一种高铁轨道铺设定位精度检测装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种高铁轨道检测设备，确切地说是一种高铁轨道铺设定位精度检测装置 。


背景技术：

2.目前在对高铁轨道完成铺设作业后及轨道在运行过程中的日常维护作业是，需要对轨道的安装定位位置精度、倾斜及位移量进行检测，同时还需要在轨道运行期间对因车辆承载运动等因素对轨道造成的位移影响、表面平整度影响及表面弹性形变影响进行精确检测，当前在进行该类检测作业时，所使用的检测设备往往均传统的基于承载车为平台的检测设备，如专利申请号为“2017208571630”的“全自动无人化地铁或城铁轨道检测装置”，虽然可以满足检测作业的需要，但一方面导致检测设备结构体积大，使用及检测作业的的灵活性相对不足，且检测作业工作效率低下，同时也导致检测中由于检测设备自重较大而对轨道造成冲击、摩擦损耗；另一方面传统的检测设备在检测时，通过一次检测，往往仅能满足安装定位位置精度、倾斜角度值、轨道位移量、轨道形变量及轨道表面模式量中的某一项参数或几项参数检测作业的需要，从而导致检测效率相对低下，增加了检测作业的工作量和劳动强度及成本，同时也导致需要进行多次反复检测或多个设备同时检测，并因此造成检测精度受到影响而下降，同时造成检测作业对轨道造成的损伤进一步增加的弊端。
3.因此，针对这一现状，迫切需要开发一种高铁轨道铺设定位精度检测装置 ，以满足实际使用的需要。


技术实现要素：

4.针对现有技术上存在的不足，本实用新型提供一种高铁轨道铺设定位精度检测装置，该新型一方面结构简单，使用灵活方便，可实现快速灵活的对高铁轨道安装定位作业后及日常运行维护作业中检测作业的需要，且操作维护作业灵活方便，并有效降低了检测作业对轨道造成的损伤；另一方在检测过程中，可同时实现对轨道整体安装定位的铺设精度、倾斜形变量及轨道使用运行后的的表面磨损、形变量进行精确检测，从而极大的提高了检测作业的全面性、检测效率及精度。
5.为了实现上述目的，本实用新型是通过如下的技术方案来实现：
6.一种高铁轨道铺设定位精度检测装置，包括承载机体、驱动底座、导向臂、定位臂、辅助定位轮、检测辊轮、光纤陀螺仪、倾角传感器、压力传感器、加速度传感器、水平仪及驱动电路，承载机体为轴向截面呈“冂”字形槽状结构，与驱动底座上端面连接并同轴分布，且承载机体、驱动底座间共同构成闭合腔体结构的主控室，驱动底座为横断面呈矩形的板状结构，其下端面设与驱动底座下端面同轴分布的导向槽，检测辊轮若干，嵌于导向槽内与导向槽间通过压力传感器连接，并构成至少两个检测组，检测组沿导向槽轴线方向并与导向槽同轴分布，导向臂至少两个，对称分布在驱动底座轴线两侧，导向臂上端面及下端面分别通过棘轮机构与驱动底座侧表面及定位臂后端面铰接，并与水平面呈0
°
—90
°
夹角，定位臂
与水平面平行分布，其前端面通过压力传感器与辅助定位轮连接，且所述辅助定位轮轴线与水平面垂直分布，水平仪若干，分别嵌于承载底座上端面及定位臂外表面，光纤陀螺仪、倾角传感器、加速度传感器及驱动电路均嵌于控制室内并与驱动底座上端面连接，其中光纤陀螺仪与控制室同轴分布，倾角传感器、加速度传感器均至少两个，并环绕光纤陀螺仪轴线均布，驱动电路与承载机体顶部下端面连接，并分别与光纤陀螺仪、倾角传感器、压力传感器、加速度传感器、水平仪电气连接。
7.进一步的，所述的检测组中包括三个位于同一导向槽横端面内的检测辊轮，且其中一个检测辊轮与导向槽槽底通过承载弹簧连接，其轴线与导向槽轴线垂直分布，剩余两个检测辊轮对称分布在导向槽两侧，并与导向槽侧表面通过承载弹簧连接，所述承载弹簧分别与导向槽的槽底及侧壁垂直分布并通过压力传感器与导向槽的槽底及侧壁连接。
8.进一步的，所述检测辊轮中，与导向槽槽底连接的检测辊轮为圆柱体及鼓行结构中的任意一种，其长度为导向槽槽底宽度至少30%；与导向槽两侧连接的检测辊轮轴向截面呈“工”字形及“匚”字形中任意一种结构中任意一种。
9.进一步的，所述的导向臂包括导向套、芯柱及紧固套，所述导向套包覆在芯柱外并与芯柱同轴分布，所述导向套外表面通过棘轮机构与驱动底座侧表面铰接，内表面与芯柱滑动连接，所述紧固套包覆在导向套前端面，与导向套同轴分布，且紧固套与芯柱外表面滑动连接。
10.进一步的，所述的定位臂为至少两级伸缩杆结构，其外表面设一个倾角传感器，所述倾角传感器与驱动电路电气连接。
11.进一步的，所述的驱动底座上设基于电动机的行走驱动机构，所述行走驱动机构通过传动机构分别与各检测辊轮连接。
12.进一步的，所述的驱动电路为基于dsp芯片、fpga芯片中任意一种为基础的电路系统，且驱动电路另设操控键盘、显示器、无线数据通讯装置及驱动电源，所述无线数据通讯装置和驱动电源均嵌于主控室内，所述操控键盘、显示器均嵌于承载机体外表面。
13.本新型一方面结构简单，使用灵活方便，可实现快速灵活的对高铁轨道安装定位作业后及日常运行维护作业中检测作业的需要，且操作维护作业灵活方便，并有效降低了检测作业对轨道造成的损伤；另一方在检测过程中，可同时实现对轨道整体安装定位的铺设精度、倾斜形变量及轨道使用运行后的的表面磨损、形变量进行精确检测，从而极大的提高了检测作业的全面性、检测效率及精度。
附图说明
14.下面结合附图和具体实施方式来详细说明本实用新型。
15.图1为本新型局部结构示意图；
具体实施方式
16.为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型。
17.如图1所示一种高铁轨道铺设定位精度检测装置，包括承载机体1、驱动底座2、导向臂3、定位臂4、辅助定位轮5、检测辊轮6、光纤陀螺仪7、倾角传感器8、压力传感器9、加速
度传感器10、水平仪11及驱动电路12，承载机体1为轴向截面呈“冂”字形槽状结构，与驱动底座2上端面连接并同轴分布，且承载机体1、驱动底座2间共同构成闭合腔体结构的主控室13，驱动底座2为横断面呈矩形的板状结构，其下端面设与驱动底座2下端面同轴分布的导向槽14，检测辊轮6若干，嵌于导向槽14内与导向槽14间通过压力传感器9连接，并构成至少两个检测组，检测组沿导向槽14轴线方向并与导向槽14同轴分布，导向臂3至少两个，对称分布在驱动底座2轴线两侧，导向臂3上端面及下端面分别通过棘轮机构与驱动底座2侧表面及定位臂4后端面铰接，并与水平面呈0
°
—90
°
夹角，定位臂4与水平面平行分布，其前端面通过压力传感器9与辅助定位轮5连接，且辅助定位轮5轴线与水平面垂直分布，水平仪11若干，分别嵌于承载底座2上端面及定位臂4外表面，光纤陀螺仪7、倾角传感器8、加速度传感器10及驱动电路12均嵌于控制室13内并与驱动底座2上端面连接，其中光纤陀螺仪7与控制室13同轴分布，倾角传感器8、加速度传感器10均至少两个，并环绕光纤陀螺仪7轴线均布，驱动电路12与承载机体1顶部下端面连接，并分别与光纤陀螺仪7、倾角传感器8、压力传感器9、加速度传感器10、水平仪11电气连接。
18.重点说明的，所述的检测组中包括三个位于同一导向槽14横端面内的检测辊轮6，且其中一个检测辊轮6与导向槽14槽底通过承载弹簧15连接，其轴线与导向槽14轴线垂直分布，剩余两个检测辊轮6对称分布在导向槽14两侧，并与导向槽14侧表面通过承载弹簧15连接，所述承载弹簧15分别与导向槽14的槽底及侧壁垂直分布并通过压力传感器9与导向槽14的槽底及侧壁连接。
19.进一步优化的，所述检测辊轮6中，与导向槽14槽底连接的检测辊6轮为圆柱体及鼓行结构中的任意一种，其长度为导向槽14槽底宽度至少30%；与导向槽14两侧连接的检测辊轮6轴向截面呈“工”字形及“匚”字形中任意一种结构中任意一种。
20.与此同时，所述的导向臂3包括导向套31、芯柱32及紧固套33，所述导向套31包覆在芯柱32外并与芯柱32同轴分布，所述导向套31外表面通过棘轮机构与驱动底座2侧表面铰接，内表面与芯柱32滑动连接，所述紧固套33包覆在导向套31前端面，与导向套31同轴分布，且紧固套33与芯柱32外表面滑动连接。
21.本实施例中，所述的定位臂4为至少两级伸缩杆结构，其外表面设一个倾角传感器8，所述倾角传感器8与驱动电路12电气连接。
22.本实施例中，所述的驱动底座2上设基于电动机的行走驱动机构16，所述行走驱动机构16通过传动机构分别与各检测辊轮6连接。
23.与此同时，所述的驱动电路12为基于dsp芯片、fpga芯片中任意一种为基础的电路系统，且驱动电路12另设操控键盘121、显示器122、无线数据通讯装置123及驱动电源124，所述无线数据通讯装置123和驱动电源124均嵌于主控室13内，所述操控键盘121、显示器122均嵌于承载机体1外表面。
24.本新型在具体实施中，首先对构成本新型的承载机体、驱动底座、导向臂、定位臂、辅助定位轮、检测辊轮、光纤陀螺仪、倾角传感器、压力传感器、加速度传感器、水平仪及驱动电路进行组装，即可进行轨道检测。
25.在进行检测作业时时，首先对本新型的驱动电源进行充电，然后将本新型的导向臂调整到与驱动底座上端面平行位置，将驱动底座的导向槽包覆在待检测轨道上端面，并通过各检测组的检测辊轮对驱动底座与待检测轨道定位，且定位后导向槽轴线位于待检测
轨道上端面中线位置，最后将导向臂调整至与驱动底座垂直分布的分布，并调整导向臂和定位臂长度，使辅助定位轮与待检测轨道侧表面相抵，最后将本新型驱动电路通过无线数据通讯装置与外部操控系统建立数据连接，即可完成本新型装配作业。
26.在装备过程中，通过各压力传感器检测至调整驱动底座与待检测导轨间的安装位置，及在驱动底座两侧的导向臂、定位臂与水平面夹角及长度均一致时，对称分布在待检测驱动导轨两侧的压力传感器检测到压力值相同情况下即可完成驱动底座安装定位。
27.在完成装配并进行检测作业时，首先由基于电动机的行走驱动机构运行，驱动各检测辊轮运行，并在检测辊轮驱动下实现本新型整体沿待检测导轨轴线方向匀速移动，在移动过程中，一方面通过光纤陀螺仪、倾角传感器、加速度传感器、水平仪对移动过程中轨道的水平、位移量及倾斜角度进行检测，另一方在运行中，根据各辅助定位轮、检测辊轮所连接的压力传感器对轨道表面起伏参数、弯曲变形参数及轨道因车辆运行压力及摩擦力造成的损耗和形变进行精确检测，从而达到同步时实现对轨道进行多项参数精确检测作业的需要。
28.本新型一方面结构简单，使用灵活方便，可实现快速灵活的对高铁轨道安装定位作业后及日常运行维护作业中检测作业的需要，且操作维护作业灵活方便，并有效降低了检测作业对轨道造成的损伤；另一方在检测过程中，可同时实现对轨道整体安装定位的铺设精度、倾斜形变量及轨道使用运行后的的表面磨损、形变量进行精确检测，从而极大的提高了检测作业的全面性、检测效率及精度。
29.本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制。上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理。在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进。这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。