用于施工的铁轨合格性现场验证分析设备的制作方法

1.本发明属于铁轨修建检测技术领域，具体是指用于施工的铁轨合格性现场验证分析设备。


背景技术：

2.铁路上铺设的无缝钢轨并不是出厂时就是一体的，而是将两根独立的钢轨通过无缝焊接技术焊接成一个整体，然后经打磨达到肉眼看不出来接缝的效果，无缝钢轨对焊缝的要求非常高，这个要求主要体现在几何尺寸和力学性能两个方面。
3.其中，几何尺寸的要求主要为了避免列车行经接缝处时发生颠簸，同时如果几何尺寸不均匀，在受到列车行进的周期性压迫时，也会产生应力集中和影响钢轨的疲劳寿命。
4.目前基于装配式建筑的钢管铺设方式，是在厂内生产好整块的铺设基台，在铺设基台上也预置安装钢轨的夹持件，铁轨安装后直接夹持固定即可，由于铺设基台是厂内预置的，因此可以要求其具备一定的精度，甚至某一小段位置可以要求较高的精度。
5.基于这种具有一定精度的安装基台，本发明提出了一种能够检测打磨完成后的焊缝的几何尺寸是否合格、以及抗弯能力是否合格的用于施工的铁轨合格性现场验证分析设备。


技术实现要素：

6.针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本发明提出了一种基于微电流电路的开合来进行电信号反馈的、能够检测焊缝附近的几何尺寸、力学性能的用于施工的铁轨合格性现场验证分析设备，为了检测实际几何尺寸和理想几何尺寸的偏差，本发明创造性地提出了能够用于各个位置的警报式尺寸跳动反馈机构，将铁轨纳入电路之中，通过电路的开合判断几何尺寸的合格与否，在需要时还能输出尺寸偏差的数值，这是一种全新的检测方式和检测设备，具有操作方便，效果稳定的技术效果。
7.本发明采取的技术方案如下：本发明提出了用于施工的铁轨合格性现场验证分析设备，包括信号反馈式几何尺寸检测机构、警报式尺寸跳动反馈机构、滑行导向限位机构和液压负载模拟机构，所述信号反馈式几何尺寸检测机构对称设于液压负载模拟机构的两端，通过信号反馈式几何尺寸检测机构能够在滑行导向限位机构安装完成之后，对门式高精度检测架相对于待测导轨的位置进行精细调节，从而降低滑行导向限位机构的安装标准和难度，此时只需要要求滑行导轨本体和待测钢轨的平行度即可，所述警报式尺寸跳动反馈机构卡合设于信号反馈式几何尺寸检测机构和滑行导向限位机构中，通过警报式尺寸跳动反馈机构能够持续监测待测导轨的表面和测量基准表面之间的偏差，并且在偏差超出一定范围后发出点信号报警；铁轨导电组件、待测导轨和回路开合控制组件组成了一个电流回路，当此回路连通时，快拆端子中的相应导线就会传递电信号；所述液压负载模拟机构设于滑行导向限位机构上。
8.进一步地，所述信号反馈式几何尺寸检测机构包括检测基准位调节机构和铁轨导
电组件，所述检测基准位调节机构可拆卸设于滑行导向限位机构上，所述铁轨导电组件对称设于检测基准位调节机构的两侧。
9.作为优选地，所述检测基准位调节机构包括升降调节板、快拆端子和门式高精度检测架，所述升降调节板上阵列设有用于调节纵向高度的调节板纵向腰孔，所述升降调节板的底部还设有用于调节门式高精度检测架的横向位置的调节板横向腰孔，所述快拆端子设于升降调节板上，所述门式高精度检测架上设有检测架调节凸台，所述检测架调节凸台卡合滑动设于调节板横向腰孔中，通过检测架调节凸台和调节板横向腰孔的滑动锁紧能够调节门式高精度检测架相对于升降调节板的横向位置，所述门式高精度检测架上还设有检测架顶部孔和检测架侧孔。
10.作为本发明的进一步优选，所述铁轨导电组件包括导电轮机架、弹性伸缩导电轮叉架和导电滚轮，所述导电轮机架对称设于门式高精度检测架的底部，所述弹性伸缩导电轮叉架固接于导电轮机架中，所述弹性伸缩导电轮叉架的一端设有导电端子，所述导电滚轮转动设于弹性伸缩导电轮叉架的另一端，所述导电滚轮和导电端子电连接，所述导电端子和快拆端子电连接；铁轨导电组件预留了四个安装位置，但是实际使用时只需要安装两组，其中一组通电，另一组不通电，主要起平衡弹力的作用。
11.进一步地，所述警报式尺寸跳动反馈机构包括绝缘外壳组件和回路开合控制组件，所述绝缘外壳组件卡合设于检测架顶部孔和检测架侧孔中，所述回路开合控制组件卡合滑动设于绝缘外壳组件中；所述绝缘外壳组件包括安装壳体、升降式套筒和预紧弹簧，所述安装壳体卡合设于检测架顶部孔和检测架侧孔中，所述安装壳体上设有壳体上挡边和壳体下挡边，所述升降式套筒卡合滑动设于壳体下挡边中，所述升降式套筒上设有套筒中心孔，所述升降式套筒的底部设有套筒球窝部，所述套筒球窝部的顶端设有球窝圆台，所述预紧弹簧设于壳体下挡边和球窝圆台之间；通过预紧弹簧的弹性复位能力，能够保证导电滚珠始终紧贴待测表面；各组警报式尺寸跳动反馈机构独立运行、相互不影响，因此不会发生丢失检测数据的问题。
12.作为本发明的进一步优选，作为优选地，所述回路开合控制组件包括导电滚珠、升降式导电杆、顶部触发端子和底部触发端子，所述导电滚珠转动设于套筒球窝部中，所述导电滚珠和待检测铁轨滚动接触，所述升降式导电杆卡合设于套筒中心孔中，所述升降式导电杆的底部设有导电杆球窝部，所述导电滚珠和导电杆球窝部接触，所述顶部触发端子卡合设于壳体上挡边的底部，所述底部触发端子卡合设于壳体下挡边的顶部，所述导电滚珠和升降式导电杆始终电连接，升降式导电杆的顶端在上升和下降超过一定幅度时，升降式导电杆的端部会触碰到顶部触发端子或者底部触发端子，从而使回路闭合、电信号通过快拆端子发送到外界，所述升降式导电杆的顶端位于顶部触发端子和底部触发端子之间，所述顶部触发端子和底部触发端子分别与快拆端子电连接，警报式尺寸跳动反馈机构安装在信号反馈式几何尺寸检测机构上时，用于检测焊缝处的几何尺寸是否符合标准，避免因为不平整产生应力集中从而影响轨道的疲劳寿命。
13.进一步地，所述滑行导向限位机构包括滑动导向部和俯仰检测支架，所述滑动导向部安装于轨道架设基台上，所述滑动导向部包括滑行导轨本体、高精度滑块和异形滑板，所述滑行导轨本体安装于轨道架设基台上，所述滑行导轨本体的侧面设有凸出的导轨高精度检测面，所述高精度滑块卡合滑动设于滑行导轨本体上，所述异形滑板设于高精度滑块
上。
14.作为优选地，所述俯仰检测支架固接于液压负载模拟机构的侧面，所述俯仰检测支架上设有检测支架圆孔，所述警报式尺寸跳动反馈机构卡合设于检测支架圆孔中，警报式尺寸跳动反馈机构安装在滑行导向限位机构中时，通过感应铁轨在受到重载时下降的形变幅度，来判断焊缝处的力学性能、强度是否符合标准。
15.进一步地，所述液压负载模拟机构包括框架式支撑组件和负载增压组件，所述框架式支撑组件设于异形滑板上，所述负载增压组件卡合滑动设于框架式支撑组件中。
16.作为优选地，所述框架式支撑组件包括框式机架本体、扁平式液压缸和液压管，所述框式机架本体上设有机架圆框和机架方框，所述异形滑板卡合设于机架圆框和机架方框之间，所述扁平式液压缸卡合设于机架圆框中，所述扁平式液压缸的顶部设有液压缸接头，所述液压管卡合设于液压缸接头中。
17.作为本发明的进一步优选，所述负载增压组件包括增压活塞、增压滚轮叉架和增压轮，所述增压活塞卡合滑动设于扁平式液压缸中，所述增压滚轮叉架设于增压活塞的底部，所述增压轮转动设于增压滚轮叉架上。
18.采用上述结构本发明取得的有益效果如下：（1）通过信号反馈式几何尺寸检测机构能够在滑行导向限位机构安装完成之后，对门式高精度检测架相对于待测导轨的位置进行精细调节，从而降低滑行导向限位机构的安装标准和难度，此时只需要要求滑行导轨本体和待测钢轨的平行度即可；（2）通过警报式尺寸跳动反馈机构能够持续监测待测导轨的表面和测量基准表面之间的偏差，并且在偏差超出一定范围后发出点信号报警；（3）铁轨导电组件、待测导轨和回路开合控制组件组成了一个电流回路，当此回路连通时，快拆端子中的相应导线就会传递电信号；（4）铁轨导电组件预留了四个安装位置，但是实际使用时只需要安装两组，其中一组通电，另一组不通电，主要起平衡弹力的作用；（5）通过预紧弹簧的弹性复位能力，能够保证导电滚珠始终紧贴待测表面；各组警报式尺寸跳动反馈机构独立运行、相互不影响，因此不会发生丢失检测数据的问题；（6）升降式导电杆的顶端在上升和下降超过一定幅度时，升降式导电杆的端部会触碰到顶部触发端子或者底部触发端子，从而使回路闭合、电信号通过快拆端子发送到外界；（7）警报式尺寸跳动反馈机构安装在信号反馈式几何尺寸检测机构上时，用于检测焊缝处的几何尺寸是否符合标准，避免因为不平整产生应力集中从而影响轨道的疲劳寿命；（8）警报式尺寸跳动反馈机构安装在滑行导向限位机构中时，通过感应铁轨在受到重载时下降的形变幅度，来判断焊缝处的力学性能、强度是否符合标准。
附图说明
19.图1为本发明提出的用于施工的铁轨合格性现场验证分析设备的立体图；图2为本发明提出的用于施工的铁轨合格性现场验证分析设备的主视图；图3为本发明提出的用于施工的铁轨合格性现场验证分析设备的俯视图；
图4为图2中沿着剖切线a-a的剖视图；图5为图4中沿着剖切线b-b的剖视图；图6为图3中沿着剖切线c-c的剖视图；图7为信号反馈式几何尺寸检测机构和警报式尺寸跳动反馈机构的组合结构示意图；图8为警报式尺寸跳动反馈机构和滑行导向限位机构的组合结构示意图；图9为本发明提出的用于施工的铁轨合格性现场验证分析设备的液压负载模拟机构的结构示意图；图10为本发明提出的用于施工的铁轨合格性现场验证分析设备的局部结构示意图；图11为图4中ⅰ处的局部放大图；图12为图6中ⅱ处的局部放大图。
20.其中，1、信号反馈式几何尺寸检测机构，2、警报式尺寸跳动反馈机构，3、滑行导向限位机构，4、液压负载模拟机构，5、检测基准位调节机构，6、铁轨导电组件，7、升降调节板，8、快拆端子，9、门式高精度检测架，10、导电轮机架，11、弹性伸缩导电轮叉架，12、导电滚轮，13、调节板纵向腰孔，14、调节板横向腰孔，15、检测架顶部孔，16、检测架侧孔，17、检测架调节凸台，18、导电端子，19、绝缘外壳组件，20、回路开合控制组件，21、安装壳体，22、升降式套筒，23、预紧弹簧，24、导电滚珠，25、升降式导电杆，26、顶部触发端子，27、底部触发端子，28、壳体上挡边，29、壳体下挡边，30、套筒中心孔，31、套筒球窝部，32、球窝圆台，33、导电杆球窝部，34、滑动导向部，35、俯仰检测支架，36、滑行导轨本体，37、高精度滑块，38、异形滑板，39、检测支架圆孔，40、导轨高精度检测面，41、框架式支撑组件，42、负载增压组件，43、框式机架本体，44、扁平式液压缸，45、液压管，46、增压活塞，47、增压滚轮叉架，48、增压轮，49、机架圆框，50、机架方框，51、液压缸接头。
21.附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。
具体实施方式
22.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中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。
23.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示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。
24.如图1~图12所示，本发明提出了用于施工的铁轨合格性现场验证分析设备，包括信号反馈式几何尺寸检测机构1、警报式尺寸跳动反馈机构2、滑行导向限位机构3和液压负载模拟机构4，信号反馈式几何尺寸检测机构1对称设于液压负载模拟机构4的两端，通过信号反馈式几何尺寸检测机构1能够在滑行导向限位机构3安装完成之后，对门式高精度检测
架9相对于待测导轨的位置进行精细调节，从而降低滑行导向限位机构3的安装标准和难度，此时只需要要求滑行导轨本体36和待测钢轨的平行度即可，警报式尺寸跳动反馈机构2卡合设于信号反馈式几何尺寸检测机构1和滑行导向限位机构3中，通过警报式尺寸跳动反馈机构2能够持续监测待测导轨的表面和测量基准表面之间的偏差，并且在偏差超出一定范围后发出点信号报警；铁轨导电组件6、待测导轨和回路开合控制组件20组成了一个电流回路，当此回路连通时，快拆端子8中的相应导线就会传递电信号；液压负载模拟机构4设于滑行导向限位机构3上。
25.滑行导向限位机构3包括滑动导向部34和俯仰检测支架35，滑动导向部34安装于轨道架设基台上，滑动导向部34包括滑行导轨本体36、高精度滑块37和异形滑板38，滑行导轨本体36安装于轨道架设基台上，滑行导轨本体36的侧面设有凸出的导轨高精度检测面40，高精度滑块37卡合滑动设于滑行导轨本体36上，异形滑板38设于高精度滑块37上。
26.俯仰检测支架35固接于液压负载模拟机构4的侧面，俯仰检测支架35上设有检测支架圆孔39，警报式尺寸跳动反馈机构2卡合设于检测支架圆孔39中，警报式尺寸跳动反馈机构2安装在滑行导向限位机构3中时，通过感应铁轨在受到重载时下降的形变幅度，来判断焊缝处的力学性能、强度是否符合标准。
27.液压负载模拟机构4包括框架式支撑组件41和负载增压组件42，框架式支撑组件41设于异形滑板38上，负载增压组件42卡合滑动设于框架式支撑组件41中。
28.框架式支撑组件41包括框式机架本体43、扁平式液压缸44和液压管45，框式机架本体43上设有机架圆框49和机架方框50，异形滑板38卡合设于机架圆框49和机架方框50之间，扁平式液压缸44卡合设于机架圆框49中，扁平式液压缸44的顶部设有液压缸接头51，液压管45卡合设于液压缸接头51中。
29.负载增压组件42包括增压活塞46、增压滚轮叉架47和增压轮48，增压活塞46卡合滑动设于扁平式液压缸44中，增压滚轮叉架47设于增压活塞46的底部，增压轮48转动设于增压滚轮叉架47上。
30.信号反馈式几何尺寸检测机构1包括检测基准位调节机构5和铁轨导电组件6，检测基准位调节机构5可拆卸设于滑行导向限位机构3上，铁轨导电组件6对称设于检测基准位调节机构5的两侧。
31.检测基准位调节机构5包括升降调节板7、快拆端子8和门式高精度检测架9，升降调节板7上阵列设有用于调节纵向高度的调节板纵向腰孔13，升降调节板7的底部还设有用于调节门式高精度检测架9的横向位置的调节板横向腰孔14，快拆端子8设于升降调节板7上，门式高精度检测架9上设有检测架调节凸台17，检测架调节凸台17卡合滑动设于调节板横向腰孔14中，通过检测架调节凸台17和调节板横向腰孔14的滑动锁紧能够调节门式高精度检测架9相对于升降调节板7的横向位置，门式高精度检测架9上还设有检测架顶部孔15和检测架侧孔16。
32.铁轨导电组件6包括导电轮机架10、弹性伸缩导电轮叉架11和导电滚轮12，导电轮机架10对称设于门式高精度检测架9的底部，弹性伸缩导电轮叉架11固接于导电轮机架10中，弹性伸缩导电轮叉架11的一端设有导电端子18，导电滚轮12转动设于弹性伸缩导电轮叉架11的另一端，导电滚轮12和导电端子18电连接，导电端子18和快拆端子8电连接；铁轨导电组件6预留了四个安装位置，但是实际使用时只需要安装两组，其中一组通电，另一组
不通电，主要起平衡弹力的作用。
33.警报式尺寸跳动反馈机构2包括绝缘外壳组件19和回路开合控制组件20，绝缘外壳组件19卡合设于检测架顶部孔15和检测架侧孔16中，回路开合控制组件20卡合滑动设于绝缘外壳组件19中；绝缘外壳组件19包括安装壳体21、升降式套筒22和预紧弹簧23，安装壳体21卡合设于检测架顶部孔15和检测架侧孔16中，安装壳体21上设有壳体上挡边28和壳体下挡边29，升降式套筒22卡合滑动设于壳体下挡边29中，升降式套筒22上设有套筒中心孔30，升降式套筒22的底部设有套筒球窝部31，套筒球窝部31的顶端设有球窝圆台32，预紧弹簧23设于壳体下挡边29和球窝圆台32之间；通过预紧弹簧23的弹性复位能力，能够保证导电滚珠24始终紧贴待测表面；各组警报式尺寸跳动反馈机构2独立运行、相互不影响，因此不会发生丢失检测数据的问题。
34.回路开合控制组件20包括导电滚珠24、升降式导电杆25、顶部触发端子26和底部触发端子27，导电滚珠24转动设于套筒球窝部31中，导电滚珠24和待检测铁轨滚动接触，升降式导电杆25卡合设于套筒中心孔30中，升降式导电杆25的底部设有导电杆球窝部33，导电滚珠24和导电杆球窝部33接触，顶部触发端子26卡合设于壳体上挡边28的底部，底部触发端子27卡合设于壳体下挡边29的顶部，导电滚珠24和升降式导电杆25始终电连接，升降式导电杆25的顶端在上升和下降超过一定幅度时，升降式导电杆25的端部会触碰到顶部触发端子26或者底部触发端子27，从而使回路闭合、电信号通过快拆端子8发送到外界，升降式导电杆25的顶端位于顶部触发端子26和底部触发端子27之间，顶部触发端子26和底部触发端子27分别与快拆端子8电连接，警报式尺寸跳动反馈机构2安装在信号反馈式几何尺寸检测机构1上时，用于检测焊缝处的几何尺寸是否符合标准，避免因为不平整产生应力集中从而影响轨道的疲劳寿命。
35.具体使用时，具体使用时，首先用户需要将滑行导轨本体36安装在待测导轨的铺设基座上，并且调节滑行导轨本体36和待测导轨的平行度；然后通过调节板纵向腰孔13调节升降调节板7的高度，使得位于检测架顶部孔15中的警报式尺寸跳动反馈机构2的导电滚珠24接触待测表面，并且升降式导电杆25的端部位于顶部触发端子26和底部触发端子27的中间位置；随后调节检测架调节凸台17和调节板横向腰孔14的相对位置，使得位于检测架侧孔16中的警报式尺寸跳动反馈机构2的导电滚珠24接触待测表面，并且升降式导电杆25的端部位于顶部触发端子26和底部触发端子27的中间位置；安装调节完成之后，从一组铁轨导电组件6朝向铁轨通电，在滑动检测的过程中，若各个待测面与检测基准面的误差不大，那么升降式导电杆25的端部不与顶部触发端子26和底部触发端子27接触，此时电路断开，快拆端子8不向外界传递电信号；当某个侧面位置的尺寸偏差过大时，升降式导电杆25的端部将会接触顶部触发端子26或者底部触发端子27，此时电路闭合，快拆端子8能够向外界传输相应的电信号，由于各组警报式尺寸跳动反馈机构2的工作相互独立、互不影响，因此各个位置的检测也都是独立进行的；能够有效避免各个角度相互干扰导致的丢失数据的问题；当进行抗压测试时，通过液压管45增加框式机架本体43的内部压力，从而通过扁平式液压缸44将压力向下传递至负载增压组件42，并且作用在待测钢轨的顶面，此时若待测轨道的变形量过大，位于检测支架圆孔39中的警报式尺寸跳动反馈机构2中的电路就会
闭合、发出点信号；负载检测的方式分为固定位负载检测和滑动负载检测两种，分别模拟列车在停止和形式时，待测导轨的形变量情况。
36.作为本发明的另一个新的实施例，铁轨导电组件6预留了四个安装位置，但是实际使用时只需要安装两组，其中一组通电，另一组不通电，主要起平衡弹力的作用。
37.作为本发明的另一个新的实施例，由于根据铁轨的用途和修建环境不同，对焊接位置的尺寸要求有不同的技术标准，当技术标准提高时，可以适当减少转接零件的数量、降低可调整的维度，从而保证精度符合要求。
38.作为本发明的另一个新的实施例，将顶部触发端子26和底部触发端子27设计成多个阵列设置的金属环或者金属点，然后分别连接到快拆端子8的不同的信号位上，则能够检测出尺寸偏差的具体数值。
39.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
40.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。
41.以上对本发明及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。