一种无砟轨道承轨台检测装置

技术领域

本发明属于轨道检测的技术领域，具体地涉及一种无砟轨道承轨台检测装置。

背景技术

无砟轨道是指采用混凝土、沥青混合料等整体基础取代散粒碎石道床的轨道结构，又称作无碴轨道。无砟轨道采用自身稳定性较好的混凝土或沥青道床代替有砟道床来传递行车时的动、静荷载，而行车时需要的弹性变形主要由设置在钢轨或扣件下精确定义的单元材料提供。无砟轨道结构设计要求其具有足够的抗冻安全性，特别是对其下部结构在铺轨完成后出现的后续沉降变形要求十分严格。所以，无砟轨道线路的长期稳定性较好，特别是在高速行车条件下，属于一种正常情况下很少需要维修的上部结构形式。

现有的无砟轨道承轨台的检测装置通常通过机械接触的方式完成无砟轨道承轨台的检测，但原有的机械接触的检测方式，存在较多的机械动作以及机械结构接触带来的误差，进而导致检测过程误差较大、效率较低。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种无砟轨道承轨台检测装置，用于解决现有技术中原有的机械接触的检测方式，存在较多的机械动作以及机械结构接触带来的误差，进而导致检测过程误差较大、效率较低的技术问题。

该发明提供以下技术方案，一种无砟轨道承轨台检测装置，用于无砟轨道承轨台的检测，包括行走组件、导轨组件、支撑组件以及检测组件；

所述行走组件安装于所述无砟轨道承轨台之间，所述行走组件包括行走小车，所述行走小车用于带动所述支撑组件、所述检测组件在所述无砟轨道承轨台之间沿着所述导轨组件的长度方向行走；

所述导轨组件固定安装于所述行走组件上，所述导轨组件包括纵移导轨、滑动安装于所述纵移导轨上的纵移驱动机构以及设置在所述纵移导轨上的中控箱，所述纵移驱动机构用于驱动所述支撑组件、所述检测组件在所述纵移导轨上间歇移动，所述中控箱用于控制所述行走组件的行走、所述支撑组件与所述检测组件在所述导轨组件上的移动以及所述检测组件对无砟轨道承轨台的检测；

所述支撑组件滑动安装于所述纵移导轨上，所述支撑组件包括滑动连接在所述纵移导轨上的支撑横梁以及对称设置在所述支撑横梁两端的支撑立梁；

所述检测组件固定安装于所述支撑立梁的一端，所述检测组件包括固定在所述支撑立梁一端的安装支架以及固定在所述安装支架上的检测棱镜、倾角传感器、激光传感器；

其中，所述支撑立梁朝外倾斜设置，以使所述检测组件在竖直方向上的投影处于所述无砟轨道承轨台上方。

相比现有技术，本申请的有益效果为：本申请通过行走组件带动检测组件在无砟轨道承轨台上运动，以使检测组件中的检测棱镜、倾角传感器、激光传感器检测检测承轨台的相关参数，同时行走组件以承轨台侧面为基准，自动导航行驶、调整姿态、自动寻找承轨台中心位置，逐一或者间隔定位需要检测的承轨台，通过导轨组件可以调整检测组件与承轨台的相对位置，以便于检测组件所检测出的检测数据更加精准，本发明可以采用高速移动的方式，只需通过检测组件定位承轨台中心，因此测量效率将大幅度提高，彻底解决以往测量偏慢的问题，同时减少了机械动作、没有机械机构接触带来的误差，因此无砟轨道承轨台的检测更加快捷、更加精准。

较佳的，所述行走组件还包括用于控制所述行走小车在所述无砟轨道承轨台之间行走的行走控制面板、用于控制所述行走小车启停的按钮开关以及数据传输接口，所述行走控制面板、所述按钮开关以及所述数据传输接口均安装在所述行走小车上。

较佳的，所述行走小车底部安装有若干麦克纳姆轮，所述行走小车内置有BDS系统以及双轴倾角传感器，所述BDS系统用于控制所述行走小车的行走轨迹，所述双轴倾角传感器用于检测所述行走小车的超高倾角、纵坡倾角。

较佳的，所述行走小车的底部通过旋转机构连接有保护壳体，所述保护壳体内固定有激光导向传感器，所述旋转机构用于带动所述激光导向传感器在所述行走小车的底部转动。

较佳的，所述纵移导轨上滑动连接有纵移活动板，所述中控箱与所述纵移驱动机构均安装在所述纵移活动板上，所述支撑横梁固定设置在所述纵移活动板的上表面。

较佳的，所述支撑横梁通过第一调节螺母固定在所述纵移活动板的上表面，所述支撑立梁通过第二调节螺母固定在所述支撑横梁的上表面。

较佳的，所述纵移导轨的底部对称连接有侧撑杆，所述侧撑杆对称抵靠在所述行走小车的两侧，所述侧撑杆的底部对称固定有相向设置的夹板，以使所述行走小车夹紧固定在所述夹板与所述纵移导轨之间。

较佳的，所述侧撑杆滑动连接在所述行走小车的两侧，所述侧撑杆远离所述行走小车的一侧设有斜撑杆，所述斜撑杆的一端与所述侧撑杆的底面转动连接，其另一端与所述纵移导轨的一侧转动连接。

较佳的，所述支撑横梁的底面一端固定连接有垂直传感器，所述垂直传感器用于检测所述支撑横梁的垂直度，所述支撑横梁两端朝外延伸直至所述支撑横梁的端面超出所述行走小车的边缘位置，以使所述垂直传感器在竖直方向上的投影位于所述行走小车的一侧。

较佳的，所述安装支架通过安装螺母固定在所述支撑立梁的一端，所述检测棱镜固定在所述安装支架上方，所述激光传感器固定在所述安装支架内，所述倾角传感器固定在所述激光传感器上方。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的无砟轨道承轨台检测装置与无砟轨道承轨台的立体图；

图2为本发明实施例提供的无砟轨道承轨台检测装置的立体图；

图3为本发明实施例提供的行走组件与导轨组件的立体图；

图4为本发明实施例提供的行走组件的立体图；

图5为本发明实施例提供的导轨组件的立体图；

图6为本发明实施例提供的支撑组件的立体图；

图7为本发明实施例提供的检测组件的立体图。

附图标记说明：

以下将结合附图对本发明实施例作进一步说明。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明的实施例，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明实施例的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明实施例的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明实施例中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。

在本发明的一个实施例中，如图1、2所示，一种无砟轨道承轨台检测装置，用于无砟轨道承轨台的检测，包括行走组件1、导轨组件2、支撑组件3以及检测组件4；

其中，行走组件1用于带动安装在行走组件1上的导轨组件2、支撑组件3以及检测组件4在无砟轨道承轨台之间行走，导轨组件2用于带动支撑组件3以及检测组件4在导轨组件2上运动，支撑组件3用于支撑检测组件4，控制检测组件4的位置、离地高度等，检测组件4用于自动检测无砟轨道承轨台的各项参数以及偏差。

如图3、4所示，所述行走组件1安装于所述无砟轨道承轨台之间，所述行走组件1包括行走小车11，所述行走小车11用于带动所述支撑组件3、所述检测组件4在所述无砟轨道承轨台之间沿着所述导轨组件2的长度方向行走；

具体的，本实施例中的行走小车11作为该检测装置的载体，用于驱动检测组件4运动，完成承轨台的检测过程，且该行走小车11配置有遥控系统，工作人员可通过手持终端或者其他控制器控制行走小车11在承轨台之间运动，以带动检测组件4完成承载台的偏差自动检测。

如图5所示，所述导轨组件2固定安装于所述行走组件1上，所述导轨组件2包括纵移导轨21、滑动安装于所述纵移导轨21上的纵移驱动机构22以及设置在所述纵移导轨21上的中控箱24，所述纵移驱动机构22用于驱动所述支撑组件3、所述检测组件4在所述纵移导轨21上间歇移动，所述中控箱24用于控制所述行走组件1的行走、所述支撑组件3与所述检测组件4在所述导轨组件2上的移动以及所述检测组件4对无砟轨道承轨台的检测；

具体的，导轨组件2安装在行走组件1上，且支撑组件3、检测组件4可在导轨组件2上进行滑动，使得支撑组件3、检测组件4可在行走组件1上自由滑动，在对承轨台进行偏差检测的过程中，在进行偏差检测过程中，需要定位承轨台的中心位置，而行走组件1一直处于行走状态，因此通过在行走组件1行走的过程中，通过间歇性改变支撑组件3、检测组件4在导轨组件2上的位置，并通过检测组件4依次定位相邻的若干承轨台的中心位置，即可得到承轨台的坐标位置，以便于后续计算承轨台的偏差，且在行走组件1处于行走状态时，由于行走组件1匀速前进，每次路过一个承轨台，均需通过所述纵移驱动机构22驱动支撑组件3、检测组件4定位该承轨台的中心位置，因此在行走组件1行走的过程中，支撑组件3、检测组件4在导轨组件2上间歇性运动，以实现依次定位每个承轨台的中心位置；

可理解的是，纵移导轨21设有两条，纵移驱动机构22则对应设置在两条纵移导轨21之间，通过纵移驱动机构22即可完成支撑组件3与检测组件4的间歇性移动，同时中控箱24用于控制整个检测流程中的数据接收、数据处理以及控制该检测装置的运行，已实现承轨台偏差的自动检测。

如图6所示，所述支撑组件3滑动安装于所述纵移导轨21上，所述支撑组件3包括滑动连接在所述纵移导轨21上的支撑横梁31以及对称设置在所述支撑横梁31两端的支撑立梁33；

具体的，支撑组件3用于支撑所述检测组件4，以改变所述检测组件4的位置以及离地高度等，在进行承轨台检测过程中，需要控制检测组件4的移动，为了避免杂物以及承轨台意外碰撞到检测组件4，影响其正常的偏差检测过程；

其中，通过支撑横梁31改变检测组件4与承轨台之间的距离，通过支撑立梁33改变检测组件4的离地高度，以满足不同条件下的检测。

如图7所示，所述检测组件4固定安装于所述支撑立梁33的一端，所述检测组件4包括固定在所述支撑立梁33一端的安装支架41以及固定在所述安装支架41上的检测棱镜42、倾角传感器43、激光传感器44；

具体的，激光传感器44对承轨台整个断面进行扫描，数据传入中控箱内的机载电脑内，计算得到承轨台中心点相对坐标，全站仪信号直接传送到机载电脑，倾角传感器43的数据直接输入机载电脑，测量软件根据这些数据计算当前断面两个承轨台的位置误差，以得到承轨台的位置偏差。

其中，所述支撑立梁33朝外倾斜设置，以使所述检测组件4在竖直方向上的投影处于所述无砟轨道承轨台上方；

具体的，通过支撑立梁33的倾斜设置，以使所述检测组件4倾斜朝向承轨台的一侧，以便于检测棱镜42、倾角传感器43、激光传感器44识别承轨台的中心坐标、中心点相对坐标以及各项参数；

值得一提的是，该检测装置的检测原理如下：

控制行走组件1在承轨台之间行走，期间通过导轨组件2调整检测组件4的位置，使其定位到其中一个承轨台的中心，当行走小车11定位完成，中心对中第n个承轨台后，导轨组件2启动，依次按照n-2、n-1、n、n+1、n+2顺序，逐个定位在5个承轨台中心，每次定位完成后，向全站仪发出测量指令，完成坐标测量；同时向机载电脑发出指令，机载电脑控制检测组件4启动，激光传感器44对承轨台整个断面进行扫描，数据传入中控箱内的机载电脑内，计算得到承轨台中心点相对坐标，全站仪信号直接传送到机载电脑，倾角传感器43的数据直接输入机载电脑，测量软件根据这些数据计算当前断面两个承轨台的位置误差，以得到承轨台的位置偏差；

通过行走小车11的一次定位，检测组件4可以连续扫描5个承轨台，由于检测组件4在承轨台之间行驶，一次可以采用高速移动的方式，只需定位承轨台中心，因此测量效率将大幅度提高，彻底解决以往测量偏慢的问题。

在本实施例中，所述行走组件1还包括用于控制所述行走小车11在所述无砟轨道承轨台之间行走的行走控制面板14、用于控制所述行走小车11启停的按钮开关13以及数据传输接口15，所述行走控制面板14、所述按钮开关13以及所述数据传输接口15均安装在所述行走小车11上；

具体的，行走控制面板14具体为触摸屏，工作人员可通过行走控制面板14控制行走小车11的行进方向、速度、角度等参数，以适用于不同环境下的承轨台的位置偏差，按钮开关13可控制行走小车11的关闭或者启动，数据传输接口15可外接无线发送设备，用于将该检测设备所检测数据的输出发送至云端或者手持终端上。

在本实施例中，所述行走小车11底部安装有若干麦克纳姆轮12，所述行走小车11内置有BDS系统以及双轴倾角传感器，所述BDS系统用于控制所述行走小车11的行走轨迹，所述双轴倾角传感器用于检测所述行走小车11的超高倾角、纵坡倾角；

具体的，通过设置麦克纳姆轮12可以实现前行、横移、斜行、旋转及其组合等运动方式，使得行走小车11在行走时更加灵活，BDS系统为一套导航系统，可控制行走小车11的行走轨迹，而双轴倾角传感器实时监测横向超高倾角、纵坡倾角，自动控制行走小车11的速度，减小侧滑，提高定位精度与效率。

在本实施例中，所述行走小车11的底部通过旋转机构16连接有保护壳体17，所述保护壳体17内固定有激光导向传感器18，所述旋转机构16用于带动所述激光导向传感器18在所述行走小车11的底部转动；

具体的，激光导向传感器18可朝向承轨台的侧面发射激光，并测试行走小车11至承轨台侧面的距离，以此调整行走小车11的位置，使其处于承轨台的正中间，以确保检测的精度，同时可通过旋转机构16带动激光导向传感器18折叠收回，更加灵活。

在本实施例中，所述纵移导轨21上滑动连接有纵移活动板23，所述中控箱24与所述纵移驱动机构22均安装在所述纵移活动板23上，所述支撑横梁31固定设置在所述纵移活动板23的上表面；

具体的，通过设置一活动安装在纵移导轨21上的纵移活动板23，同时所述中控箱24与所述纵移驱动机构22均安装在所述纵移活动板23上，使得通过纵移驱动机构22驱动纵移活动板23在纵移导轨21上移动，即可带动中控箱24、支撑组件3以及检测组件4共同移动。

在本实施例中，所述纵移导轨21的底部对称连接有侧撑杆26，所述侧撑杆26对称抵靠在所述行走小车11的两侧，所述侧撑杆26的底部对称固定有相向设置的夹板27，以使所述行走小车11夹紧固定在所述夹板27与所述纵移导轨21之间；

具体的，通过夹板27与纵移导轨21将行走小车11与纵移导轨21进行固定，同时在使用完毕之后，可将行走小车11侧向推出，即可实现纵移导轨21与行走小车11的分离，且在行走小车11行进的过程中，通过夹板27与侧撑杆26限定行走小车11的位置，使得行走小车11在行走的过程中更加稳定。

在本实施例中，所述侧撑杆26滑动连接在所述行走小车11的两侧，所述侧撑杆26远离所述行走小车11的一侧设有斜撑杆25，所述斜撑杆25的一端与所述侧撑杆26的底面转动连接，其另一端与所述纵移导轨21的一侧转动连接；

具体的，通过在纵移导轨21与侧撑杆26之间设置斜撑杆25，通过斜撑杆25可进一步增强行走组件1与导轨组件2之间的连接稳定性，同时侧撑杆26与纵移导轨21之间滑动连接，即可调整相邻侧撑杆26之间的距离，以适用于不同尺寸的行走小车11。

在本实施例中，所述支撑横梁31通过第一调节螺母32固定在所述纵移活动板23的上表面，所述支撑立梁33通过第二调节螺母34固定在所述支撑横梁31的上表面；

具体的，通过第一调节螺母32即可调节支撑横梁31安装在纵移活动板23上的位置，同时通过第二调节螺母34即可调节支撑立梁33安装在支撑横梁31上的位置，以适用于不同环境下的承轨台检测。

在本实施例中，所述支撑横梁31的底面一端固定连接有垂直传感器36，所述垂直传感器36用于检测所述支撑横梁31的垂直度，所述支撑横梁31两端朝外延伸直至所述支撑横梁31的端面超出所述行走小车11的边缘位置，以使所述垂直传感器36在竖直方向上的投影位于所述行走小车11的一侧；

具体的，垂直传感器36用于检测支撑横梁31的垂直度，保证支撑横梁31始终处于水平状态，一旦支撑横梁31出现倾斜的情况，则两侧的检测组件4距离承轨台的高度不一，会导致两检测组件4的检测结果不同，进而影响其位置误差的检测结果，同时所述垂直传感器36在竖直方向上的投影位于所述行走小车11的一侧，保证垂直传感器36的输出端与轨道面对应上，确保了垂直传感器36的检测结果更加精准。

在本实施例中，所述安装支架41通过安装螺母35固定在所述支撑立梁33的一端，所述检测棱镜42固定在所述安装支架41上方，所述激光传感器44固定在所述安装支架41内，所述倾角传感器43固定在所述激光传感器44上方；

具体的，激光传感器44与倾角传感器43的检测端均朝向所述承轨台的一侧，激光传感器44用于对承轨台整个断面进行扫描，以获得承轨台的断面扫描数据，用于辅助计算承轨台的中心相对位置坐标，倾角传感器43用于采集承轨台的倾角数据。

综上，本发明上述实施例当中的无砟轨道承轨台检测装置，通过行走组件1带动检测组件4在无砟轨道承轨台上运动，以使检测组件4中的检测棱镜42、倾角传感器43、激光传感器44检测承轨台的相关参数，同时行走组件1以承轨台侧面为基准，自动导航行驶、调整姿态、自动寻找承轨台中心位置，逐一或者间隔定位需要检测的承轨台，通过导轨组件2可以调整检测组件4与承轨台的相对位置，以便于检测组件4所检测出的检测数据更加精准，本发明可以采用高速移动的方式，只需通过检测组件4定位承轨台中心，因此测量效率将大幅度提高，彻底解决以往测量偏慢的问题，同时减少了机械动作、没有机械机构接触带来的误差，因此无砟轨道承轨台的检测更加快捷、更加精准。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。