铁路轨道应力检测行走小车的制作方法

1.本实用新型涉及一种超声波检测铁路轨道应力的技术。


背景技术：

2.现有的检测铁路轨道产品都不能对钢轨中的应力进行连续测试。在测试时只能对测量点进行测试，而且测量时还需要拆卸20
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50m范围内钢轨上的扣件，再对钢轨施加定量的作用力，测量钢轨的横、纵位移来计算钢轨内的应力值。这种测量方式工作量大，需要天窗点长，影响运输效率的提升，所以这些同类产品操作复杂，测试效率不高。
3.在无缝线路中，由于线路受到列车突然制动、道床夯实不均匀、扣件扣紧力不一致等因素的影响，便会产生钢轨的爬行，使有的地段钢轨受挤压，而另外的地段受拉伸，这样在钢轨中就会产生局部的应力集中现象。
4.同时无缝线路施工完毕锁定之后，因轨温发生变化而导致钢轨产生的较大的自由伸缩量就变成了较小的限制伸缩量，这样因钢轨伸缩受到限制就会以温度应力的形式转化到钢轨内部，相对锁轨温度，轨温升高导致钢轨欲伸长时受到的温度应力是压应力，轨温降低导致钢轨欲缩短时受到的温度应力是拉应力。因此，在无缝线路中就会存在两种应力，一种是因钢轨爬行产生的局部应力，另一种是轨温相对锁轨温度发生变化时产生的温度应力。
5.而对于这两种存在于钢轨中的应力，正常情况下锁定轨温的合理设计会将温度应力对钢轨的影响降为最低，但线路经过长期运行后，钢轨中会因为种种原因产生了局部应力，而局部应力又达到了一定程度，那样在累计温度应力后就有可能发生断轨或涨轨，形成事故隐患。
6.同时，因为钢轨爬行等原因产生局部应力集中时就改变了无缝线路整体设计时锁定轨温的最佳状态，而在实际使用中，对无缝线路维护时会对线路的某些应力超出规定范围的地方进行锯轨或加轨进行放散处理，这样虽然能够解决某段无缝线路应力过大的问题，但对整体线路来说因为锯轨或加轨也会破坏设计锁定轨温，长此以往就会造成整体线路偏离设计锁定轨温的情况，而逐步形成不可控制的安全隐患。所以测量出整体线路钢轨中局部应力集中的趋势，进行全局考虑，才是从根本上解决无缝线路断轨或涨轨安全隐患的方法。
7.为此，可以连续测量无缝线路中的应力情况的铁路轨道应力检测仪，能将整体测量区段描绘成一条应力变化曲线，从而可以方便的找出整条无缝线路中应力产生拉伸或压缩的变化区段，这样可以为无缝线路维护工作者提供指导和参考，有利于整体解决无缝线路因应力变化而形成的安全隐患。
8.当钢轨中存在残余应力时，进入钢轨中的超声纵波传播速度会发生改变，当残余应力方向与纵波方向一致时，拉伸应力使超声纵波传播速度变慢或传播时间延长，压缩应力使超声纵波传播速度加快或传播时间缩短。这样，只要测量出钢轨中超声纵波的速度变化量就能得出钢轨中的应力值。
9.所述铁路轨道应力检测仪需要一个在铁轨上可以连续行走，并且适合安装检测仪的行走小车。


技术实现要素：

10.本实用新型的目的是提供一种铁路轨道应力检测行走小车，以解决铁路轨道应力检测仪可以在铁轨上连续行走且适于检测的技术问题。
11.为了实现上述发明目的，本实用新型所采用的技术方案如下：
12.一种铁路轨道应力检测行走小车，包括横梁架、位于横梁架一侧的侧梁架、安装在侧梁架上的探头安装架和横梁架上的水箱、推杆及手把；所述推杆的底端安装在横梁架上端面，推杆顶端设有手把；横梁架一端下方安装有与轨道接触的平衡轮，横梁架另一端安装有侧梁架，探头安装架、清扫刷和温度传感器固定在侧梁架上；在侧梁架的前、后端，安装有两个行走轮，其中一个带里程编码器；所述平衡轮与两个行走轮在一个水平面上，均为轨道接触轮；所述探头安装架包括探头安装座上盖板、减振器、减振器安装座、超声换能器探头、探头安装座、二级导向套、二级导向套限位螺丝、紧固螺丝、一级导向套；探头安装座盖板通过两侧一级导向套与探头安装座两端实现滑动连接，所述探头安装座盖板下端四角处对称安装有带油压的弹簧减震器，弹簧减震器底端与减振器安装座固定，所述减振器安装座固定在探头安装座上；在探头安装座上开有供二级导向套上下滑动的槽口，二级导向套被探头安装座上的二级导向套限位螺丝定位，二级导向套内安装有一个超声换能器探头，在超声换能器探头与探头安装座盖板之间装有压缩弹簧，在探头安装座上有二或三个上述超声换能器探头；所述探头安装座上盖板通过探头安装架的调整螺丝与侧梁架固定。
13.在横梁架上还固定有水箱，该水箱通过管路连接探头安装座上的出水口，该出水口设在探头安装座的行走方向前端底部，并且在出水口处设有清扫海绵，在探头安装座前端侧梁架下方安装有清扫刷。
14.所述水箱通过水箱挡板固定在横梁架上，水箱挡板上设有槽型调整螺丝孔，固定水箱的水箱挡板用调整螺丝与槽型孔配合，在使用时升起固定水箱，不使用时降于横梁架内。
15.所述平衡轮安装于平衡轮导杆上，由平衡轮调整弹簧与平衡轮调整螺丝来调整平衡轮与侧梁架上两行走轮之间的轮距。
16.探头安装座通过调整减振器的弹簧压力来调整超声换能器探头与钢轨的压力，以保证超声换能器探头与钢轨的密贴。
17.在第二个超声换能器探头上方设有探头盖板，二级导向套内的超声换能器探头与探头盖板内有一个压缩弹簧，二级导向套在限位螺丝与压缩弹簧的作用下可随钢轨的不平度上下移动。
18.本实用新型的优点及积极效果：
19.1、小车整体采用铝合金制作，可快速分解为几部分，便于存放、运输。
20.2、探头安装架可以安装三个超声波探头或二个超声波探头分别使用，在保证探头距离恒定的情况下，能确保超声波探头在钢轨上的密贴，且最大程度的减少了因为小车运行发生的振动对数据测量的影响。
附图说明
21.图1是本实用新型的结构示意图之一。
22.图2是本实用新型的结构示意图之二。
23.图3是本实用新型的横梁架局部结构示意图。
24.图4是本实用新型的探头安装架的立体示意图之一。
25.图5是本实用新型的探头安装架的立体示意图之一。
26.图中编号：1、水箱；2、清扫刷；3、温度探头；4、电脑座；5、手把；6、推杆；7、探头安装架；7
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1、探头安装座上盖板；7
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2、减振器；7
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3、减振器安装座；7
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4、超声换能器探头；7
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5、探头安装座；7
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6、探头盖板；7
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7、安装调整孔；7
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8、二级导向套；7
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9、二级导向套限位螺丝；7
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10、紧固螺丝；7
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11、出水口；7
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12、一级导向套；8、探头安装调整螺丝；9、走行轮(里程传感器)；10、侧梁架；11、检测仪安装箱；12、紧固螺丝；13、推杆座；14、电池安装箱；15、水箱挡板；16、水箱挡板调整螺丝；17、横梁架；18、平衡轮盖板；19、平衡轮调整螺丝；20、平衡轮；21、平衡轮；22、平衡轮调整弹簧；23、平衡轮安装导杆。
具体实施方式
27.本实用新型的具体结构参见图1、2、3所示。包括横梁架、位于横梁架一侧的侧梁架、安装在侧梁架上的探头安装架和横梁架上的水箱、推杆及手把；所述推杆的底端安装在横梁架上端面，推杆顶端设有手把；横梁架一端下方安装有与轨道接触的平衡轮，横梁架另一端安装有侧梁架，探头安装架、清扫刷和温度传感器固定在侧梁架上；在侧梁架的前、后端，安装有两个行走轮，其中一个带里程编码器；所述平衡轮与两个行走轮在一个水平面上，均为轨道接触轮；
28.参见图4、5所示。所述探头安装架包括探头安装座上盖板、减振器、减振器安装座、超声换能器探头、探头安装座、二级导向套、二级导向套限位螺丝、紧固螺丝、一级导向套；探头安装座盖板通过两侧一级导向套与探头安装座两端实现滑动连接，所述探头安装座盖板下端四角处对称安装有带油压的弹簧减震器，弹簧减震器底端与减振器安装座固定，所述减振器安装座固定在探头安装座上；在探头安装座上开有供二级导向套上下滑动的槽口，二级导向套被探头安装座上的二级导向套限位螺丝定位，二级导向套内安装有一个超声换能器探头，在超声换能器探头与探头安装座盖板之间装有压缩弹簧，在探头安装座上有二或三个上述超声换能器探头；所述探头安装座上盖板通过探头安装架的调整螺丝与侧梁架固定。
29.在横梁架上还固定有水箱，该水箱通过管路连接探头安装座上的出水口，该出水口设在探头安装座的行走方向前端底部，并且在出水口处设有清扫海绵，在探头安装座前端侧梁架下方安装有清扫刷。
30.所述水箱通过水箱挡板固定在横梁架上，水箱挡板上设有槽型调整螺丝孔，固定水箱的水箱挡板用调整螺丝与槽型孔配合，在使用时升起固定水箱，不使用时降于横梁架内。
31.所述平衡轮安装于平衡轮导杆上，由平衡轮调整弹簧与平衡轮调整螺丝来调整平衡轮与侧梁架上两行走轮之间的轮距。
32.探头安装座通过调整减振器的弹簧压力来调整超声换能器探头与钢轨的压力，以
保证超声换能器探头与钢轨的密贴。
33.在第二个超声换能器探头上方设有探头盖板，二级导向套内的超声换能器探头与探头盖板内有一个压缩弹簧，二级导向套在限位螺丝与压缩弹簧的作用下可随钢轨的不平度上下移动。
34.组装顺序及工作原理：
35.1、小车
36.(1)小车由横梁架、侧梁架、推杆、电脑座、水箱、探头安装架等几大部分组成，不使用时，这几大部分可快速分解，便于存放、运输。
37.(2)使用时，首先将横梁架、侧梁架、推杆、电脑座、水箱、探头安装架等几大部分组装在一起，并将水箱连接管接通，其次将铁路轨道检测仪安装于检测仪安装箱内，电池安装于电池安装箱内，将超声换能器探头、温度探头、里程传感器的数据线与检测仪相对应的接口连接起来，最后将电脑放于电脑座并与检测仪用数据线相连。
38.(3)探头安装可利用探头安装调整螺丝来调整位置，以保证超声换能器探头与钢轨的最佳接触位置。
39.(4)水箱挡板可利用水箱挡板调整螺丝在使用时升起固定水箱，不使用时降于横梁架内，以便于存放。
40.(5)平衡轮安装于平衡轮导杆上，由平衡轮调整弹簧与平衡轮调整螺丝来控制安装位置，以此来调整平衡轮与侧梁架上两轮之间的轮距以适应铁路轨距的变化。
41.(6)水箱为可折叠水箱，不使用时可折叠存放。
42.2、探头安装架
43.(1)探头安装架可通过调整减振器的弹簧压力来调整超声换能器探头与钢轨的压力，以保证超声换能器探头与钢轨的密贴。
44.(2)一级导向套可在小车走行振动及蛇行运动中保证探头安装座的稳定。
45.(3)二级导向套内的超声换能器探头与探头盖板内有一个压缩弹簧，因此二级导向套在限位螺丝与压缩弹簧的作用下可随钢轨的不平度上下移动，用于保证三个超声换能器探头与钢轨的密贴。