[發(fā)明專(zhuān)利]一種基于三維激光掃描技術(shù)的鋼軌廓形磨耗檢測(cè)車(chē)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010049377.1
• 申請(qǐng)日: 2020-01-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111735408A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-10-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曾志平;黃旭東;王衛(wèi)東;朱志輝;胡籍;徐榕;胡廣輝;郭無(wú)極;王迪;葉夢(mèng)旋
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中南大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G01B11/24
• 分類(lèi)號(hào): G01B11/24;B61K9/08
• 代理公司: 北京化育知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11833
• 代理人: 尹均利

本發(fā)明公開(kāi)了一種基于三維激光掃描技術(shù)的鋼軌廓形磨耗檢測(cè)車(chē)，涉及軌道檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明中：車(chē)輛本體的前端和后端均安裝有牽引架和照明燈；第一支撐架的下方安裝有油門(mén)控制器和剎車(chē)控制器；第二支撐架的上端安裝有控制器；第二支撐架的下方安裝有蓄電池放置箱；第三支撐架的下方安裝有動(dòng)力箱；車(chē)輛本體的下端固定有激光傳感器，激光傳感器用于對(duì)鋼軌廓形進(jìn)行掃描。本發(fā)明通過(guò)在鋼軌廓形磨耗檢測(cè)車(chē)上安裝激光掃描器對(duì)鋼軌進(jìn)行掃描，根據(jù)激光傳感器檢測(cè)的數(shù)據(jù)通過(guò)計(jì)算機(jī)進(jìn)行三維重建，檢測(cè)鋼軌的磨耗數(shù)據(jù)，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)鋼軌的磨耗情況，并通過(guò)在激光傳感器的安裝座上設(shè)置減振彈簧，避免檢測(cè)車(chē)運(yùn)行時(shí)的振動(dòng)對(duì)掃描數(shù)據(jù)造成影響。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于軌道技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種基于三維激光掃描技術(shù)的鋼軌廓形磨耗檢測(cè)車(chē)。

背景技術(shù)

鋼軌是鐵路運(yùn)輸中基礎(chǔ)的元素，隨著機(jī)車(chē)的高速、重載、高密度運(yùn)行，機(jī)車(chē)輪對(duì)在鋼軌上走行時(shí)會(huì)對(duì)鋼軌產(chǎn)生磨損，當(dāng)磨損超過(guò)一定限度，一方面將增加與機(jī)車(chē)車(chē)輪踏面的接觸面積,使得運(yùn)行阻力增大，對(duì)機(jī)車(chē)的行車(chē)安全造成極大的影響；另一方面機(jī)車(chē)車(chē)輛會(huì)發(fā)生劇烈搖擺，嚴(yán)重影響了乘客旅行的舒適度。所以需要經(jīng)常性地及時(shí)地對(duì)鋼軌斷面尺寸和磨損情況進(jìn)行檢測(cè)，以保證行車(chē)穩(wěn)定和安全。

由于鋼軌的磨耗以及廓形需要進(jìn)行定期表面相關(guān)檢測(cè)與分析，以達(dá)到鐵路運(yùn)營(yíng)安全的需要，在國(guó)內(nèi)鋼軌外形尺寸檢測(cè)系統(tǒng)的發(fā)展進(jìn)程中，主要包括機(jī)械式接觸測(cè)量、機(jī)械和電子、可編程技術(shù)等結(jié)合開(kāi)發(fā)的電子檢測(cè)設(shè)備(包括光電編碼器法)、非接觸光學(xué)測(cè)量等。在這些檢測(cè)設(shè)備中，機(jī)械設(shè)備需要人工進(jìn)行檢測(cè)，存在工作量大、工作環(huán)境惡劣、效率低、機(jī)械裝置與鋼軌進(jìn)行接觸式的檢測(cè)使得所得到的鋼軌外形和軌距的準(zhǔn)確度和完整性不夠高，同時(shí)長(zhǎng)期的接觸式測(cè)量使鋼軌造成不必要的磨損，以及測(cè)量時(shí)要經(jīng)過(guò)一些附件的連接點(diǎn)區(qū)域較為困難等缺陷，并且容易受到環(huán)境的影響；電子設(shè)備雖然比機(jī)械設(shè)備有較大進(jìn)步，但是還尚未實(shí)現(xiàn)在線自動(dòng)檢測(cè)，增加了鐵路維修周期；非接觸光學(xué)系統(tǒng)檢測(cè)性能比以上兩種好，精度高，響應(yīng)快，不易被軌道上的物體碰撞，安全可靠，工作穩(wěn)定，避免了移動(dòng)物體之間的接觸，也就避免了不必要的磨損，人們可以通過(guò)圖像的分析和重建得到整個(gè)鋼軌外形結(jié)構(gòu)。通過(guò)真實(shí)的鋼軌外形與標(biāo)準(zhǔn)鋼軌外形圖像之間的比較，可以很快地得到鋼軌的磨損值。

考慮到上述系統(tǒng)無(wú)法實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)處理，因此有必要開(kāi)發(fā)出一套自動(dòng)系統(tǒng)，不僅能夠檢測(cè)出鋼軌的病害，而且需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)的處理以及數(shù)據(jù)結(jié)果的實(shí)時(shí)顯示。這樣大大減少了維修周期，提高了工作效率。為解決這一問(wèn)題，現(xiàn)在設(shè)計(jì)一種基于三維激光掃描技術(shù)的鋼軌廓形磨耗檢測(cè)車(chē)，通過(guò)在鋼軌廓形磨耗檢測(cè)車(chē)上安裝激光掃描器對(duì)列車(chē)鋼軌進(jìn)行掃描，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)鋼軌的磨耗數(shù)據(jù)的檢測(cè)，并通過(guò)一系列計(jì)算機(jī)算法及時(shí)檢測(cè)出磨耗過(guò)高的鋼軌，從而實(shí)現(xiàn)鋼軌的及時(shí)打磨與更換，從而避免事故的發(fā)生。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種基于三維激光掃描技術(shù)的鋼軌廓形磨耗檢測(cè)車(chē)，通過(guò)在鋼軌廓形磨耗檢測(cè)車(chē)上安裝激光掃描器對(duì)鋼軌進(jìn)行掃描，根據(jù)激光傳感器檢測(cè)的數(shù)據(jù)通過(guò)計(jì)算機(jī)進(jìn)行三維重建，檢測(cè)鋼軌的磨耗數(shù)據(jù)，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)鋼軌的磨耗情況，及時(shí)更換鋼軌，避免事故的發(fā)生，并通過(guò)在激光傳感器的安裝座上設(shè)置減振彈簧，避免檢測(cè)車(chē)運(yùn)行時(shí)的振動(dòng)對(duì)掃描數(shù)據(jù)造成影響，導(dǎo)致數(shù)據(jù)失真，提高了檢測(cè)數(shù)據(jù)的真實(shí)性。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

本發(fā)明為一種基于三維激光掃描技術(shù)的鋼軌廓形磨耗檢測(cè)車(chē)，包括車(chē)輛本體，所述車(chē)輛本體的下端安裝有一前輪組和一后輪組；所述前輪組和后輪組與鋼軌廓形配合；所述前輪組的車(chē)軸上安裝有一剎車(chē)片；

所述車(chē)輛本體的前端和后端均安裝有若干牽引架和若干照明燈；

所述車(chē)輛本體的上表面前端安裝有第一支撐架；所述第一支撐架上覆蓋有擋風(fēng)板；

所述第一支撐架的下方固定安裝有一油門(mén)控制器和一剎車(chē)控制器；所述剎車(chē)控制器的一側(cè)還設(shè)有一手剎控制器；所述剎車(chē)控制器通過(guò)一電磁剎車(chē)器與剎車(chē)片連接；