[發明專利]用于檢測軌道扣件松脫的大型養路設備及相應的檢測方法

在審

• 申請號: 201910701465.2
• 申請日: 2019-07-31
• 公開（公告）號: CN112319541A
• 公開（公告）日: 2021-02-05
• 發明（設計）人: 王園;張世璞;張寶明;高珍
• 申請（專利權）人: 中國鐵建高新裝備股份有限公司
• 主分類號: B61K9/08
• 分類號: B61K9/08;G01S17/08;G01M13/00
• 代理公司: 北京馳納智財知識產權代理事務所(普通合伙) 11367
• 代理人: 謝亮;張瑜

本發明提供一種用于檢測軌道扣件松脫的大型養路設備，其包括扣件松脫檢測裝置，其特征在于：該扣件松脫檢測裝置包含激光測距儀、振動補償裝置、微機控制系統、視頻識別系統、定位同步系統，激光測距儀連接所述微機控制系統，該微機控制系統還連接視頻識別系統和定位同步系統和振動補償裝置。本發明采用激光測量，同時有振動補償系統，振動補償裝置通過測量梁中的慣性包測量出檢測梁的垂直加速度，除去重力分量等不利因素，對加速度進行二次積分可得位移值。振動補償裝置可以補償列車自身振動位移的影響，不受列車振動的影響，結果更準確。

技術領域

本發明涉及一種針對鐵路及地鐵鋼軌進行扣件松脫識別的大型養路設備，屬于工程設備技術領域。

背景技術

隨著我國鐵路事業的高速發展，軌道交通已經成為人們出行最重要的工具，因此保證列車安全、穩定、不間斷運行已成為中國鐵路人的重要使命。合理養護鐵路線路設備并及時有效的分析、預防和整治線路設備病害是保障鐵路安全運輸的關鍵。而在線路養護中，扣件的日常巡檢是必檢項目之一，鐵路鋼軌扣件如松動、缺損，而一個扣件的松脫往往很容易誘發周圍扣件的松脫，加劇軌道結構破壞，鐵路鋼軌得不到完全固定，會導致列車運行不平穩，甚至引發列車行駛事故。因此，實現自動化扣件松動檢測就成為一個非常重要的任務。

目前，扣件松脫檢測主要有三種方法:1)基于人工巡檢的方法，該方法效率低、成本高、容易漏檢；2)基于計算機視覺的方法，該方法能夠有效識別扣件是否缺失，但不能識別扣件的松脫程度，并且列車振動對圖像質量有很大的影響；3)基于振動信號的方法，采用自功率譜密度的方法識別扣件松脫，該方法的靈敏度低，容易受輸入激勵的影響，扣件松脫識別結果不好。

例如公開號為CN 105699381 B的中國發明專利公開一種基于機器視覺的鐵軌扣件檢測裝置該方法能夠有效識別扣件是否缺失，但不能識別扣件的松脫程度，并且列車振動對圖像質量有很大的影響。

公開號為CN 208476808 U的中國實用新型專利公開了一種軌道扣件異常檢測系統，其由紅外相機采集紅外敏感標記圖像信息來判斷扣件是否異常，列車振動對圖像質量有很大的影響而且紅外敏感標記不持久。

發明內容

本發明提供了一種有砟軌道檢測扣件松脫的大型養路設備，能夠有效的對軌道扣件進行松脫檢測。

本發明所描述車輛具有動力，能夠在線路上自運行。

本發明第一方面所述用于檢測軌道扣件松脫的大型養路設備包括扣件松脫檢測裝置，該扣件松脫檢測裝置包含激光測距儀、振動補償裝置、微機控制系統、視頻識別系統、定位同步系統，激光測距儀連接所述微機控制系統，該微機控制系統還連接視頻識別系統和定位同步系統和振動補償裝置。

優選的是，所述微機控制系統還連接伺服驅動器，該伺服驅動器連接驅動裝置。

所述用于檢測軌道扣件松脫的大型養路設備還包括司機室、走行機構、車架、動力系統、輔助發電機、制動系統。

所述激光測距儀軌檢梁剛性的安裝于轉向架端部位置，軌檢梁設置有橫向滑道，滑道上共設置4個激光測距儀，分成兩組，每組激光測距儀各由一個驅動電機控制，可以橫向移動，4個激光測距儀的發射點位于同一水平面上。

兩側激光測距儀各安裝一個激光對中傳感器。該傳感器能夠感應鋼軌相對激光測距儀的位置，并將信號傳遞給微機控制系統，微機系統控制伺服驅動器，伺服驅動器通過驅動左右兩側作動器對激光測距儀位置加以矯正，可自動保持激光測距儀在鋼軌頂面中點的位置。

伺服驅動器可將激光頭的相對距離L₁,L₂和L₃值傳遞給微機控制系統。