[實(shí)用新型]鐵路彈條扣件緊固狀態(tài)自動(dòng)檢查小車

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201320017806.2
• 申請(qǐng)日: 2013-01-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN203063961U
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-07-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 毛慶洲
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 武漢漢寧科技有限公司
• 主分類號(hào): B61K9/08
• 分類號(hào): B61K9/08
• 代理公司: 北京天奇智新知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11340
• 代理人: 李振文

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于儀器科學(xué)與技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種對(duì)鐵路彈條扣件緊固狀態(tài)進(jìn)行檢查的設(shè)備，特別涉及一種基于多傳感器集成技術(shù)與激光測(cè)微技術(shù)的鐵路彈條扣件緊固狀態(tài)進(jìn)行自動(dòng)檢查的小車。?

背景技術(shù)

軌道扣件系統(tǒng)是軌道結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵部件，主要由螺栓、螺母、平墊圈、彈條、絕緣塊、鐵墊板、絕緣緩沖墊板、軌下墊板、錨固螺栓、重型彈簧墊圈、平墊塊等組成。扣件失效主要表現(xiàn)為扣件缺失、彈條斷裂、緊固螺栓松動(dòng)、彈條彈性失效等狀態(tài)。軌道扣件系統(tǒng)的基本功能包括：保持軌距、防止鋼軌爬行、增大軌道框架剛度、提供彈性、提供軌道絕緣，保證軌道電路正常工作和調(diào)整鋼軌位置。扣件失效將會(huì)改變鋼軌的彈性和剛性，改變軌道軌距、平順度，提高列車動(dòng)態(tài)脫軌系數(shù)。?

扣件失效主要表現(xiàn)為扣件缺失、彈條斷裂、緊固螺栓松動(dòng)、彈條彈性失效等狀態(tài)。其中扣件缺失和彈條斷裂很人工容易發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有的軌道巡檢列車具備此檢查功能。緊固螺栓松動(dòng)導(dǎo)致彈條緊固狀態(tài)松弛是扣件系統(tǒng)最常見(jiàn)的病害，發(fā)生的概率很高。其中，扣件缺失和彈條斷裂人工很容易發(fā)現(xiàn)，而且現(xiàn)有的軌道巡檢列車均具備此檢查功能。而緊固螺栓松動(dòng)導(dǎo)致彈條緊固狀態(tài)松弛是扣件系統(tǒng)最常見(jiàn)的故障，發(fā)生的概率較高且不易發(fā)現(xiàn)。?

目前，鐵路局工務(wù)段對(duì)扣件彈條緊固狀態(tài)的排查基本采用人工檢測(cè)的方式。檢測(cè)人員以塞尺作為檢測(cè)工具，逐個(gè)檢查軌道扣件的狀態(tài)。這種檢測(cè)方式的缺點(diǎn)在于：?

1）勞動(dòng)強(qiáng)度強(qiáng)度大；扣件位置較低，人工必須彎腰俯身，體力消耗較大；每個(gè)扣件都采用人工塞尺進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)人員容易疲勞，檢測(cè)數(shù)據(jù)的精度難以保證；?

2）檢測(cè)任務(wù)量大；按照鐵路規(guī)則，每公里連續(xù)抽查50個(gè)，以武廣高鐵1087公里為例，每年的抽查數(shù)量為1087×2×50=108700，按照100個(gè)/人/小時(shí)計(jì)算，需要1087人·小時(shí)；?

3）抽查檢測(cè)無(wú)法保證安全；每公里連續(xù)抽查50個(gè)的采樣率偏低，按照建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，每公里1667根軌枕，每個(gè)軌枕4套軌道扣件，共6668個(gè)扣件，抽查采樣率為50/6668=0.75%，并不能代表整個(gè)軌道扣件的狀態(tài)。?

因此，要提高扣件檢查的采樣率、效率及準(zhǔn)確度，傳統(tǒng)的人工檢查方式必定完成不了任務(wù)。?

特別是像高速鐵路和城市地鐵的線路檢查與維護(hù)，只能在夜間進(jìn)行，視覺(jué)疲勞、漏檢誤檢率高、作業(yè)環(huán)境惡劣、軌道檢查和維護(hù)的時(shí)間有限。因此，現(xiàn)有的人工檢測(cè)方式不能快速、準(zhǔn)確地完成扣件彈條緊固狀態(tài)的檢測(cè)。?

傳統(tǒng)的車載式軌道圖像巡視系統(tǒng)在使用過(guò)程中，車載計(jì)算機(jī)主要用于完成軌道及扣件圖像的記錄和分析，判斷扣件是否完好、彈條是否折斷和位移等，而不能檢測(cè)扣件彈條的緊固狀態(tài)；再次，傳統(tǒng)的車載式軌道圖像巡視系統(tǒng)在使用過(guò)程中，對(duì)扣件的定位主要通過(guò)里程計(jì)和軌道電路應(yīng)答器數(shù)據(jù)結(jié)合，定位精度一般為5-15米，不能定位到具體的軌枕；最后，傳統(tǒng)的車載式軌道圖像巡視系統(tǒng)，需要采用自然光照明或者大功率燈照明，使得采集圖像受到太陽(yáng)光干擾嚴(yán)重或者系統(tǒng)功耗過(guò)大，數(shù)據(jù)自動(dòng)處理的可靠性難以保證，大大降低了軌道檢查的效率和準(zhǔn)確性。?

在軌道交通日益發(fā)達(dá)的今天，傳統(tǒng)的人工檢查扣件彈條緊固狀態(tài)的方式無(wú)法滿足軌道管理的需要，特別是對(duì)高速鐵路和城市地鐵，因此迫切需要一種能夠快速、高效、準(zhǔn)確的軌道扣件彈條緊固狀態(tài)自動(dòng)檢查系統(tǒng)。?

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種能夠獲取鐵路彈條扣?件精確定位的數(shù)據(jù)，并對(duì)定位的鐵路彈條扣件緊固狀態(tài)進(jìn)行檢查的裝置。?

為解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型公開(kāi)的鐵路彈條扣件緊固狀態(tài)自動(dòng)檢查小車，其特征在于：包括軌道小車、線結(jié)構(gòu)激光傳感器、光電編碼器、GPS接收機(jī)、同步控制電路、嵌入式計(jì)算機(jī)和電源裝置；?

其中，軌道小車包括橫梁、左縱梁、右縱梁和車輪；所述左縱梁和右縱梁的中心位置分別與橫梁的左、右兩端連接；至少4個(gè)所述車輪分別設(shè)置于左縱梁和右縱梁的底部?jī)啥耍?

所述線結(jié)構(gòu)激光傳感器共有4個(gè)，即第一線結(jié)構(gòu)激光傳感器、第二線結(jié)構(gòu)激光傳感器、第三線結(jié)構(gòu)激光傳感器和第四線結(jié)構(gòu)激光傳感器；所述線結(jié)構(gòu)激光傳感器用于獲取鐵路扣件三維空間數(shù)據(jù)；?

所述光電編碼器用于獲取軌道小車的走行距離及運(yùn)行速度，從而獲取軌道小車的線性參考坐標(biāo)；?

所述GPS接收機(jī)包括天線和接收機(jī)；所述GPS接收機(jī)用于獲取鐵路扣件的絕對(duì)位置坐標(biāo)；?

所述同步控制電路用于處理GPS接收機(jī)和光電編碼器輸入的信號(hào)，并根據(jù)處理后的數(shù)據(jù)輸出脈沖信號(hào)控制線結(jié)構(gòu)激光傳感器采集數(shù)據(jù)；?

所述嵌入式計(jì)算機(jī)用于接受線結(jié)構(gòu)激光傳感器采集得到的鐵路扣件三維空間數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)處理，獲取鐵路彈條扣件緊固狀態(tài)的判斷數(shù)據(jù)；?