[實(shí)用新型]高速鐵路軌下結(jié)構(gòu)缺陷快速無損檢測(cè)車

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201721092138.4
• 申請(qǐng)日: 2017-08-29
• 公開（公告）號(hào): CN207215758U
• 公開（公告）日: 2018-04-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 化希瑞;劉鐵;林昀;趙新益;崔德海;劉鐵華;李軍;劉劍;雷理;張邦
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中鐵第四勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司
• 主分類號(hào): G01N29/06
• 分類號(hào): G01N29/06
• 代理公司: 武漢開元知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司42104
• 代理人: 黃行軍,李滿

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及高速鐵路軌下結(jié)構(gòu)服役狀態(tài)及缺陷無損檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高速鐵路軌下結(jié)構(gòu)缺陷快速無損檢測(cè)車。

背景技術(shù)

我國(guó)高鐵正式投運(yùn)時(shí)間尚短，無砟軌道病害檢測(cè)方法研究相對(duì)滯后，高鐵路基由于其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，相應(yīng)的病害與缺陷形式多樣，其中無砟軌道支承層底部脫空嚴(yán)重威脅高鐵運(yùn)行安全。目前僅有北京交通大學(xué)和各鐵路設(shè)計(jì)院開展過無砟軌道路基病害檢測(cè)工作。

無砟軌道結(jié)構(gòu)無損檢測(cè)目前主要采用探地雷達(dá)和沖擊彈性波檢測(cè)兩種方法，因無砟軌道路基通常整體混凝土封閉，支承層底部與基床之間的空隙很小，有的可能只有毫米，探地雷達(dá)探測(cè)分辨率低，達(dá)不到查清無碴軌道支承層底部毫米級(jí)脫空狀態(tài)的要求；另外，混凝土支承層底部中含有鋼筋，對(duì)雷達(dá)電磁波信號(hào)造成屏蔽，影響支承層底部脫空狀態(tài)的探測(cè)精度。沖擊彈性波法是鐵道第四勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)公司提出的有效探測(cè)無砟軌道支承層底部脫空的方法(專利號(hào)：ZL2015 1 0019699.0)，該方法不受不受鋼筋屏蔽影響，通過彈性波波形特征、頻譜特征判識(shí)無砟軌道支承層是否脫空，目前該方法采用人工小錘敲擊激發(fā)，點(diǎn)測(cè)方式采集數(shù)據(jù)，敲擊激發(fā)能量不穩(wěn)定、測(cè)點(diǎn)測(cè)量精度差、工作效率低，不能滿足高鐵快速檢測(cè)的要求，因此有必要對(duì)沖擊彈性波檢測(cè)裝置進(jìn)行改進(jìn)，研究快速的檢測(cè)裝置。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于提供一種高速鐵路軌下結(jié)構(gòu)缺陷快速無損檢測(cè)車，該檢測(cè)裝置無需使用任何耦合劑，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，環(huán)境適應(yīng)力強(qiáng)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)高速鐵路無砟軌道軌下結(jié)構(gòu)缺陷快速掃查。

為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型公開的一種高速鐵路軌下結(jié)構(gòu)缺陷快速無損檢測(cè)車，其特征在于，它包括軌道監(jiān)測(cè)車、信號(hào)發(fā)射單元、信號(hào)接收單元、超磁致?lián)Q能器、輪轂式振動(dòng)傳感器，所述信號(hào)發(fā)射單元、信號(hào)接收單元、超磁致?lián)Q能器和輪轂式振動(dòng)傳感器均設(shè)置在軌道監(jiān)測(cè)車上，所述超磁致?lián)Q能器用于垂直向下在被測(cè)無砟軌道板上激發(fā)500HZ～10kHZ的高頻彈性波信號(hào)；所述輪轂式振動(dòng)傳感器的信號(hào)輸出端連接信號(hào)接收單元的信號(hào)輸入端，所述輪轂式振動(dòng)傳感器用于在軌道監(jiān)測(cè)車對(duì)鐵路軌道進(jìn)行檢測(cè)時(shí)在被測(cè)無砟軌道板上滾動(dòng)并檢測(cè)被測(cè)無砟軌道板上反射的振動(dòng)信號(hào)，所述信號(hào)發(fā)射單元的信號(hào)輸出端連接超磁致?lián)Q能器的信號(hào)輸入端；所述超磁致?lián)Q能器的振動(dòng)信號(hào)發(fā)射端與輪轂式振動(dòng)傳感器位于同一條直線，所述輪轂式振動(dòng)傳感器中的中心輪能在被測(cè)無砟軌道板上沿鐵路線路方向滾動(dòng)。

本實(shí)用新型的有益效果：

(1)與傳統(tǒng)沖擊彈性波法比較，本實(shí)用新型提出采用超磁致?lián)Q能器代替?zhèn)鹘y(tǒng)手工小錘作為激發(fā)源，超磁致?lián)Q能器是采用超大磁致伸縮材料棒為基本結(jié)構(gòu)，適用于大體積混凝土等結(jié)構(gòu)無損檢測(cè)信號(hào)發(fā)射源。其特點(diǎn)是發(fā)射功率大、頻帶寬、重復(fù)性好、余振小、延時(shí)短而固定、轉(zhuǎn)換效率高、體積小的特點(diǎn)，適用于無砟軌道支承層底部脫空檢測(cè)要求。

(2)與傳統(tǒng)沖擊彈性波法比較，本實(shí)用新型提出輪轂式傳感器代替單個(gè)傳感器接收振動(dòng)信號(hào)，即將多個(gè)振動(dòng)傳感器等角度內(nèi)置于輪轂中，實(shí)現(xiàn)連續(xù)滾動(dòng)測(cè)量，極大的加快了測(cè)試速度。

(3)與傳統(tǒng)沖擊彈性波法人工單點(diǎn)數(shù)據(jù)采集比較，本實(shí)用新型提出快速無損檢測(cè)方式實(shí)現(xiàn)自動(dòng)連續(xù)滾動(dòng)式測(cè)量，檢測(cè)效率高，特別適合于運(yùn)營(yíng)高速鐵路天窗時(shí)間作業(yè)。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型工作狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本實(shí)用新型中高鐵無砟軌道無損檢測(cè)測(cè)線布置示意圖；

其中，1—軌道監(jiān)測(cè)車、2—超磁致?lián)Q能器、3—輪轂式振動(dòng)傳感器、4—信號(hào)發(fā)射單元、5—信號(hào)接收單元、6—模數(shù)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)、7—處理器、8—存儲(chǔ)單元、9—顯示單元、10—被測(cè)無砟軌道板、11—測(cè)線、12—CA砂漿層、13—支承層、14—輔助運(yùn)行輪

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明：