一种便于维护的轨道交通移动智能运维检测装备的制作方法

1.本发明涉及轨道运维技术领域，具体为一种便于维护的轨道交通移动智能运维检测装备。


背景技术：

2.轨道交通是当下人员出行的十分便捷的交通方式。为了保证轨道交通工具的安全稳定运行，对轨道的运维检修十分重要。
3.现有的轨道常出现的问题有：轨头裂纹、轨头磨损以及轨道变形等，现有的运维检修设备需要对轨道的上述问题进行一一排查，以此来确保轨道交通的安全。
4.本发明就是基于解决上述问题的基础上，提出的一种便于维护的轨道交通移动智能运维检测装备。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种便于维护的轨道交通移动智能运维检测装备，能够实现对待检测轨道的轨头裂纹、轨头磨损以及轨道变形等一体检测。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种便于维护的轨道交通移动智能运维检测装备，其包括：车架，所述车架呈工字型，在车架的四角处安装有四个电动导轨，电动导轨能够卡在待检测的导轨上进行滚动；
7.轨道清洁装置，其设置与车架的前端，用于对待检测轨道的表面进行清洁；
8.轨道裂纹检测装置，其共有两组且分别固定于车架的两侧，用于对待检测轨道的表面采用超声探伤装置进行裂纹检测；
9.轨道磨损检测装置，其共有两组且分别固定于车架的两侧，用于对待检测轨道的轨顶以及轨顶内侧壁进行磨损检测；
10.轨道变形检测装置，其固定于车架的下方，用于对待检测轨道是否沿轨道长度方向变形进行检测，且能够用于判断变形方向；
11.车板，固定于车架上端，在车板的上端固定有控制盒、天线、电池箱。
12.优选的，所述轨道清洁装置包括支撑板和转轴，支撑板共有两个且对称的固定在车架的前端面上，转轴的两端转动连接在两个支撑板的内侧壁上，在转轴的两端处平行的固定有两个摆杆，摆杆的下端固定有喷气装置，所述喷气装置能够对待检测轨道的轨顶以及轨顶的两侧面进行喷气除尘。
13.优选的，所述喷气装置包括第一连接板，第一连接板的上方固定有高压风机，第一连接板的下方固定有第二连接板和第三连接板，第二连接板和第三连接板平行设置且分别位于待检测轨道的两侧，在第一连接板的下表面以及第二连接板和第三连接板的相对面上均固定有喷气头，所述喷气头通过气管与高压风机的输出端连接，气管安装于第一连接板、第二连接板和第三连接板的内部。
14.优选的，两个所述摆杆之间固定有横推杆，所述横推杆的中部固定连接机械臂的
一端，机械臂的另一端固定在机架上，通过机械臂带动摆杆绕转轴转动或保持摆杆固定。
15.优选的，所述轨道裂纹检测装置包括第一支撑架，所述第一支撑架共有两个且分别固定在车架的两侧，在第一支撑架的外端底部固定有超声检测探头，超声检测探头呈倾斜设置，能够同时对待检测轨道的轨顶以及轨顶内侧壁进行检测。
16.优选的，所述轨道磨损检测装置包括第二支撑架，所述敌人支撑架共有两个且分别固定在车架的两侧，在第二支撑架的外端固定有竖板，在竖板位于轨顶上方的位置固定有横板，在竖板朝向轨顶内侧壁的一面固定有第一距离传感器，在横板朝向轨顶的一面固定有第二距离传感器。
17.优选的，所述轨道变形检测装置包括第三支撑架，第三支撑架共有两个且分别指向两侧的待检测轨道；在第三支撑架的下端固定有滑套，滑套的两端分别滑动穿插有第一插杆和第二插杆，第一插杆和第二插杆之间通过弹簧连接，弹簧上设有弹力传感器；
18.在车架的下端固定有圆筒，圆筒的内部顶端固定有电机，电机的输出端固定连接扭矩传感器，扭矩传感器的外部套设固定有扭簧，扭簧的两端卡接固定在圆筒的内侧壁中，扭矩传感器的下端固定连接传动杆，传动杆的底端固定连接在圆盘的中心处，圆盘上非圆心处固定有销轴，销轴上转动连接一个连杆，连杆的外端与第一插杆转动连接；
19.滑套另一端的第二插杆外端固定有顶紧头，顶紧头上转动连接有与轨头内侧壁接触的滚轮。
20.优选的，所述扭簧在工作状态下处于蓄力状态。
21.优选的，所述第一插杆和第二插杆位于滑套内的一端均固定有限位板。
22.优选的，弹簧的弹性系数小于扭簧的弹性系数。
23.与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
24.一、本发明通过设置轨道清洁装置，能够对待检测轨道的表面进行除尘清洁，提高了检测精度；
25.二、本发明通过设置轨道裂纹检测装置，通过超声检测探头来实现对轨道的裂纹检测，同时将超声检测探头呈倾斜设置，能够同时检测轨顶以及轨顶内侧是否有裂纹，检测效率高；
26.三、本发明通过设置轨道磨损检测装置，第一距离传感器通过检测至轨顶内侧壁的距离来检测轨顶内侧壁的磨损量，第二距离传感器通过检测至轨顶顶面的距离来检测轨顶的磨损量，检测效率高；
27.四、本发明通过设置轨道变形检测装置，能够对轨道是否变形，以及变形量大小进行检测，有助于检修人员快速对变形轨道的危险程度进行判断。
附图说明
28.图1为本发明结构示意图；
29.图2为本发明图1的底部示意图；
30.图3本发明喷气装置的示意图；
31.图4为本发明轨道裂纹检测装置的示意图；
32.图5为本发明轨道变形检测装置的结构示意图；
33.图6为滑套与第一插杆、第二插杆的连接示意图；
34.图7为本发明圆筒的内部示意图；
35.图中：1-待检测轨道，2-车架，3-电动导轨，4-车板，5-控制盒，6-天线，7-电池箱，8-转轴，9-摆杆，10-横推杆，11-机械臂，12-第一支撑架，13-超声检测探头，14-第二支撑架，15-第三支撑架，16-竖板，17-横板，18-第二距离传感器，19-第一距离传感器，20-滑套，21-第二插杆，22-顶紧头，23-滚轮，24-第一插杆，25-连杆，26-圆盘，27-销轴，28-传动杆，29-圆筒，30-电机，31-扭矩传感器，32-扭簧，33-弹簧，34-限位板，35-第一连接板，36-第二连接板，37-第三连接板，38-喷气头，39-高压风机。
具体实施方式
36.下面将结合本发明的实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
37.请参阅图1至图7，本发明提供一种技术方案：一种便于维护的轨道交通移动智能运维检测装备，其包括：车架2和车板4，车板4，固定于车架2上端，在车板4的上端固定有控制盒5、天线6、电池箱7。控制盒5内只有plc控制器，优选使用型号为dvp20ec00r3的plc可编程控制器，通过plc控制器能够对该运维检测装备上的一些电控执行部件进行控制，如电动导轨3的运行、机械臂11的动作等等，天线6用于传输轨道的检测结果，包括裂纹检测结果、磨损检测结果以及变形检测结果。电池箱7内置有蓄电池，用于为该检修装置的各用电部件供电。
38.具体来说，车架2呈工字型，在车架2的四角处安装有四个电动导轨3，电动导轨3能够卡在待检测的导轨上进行滚动，电动导轨3通过plc控制器控制行进，包括行进方向和行进速度，以及启停，通过电池箱7进行供电。
39.车架2的前端设置有轨道清洁装置，用于对待检测轨道1的表面进行清洁；具体来说，轨道清洁装置包括支撑板和转轴8，支撑板共有两个且对称的固定在车架2的前端面上，转轴8的两端转动连接在两个支撑板的内侧壁上，在转轴8的两端处平行的固定有两个摆杆9，摆杆9的下端固定有喷气装置，所述喷气装置能够对待检测轨道1的轨顶以及轨顶的两侧面进行喷气除尘。喷气装置包括第一连接板35，第一连接板35的上方固定有高压风机39，第一连接板35的下方固定有第二连接板36和第三连接板37，第二连接板36和第三连接板37平行设置且分别位于待检测轨道1的两侧，在第一连接板35的下表面以及第二连接板36和第三连接板37的相对面上均固定有喷气头38，所述喷气头38通过气管与高压风机39的输出端连接，气管安装于第一连接板35、第二连接板36和第三连接板37的内部。两个所述摆杆9之间固定有横推杆10，所述横推杆10的中部固定连接机械臂11的一端，机械臂11的另一端固定在机架上，通过机械臂11带动摆杆9绕转轴8转动或保持摆杆9固定。在车架2进入待检测轨道1时，可以先通过机械臂11将横推杆10抬起，从而带动两侧的摆杆9抬起，当四个电动导轨3均位于待检测轨道1上时，再通过机械臂11将横推杆10放下，使第二连接板36和第三连接板37分别位于轨头的两侧，高压风机39由plc控制器控制启停，在车架2行进的过程中对轨道的表面进行喷气除尘。
40.车架2的两侧固定有两组轨道裂纹检测装置，用于对待检测轨道1的表面采用超声
探伤装置进行裂纹检测；轨道裂纹检测装置包括第一支撑架12，所述第一支撑架12共有两个且分别固定在车架2的两侧，在第一支撑架12的外端底部固定有超声检测探头13，超声检测探头13呈倾斜设置，能够同时对待检测轨道1的轨顶以及轨顶内侧壁进行检测，提高检测的效率。
41.车架2的两侧固定有两组轨道磨损检测装置，用于对待检测轨道1的轨顶以及轨顶内侧壁进行磨损检测；轨道磨损检测装置包括第二支撑架14，所述敌人支撑架共有两个且分别固定在车架2的两侧，在第二支撑架14的外端固定有竖板16，在竖板16位于轨顶上方的位置固定有横板17，在竖板16朝向轨顶内侧壁的一面固定有第一距离传感器19，在横板17朝向轨顶的一面固定有第二距离传感器18。第一距离传感器19通过检测至轨顶内侧壁的距离来检测轨顶内侧壁的磨损量，第二距离传感器18通过检测至轨顶顶面的距离来检测轨顶的磨损量，检测效率高。
42.车架2的下方固定有轨道变形检测装置，用于对待检测轨道1是否沿轨道长度方向变形进行检测，且能够用于判断变形方向；轨道变形检测装置包括第三支撑架15，第三支撑架15共有两个且分别指向两侧的待检测轨道1；在第三支撑架15的下端固定有滑套20，滑套20的两端分别滑动穿插有第一插杆24和第二插杆21，第一插杆24和第二插杆21位于滑套20内的一端均固定有限位板34。第一插杆24和第二插杆21之间通过弹簧33连接，弹簧33上设有弹力传感器；
43.在车架2的下端固定有圆筒29，圆筒29的内部顶端固定有电机30，电机30的输出端固定连接扭矩传感器31，扭矩传感器31的外部套设固定有扭簧32，扭簧32的两端卡接固定在圆筒29的内侧壁中，扭簧32在工作状态下处于蓄力状态。扭矩传感器31的下端固定连接传动杆28，传动杆28的底端固定连接在圆盘26的中心处，圆盘26上非圆心处对称固定有销轴27，销轴27上转动连接一个连杆25，连杆25的外端与第一插杆24转动连接。
44.弹簧33的弹性系数小于扭簧32的弹性系数。
45.滑套20另一端的第二插杆21外端固定有顶紧头22，顶紧头22上转动连接有与轨头内侧壁接触的滚轮23。
46.当车架2开始进入待检测导轨时，为了防止滚轮23与导轨之间产生干涉，先通过电机30带动圆盘26转动，圆盘26通过两侧的连杆25能够将第一插杆24和第二插杆21朝着轨道的内侧拉，从而带动滚轮23朝着轨道的内侧移动，当车架2放置好后，plc控制电机30断电，此时电机30不在对传动杆28的转动进行限制，在扭簧32的作用下，传动杆28转动进而带动圆盘26转动，圆盘26通过连杆25带动第一插杆24和第二插杆21朝着轨道的外侧移动，使滚轮23顶紧在轨头的内侧壁上。
47.轨道朝外侧变形时的检测过程如下：
48.在车架2移动过程中，滚轮23贴着轨头的内侧壁滚动，当遇到轨道朝外侧变形时，由于扭簧32处于蓄力状态且弹性系数大于弹簧33，扭簧32会释放能量，若变形量处于正常范围，扭簧32会始终处于蓄能状态，可通过扭矩传感器31来检测扭簧32是否处于蓄能状态，扭簧32释放能量能够带动传动杆28、圆盘26转动，圆盘26通过连杆25推动第一插杆24、弹簧33、第二插杆21向轨道外侧移动，使滚轮23始终顶紧在轨头的内侧壁上，此过程中弹簧33长度不变；
49.当圆盘26转动使连杆25与第一插杆24平行时此时连杆25与销轴27处于死点位置，
扭簧32能量全部释放，说明此时轨道变形量已达临界点，超过这个临界点就容易发生危险，超过临界点后，弹簧33开始释放能量，继续推动第二插杆21朝着轨道的外侧移动(此时第一插杆24处于死点位置不能被推动)，使滚轮23贴紧在轨头的内侧壁上，通过弹力传感器对弹簧33的弹力进行检测，根据扭矩传感器31和弹力传感器的监测值，构建报警公式，方法如下：
50.轨道正常未变形时，扭簧32处于蓄力最大状态，此时扭力记为f1，当扭簧32的扭矩逐渐减小至0n时，记为f0，此时说明轨道朝外侧的变形量以达到临界值，此时可以通过plc控制器将报警信号通过天线6发送给检修人员进行报警，本装置的优点还在于，在超出变形的临界值后，还能够对变形量做进一步的监测，超出临界值后，弹簧33开始释放能量，将弹簧33的初始弹力记为g1，将弹簧33变形后弹力传感器检测到的最小弹力记为g2，由此可以计算出弹簧33的弹力变化为g＝g1-g2，再通过弹簧33的弹性系数k，可以计算出弹簧33的变形量x＝g/k，弹簧33的变形量即为轨道朝外侧超出临界点的变形量。
51.轨道朝内侧变形时的检测过程如下：
52.在车架2移动过程中，滚轮23贴着轨头的内侧壁滚动，当遇到轨道朝内侧变形时，由于扭簧32处于蓄力状态且弹性系数大于弹簧33弹簧33此时处于最短状态，扭簧32会进一步进行蓄能能量，扭矩传感器31能够对扭簧32的扭矩进行检测，当达到临界值后，扭簧32无法进一步蓄能，此时说明轨道再继续朝内侧变形存在安全隐患，此时可以通过plc控制器将报警信号通过天线6发送给检修人员进行报警。
53.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。