[實用新型]用于高鐵的無砟軌道位移監(jiān)測裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320037665.0
• 申請日: 2013-01-21
• 公開（公告）號: CN203083518U
• 公開（公告）日: 2013-07-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王鐵流;馮正乾;蔡衛(wèi)華;周尚;朱江淼
• 申請（專利權(quán)）人: 北京工業(yè)大學
• 主分類號: G01B7/02
• 分類號: G01B7/02
• 代理公司: 北京匯信合知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11335
• 代理人: 夏靜潔

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及位移監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種用于高鐵的無砟軌道位移監(jiān)測裝置。?

背景技術(shù)

近年來高速鐵路技術(shù)不斷發(fā)展，當列車時速大于250公里以后，為防止車尾部形成強烈的氣旋風掀起砟石帶來的危險，高鐵路基大量采用了無砟軌道技術(shù)。無砟軌道由5個部分組成，從上往下依次是無縫鋼軌、軌道板、填充層、底座板、滑動層。軌道板替代枕木直接鋪在鋼軌下方。當鋼軌由于剎車制動會使其與軌道板之間產(chǎn)生相對位移。同時，環(huán)境溫度變化導致的鋼軌脹縮與軌道板的膨脹系數(shù)不同以及另外其它如地基沉降等因素也會引起位移，當這種位移超過一定值時，勢必會給高速鐵路的運行帶來危險。因此，對無砟軌道的無縫鋼軌與軌道板之間的位移監(jiān)測也是高速鐵路軌道路況信息采集中重要的環(huán)節(jié)。?

高速鐵路軌道路況信息的及時采集，對于鐵路系統(tǒng)正常安全運營和保證人員安全尤為重要。國內(nèi)高速鐵路的路軌狀態(tài)還是以人工巡檢為主，此方法不僅費時費力，且由于人工操作會帶來一定的誤差，影響監(jiān)測結(jié)果。近年來也出現(xiàn)了一些對于鐵路路軌位移的監(jiān)測裝置，如采用應(yīng)變式或拉桿式位移傳感器對路軌的縱向或橫向位移進行監(jiān)測，但應(yīng)變式與拉桿式位移傳感器屬于接觸式測量，不僅防水性、抗震性差，在超過量程時有可能造成損壞。在此應(yīng)用中并不理想。同時，絕大多數(shù)鐵路都鋪設(shè)在野外或高架橋，設(shè)備工作環(huán)境惡劣，并且沒有專門的監(jiān)測供電系統(tǒng)，所以監(jiān)測裝置的功耗問題也不容忽視。而采用單頭電渦流傳感器測量位移，根據(jù)以往統(tǒng)計的鐵軌位移變化情況，電渦流位移傳感器的量程可以為0-10mm，如果采用單頭位移傳感器，由于電渦流位移傳感器的精度一般都是近距離的較為準確，量程為0-10mm的電渦流位移傳感器當測量距離大于8mm時，測量值?臨近最大量程會帶來誤差，測量值呈非線性，且單頭電渦流傳感器在過低溫度下也會影響測量值，另外在鋼軌有高速列車通過時會有一個巨大的電流對單頭電渦流傳感器帶來干擾影響其正常工作。?

對于上述的這些問題，需要設(shè)計出一個能夠抗震動、防水、低功耗、抗干擾、非接觸式的位移監(jiān)測裝置來實現(xiàn)高可靠、低成本、安裝便捷的在線位移監(jiān)測系統(tǒng)，能夠?qū)崟r地掌握高速鐵路軌道路況信息，保證鐵路系統(tǒng)正常的安全運營。?

實用新型內(nèi)容

本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種用于高鐵的無砟軌道位移監(jiān)測裝置，有效保證功耗值相對恒定。?

為了解決上述問題，本實用新型公開了一種用于高鐵的無砟軌道位移監(jiān)測裝置，包括相互連接的封閉式高精度電感位移檢測探頭、帶有機械零點的量程調(diào)節(jié)軸、裝在密封防水外殼中的采集與處理模塊和帶有固定夾具的位移測量板。?

進一步地，所述位移檢測探頭由兩個背對背裝配的電感位移傳感器組成，并通過量程調(diào)節(jié)軸分別安裝于采集與處理模塊兩端，形成位移檢測組件。?

進一步地，所述位移測量板由兩塊分別平行正對著位移檢測探頭探測面的鐵板組成，鐵板與位移檢測探頭距離在位移傳感器量程內(nèi)。?

進一步地，所述位移檢測探頭與位移測量板之間的距離通過量程調(diào)節(jié)軸來調(diào)整機械零位。?

進一步地，所述采集與處理模塊與位移檢測探頭通過內(nèi)部線纜連接，通過RS485串口電纜與外部設(shè)備進行數(shù)據(jù)傳輸。?

進一步地，當所述位移檢測探頭與測量板之間的距離由于鋼軌位移變化時，所述采集與處理模塊內(nèi)的處理器可計算出變化值，并進行線性校正和溫度補償。?

進一步地，所述采集與處理模塊采用低功耗控制技術(shù)，可由電池和太?陽能板獨立供電。?

進一步地，所述固定夾具將位移測量板固定安裝于鐵軌上，位移檢測組件通過螺栓固定在軌道板上。?

進一步地，還包括兩對傳感器探頭，用于多方位的位移量探測。?

綜上，本方案采用電感位移傳感器配合導電金屬組成的固定板，無接觸方式，可解決應(yīng)變式位移傳感器由于鐵軌震動影響位移傳感器壽命的問題，還可解決由于拉伸過度會對應(yīng)變式位移傳感器造成損壞的問題。?

同時，采用兩個電感位移傳感器配對使用，解決單個電感傳感器量程小、非線性、低溫影響數(shù)值和大電流干擾問題。比拉桿式抗震、防水，并且低功耗適用于電池供電系統(tǒng)。?

且，用于高鐵的無砟軌道位移監(jiān)測裝置具有抗震動，防水，非接觸式、低功耗、抗干擾等特點，可以高效能、低成本、便捷安裝，有效的解決高速鐵路上路軌位移的監(jiān)測問題。?

附圖說明

圖1是本實用新型的鋼軌位移監(jiān)測裝置結(jié)構(gòu)簡圖；?

圖2是本實用新型的鋼軌位移監(jiān)測裝置應(yīng)用示例；?

圖3是本實用新型的鋼軌位移監(jiān)測裝置原理框圖；?

圖4是本實用新型的鋼軌位移監(jiān)測裝置軟件流程圖；?