数据处理系统3安装在推行架103上；纵梁109的中间外侧设置有辅助定位装置108，该辅助定位装置108具有快速实现升、降和抱紧、松开钢轨功能，从而使仪器运行更加稳定；纵梁109两端下部各安装一纵梁轮组装置114；编码器111与任一纵梁轮组装置114相连接；电气箱102安装在快速拆装定位装置110上。

如图4所示，电气箱102内设置有电池1021、电路板1022、捷联惯性传感器1023、小车无线通讯元件1024；电池1021安装在电气箱102内部右侧；捷联惯性传感器1023安装在电池1021的旁边，捷联惯性传感器1023的下端固定在电气箱102的底部；电气箱设置有至少四块电路板1022，安装在电气箱102内部左侧且所有电路板1022纵向平行排列；所述小车无线通讯元件1024安装在电气箱内，一端伸出电气箱102外侧。捷联惯性传感器1023内设置有陀螺仪和至少一个加速度传感器。重要传感器及电气元件集中安装，实现高度集成，这样不仅可以简化轨道检查小车1的结构，还可以保护重要传感器及电气元件，延长轨道检查小车1的使用寿命。

如图5所示，辅助定位装置108下方有一纵梁轮组装置114，该纵梁轮组装置114为纵梁下部设置的纵梁轮组装置114之一。

如图6所示，辅助定位装置108设置有由操作手柄1081、复位按钮1082、铰链组件1083、铰链弹簧1084；铰链弹簧1084套在辅助定位装置108的中部的柱子上，铰链弹簧1084的一端通过铰链组件1083与操作手柄1081连接；操作手柄1081设置在辅助定位装置108的上部；复位按钮1082设置在辅助定位装置108的左部；辅助定位轮1085设置在辅助定位装置108的下端。

如图7所示，纵梁轮组装置114包括测量轮1141、走行轮1142和轮子支架1143。轮子支架1143固定在纵梁109一端下部。测量论1141固定在轮子支架1143的下端。走行轮1142固定在轮子支架1143的中部。编码器111与走行轮1142相连接。

进一步地，电气箱102设置有四块电路板1022安装在电气箱102内部左侧且四块电路板1022纵向平行排列；纵梁109设置有至少两个纵梁轮组装置114；进一步地，横梁104设置有至少一个横梁轮组装置105。

使用前，轨道检查小车1放在校准平台，对轨道检查小车上的捷联惯性传感器1023、位移传感器106、倾角传感器107校准清零，以1435mm为轨道轨距初始值；并测量出纵梁109两端下部两个纵梁轮组装置114的测量轮1141之间的距离；将校准之后的轨道检查小车1安装在被测量段轨道上，扳动辅助定位装置108的操作手柄1081，辅助定位装置108的辅助定位轮1085与纵梁轮组装置114的测量轮1141一起抱实钢轨，走行轮1142紧贴钢轨上平面；依据大地坐标系，以正北方向为X轴正方向，正东方向为Y轴正方向，以大地水准面为基准面垂直向上为高程Z正方向；在铁路沿线设置的控制网CPⅢ或既有铁路线建立的固定参考点设站；采用静态交会测量模式，全站仪4照准铁路沿线设置的控制网CPⅢ或既有铁路线建立的固定参考点，测量出设站点绝对三维坐标；并且在设站点，全站仪4自动照准小车棱镜101精确测量出轨道检查小车1起、终点绝对三维坐标，全站仪无线通讯元件2将测得的数据输送到控制和数据处理系统3；轨道检查小车1起、终点绝对三维坐标即为被测量段轨道起、终点绝对三维坐标； 

控制轨道检查小车1在钢轨上匀速运行，每经过相等距离，编码器111发出脉冲信号触发捷联惯性传感器1023、位移传感器106、倾角传感器107采集数据；采集到的数据包括被测钢轨位置相对于被测量轨道起、终点的相对三维角坐标、横梁端的轨道轨距变化值、轨道水平值；小车无线通信元件1024将所采集的数据实时输送到控制和数据处理系统3；

捷联惯性传感器1023设置有陀螺仪和至少一个加速度传感器；轨道检查小车1在钢轨上匀速运行，随着轨道的变化，捷联惯性传感器1023设置的陀螺仪的角运动随之变化，与陀螺仪配合的加速度传感器记录这些变化，并转换为数据即被测钢轨位置相对于被测量轨道起、终点的相对三维角坐标；

将所有数据通过控制与数据处理系统3处理后得到相关轨道参数，包括轨道轨距、轨道水平、中心线横向偏差、中心线垂向偏差等，为线路的养护维修提供依据。

Claims (8)

1.一种用于轨道参数约束测量的轨道检查仪，其特征在于包括轨道检查小车（1）、全站仪无线通讯元件（2）、控制和数据处理系统（3）及全站仪（4）；所述全站仪（4）通过全站仪无线通讯元件（2）与控制和数据处理系统（3）相连接；所述轨道检查小车（1）包括小车棱镜（101）、电气箱（102）、推行架（103）、横梁（104）、辅助定位装置（108）、纵梁（109）、编码器（111）；所述小车棱镜（101）安装在纵梁（109）上，且位于辅助定位装置（108）的上方；所述横梁（104）的一端与纵梁（109）的中部通过快速拆装定位装置（110）固定连接；

所述电气箱（102）安装在快速拆装定位装置（110）上；所述电气箱（102）内设置有电池（1021）、电路板（1022）、捷联惯性传感器（1023）、小车无线通讯元件（1024）；所述电池（1021）安装在电气箱（102）内部右侧；所述捷联惯性传感器（1023）安装在电池（1021）的旁边，捷联惯性传感器（1023）的下端固定在电气箱（102）的底部；所述电气箱设置有至少四块电路板（1022），安装在电气箱（102）内部左侧且所有电路板（1022）纵向平行排列；所述小车无线通讯元件（1024）安装在电气箱内，一端伸出电气箱（102）外侧；所述捷联惯性传感器（1023）内设置有陀螺仪和至少一个加速度传感器；

所述横梁（104）内部设置有倾角传感器（107）、位移传感器（106）、滑动导轨（112）及横梁轮组装置（105）；

所述纵梁（109）设置有至少两个纵梁轮组装置（114）；所述纵梁（109）的中间外侧设置有辅助定位装置（108）；

所述辅助定位装置（108）设置有操作手柄（1081）、复位按钮（1082）、铰链组件（1083）、铰链弹簧（1084）；所述铰链弹簧（1084）套在辅助定位装置（108）的中部的柱子上，铰链弹簧（1084）的一端通过铰链组件（1083）与操作手柄（1081）连接；所述操作手柄（1081）设置在辅助定位装置（108）的上部；所述复位按钮（1082）设置在辅助定位装置（108）的左部；所述辅助定位轮（1085）设置在辅助定位装置（108）的下端； 

所述编码器（111）与任一纵梁轮组装置（114）相连接；

所述推行架（103）安装在横梁（104）上；

所述控制和数据处理系统（3）安装在推行架（103）上。

2.按照权利要求1所述的用于轨道参数约束测量的轨道检查仪，其特征在于： 所述电气箱（102）设置有四块电路板（1022）安装在电气箱（102）内部左侧且四块电路板（1022）纵向平行排列。

3.按照权利要求1所述的用于轨道参数约束测量的轨道检查仪，其特征在于：所述滑动导轨（112）安装在横梁（104）的内部右侧，且横梁轮组装置（105）安装在滑动导轨（112）上。

4.按照权利要求1或3所述的用于轨道参数约束测量的轨道检查仪，其特征在于：所述位移传感器（106）安装在横梁（104）内部，位于滑动导轨（112）的左侧，位移传感器（106）通过轨距弹簧（113）与横梁轮组装置（105）相连接。

5.按照权利要求1或3所述的用于轨道参数约束测量的轨道检查仪，其特征在于：所述倾角传感器（107）安装在横梁（104）的内部中间位置。

6.按照权利要求1所述的用于轨道参数约束测量的轨道检查仪，其特征在于：所述纵梁轮组装置（114）包括测量轮（1141）、走行轮（1142）和轮子支架（1143）；所述轮子支架（1143）固定在纵梁（109）一端下部；所述测量论（1141）固定在轮子支架（1143）的下端；所述走行轮（1142）固定在轮子支架（1143）的中部；所述走行轮（1142）与编码器（111）相连接。

7. 按照权利要求1所述的用于轨道参数约束测量的轨道检查仪，其特征在于：所述纵梁（109）两端下部各安装一纵梁轮组装置（114）。

8.按照权利要求1所述的用于轨道参数约束测量的轨道检查仪，其特征在于：所述横梁（104）设置有至少一个横梁轮组装置（105）。

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