專利名稱：智能型軌道檢測分析儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種軌道檢測分析儀，具體地說，涉及一種用于鐵路軌道靜態(tài)參數(shù)的檢測及分析，為鐵路工務(wù)及相關(guān)部門提供檢測的真實(shí)數(shù)據(jù)，提供維修依據(jù)，指導(dǎo)修理作業(yè)的智能型軌道檢測分析儀。
背景技術(shù)：
目前鐵路工務(wù)段對于所轄區(qū)段鐵路軌道線路的檢查主要有人工弦線法進(jìn)行矢距檢測、用軌道尺進(jìn)行超高和軌距檢測，巡道工進(jìn)行道釘及其他的情況檢查，這些方法一次性測量軌道參數(shù)少、測量不連續(xù)、測量間距不等，因而效率低，誤差大，且測量結(jié)果與人的素質(zhì)及責(zé)任心有關(guān)；現(xiàn)有的軌道檢查車用于檢測軌道距、軌高低、軌向、水平、扭曲等幾何參數(shù)和車體、軸箱振動加速度等輪軌相互作用參數(shù)，其檢測的穩(wěn)定性、可靠性、精度等各方面都較高，但檢測成本很高，設(shè)備投資太大。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種檢測成本低、檢測效率和精度高，結(jié)構(gòu)較簡單、設(shè)備投資少的鐵路軌道檢測設(shè)備。
本實(shí)用新型包括檢測裝置和以單片機(jī)為核心的數(shù)據(jù)采集處理裝置兩部分，檢測裝置采用可拆式橫梁和縱梁(其它形狀亦可，如折疊式)構(gòu)成機(jī)架主體，在橫梁和縱梁的下部安裝行走輪，行走輪的一側(cè)安裝有定位機(jī)構(gòu)，以保證與鋼軌軌面及軌側(cè)的緊密貼合；定位機(jī)構(gòu)旁還宜安裝剎車裝置，用于過岔道時(shí)右側(cè)定位機(jī)構(gòu)的制動，可采用摩擦制動方式，橫梁腹腔中置有軌距、超高和矢距傳感器，也可采用其他制動方式?？v梁腹腔中置有縱平和里程傳感器；傳感器是保證測量精度的核心部件。在設(shè)計(jì)的可選方案中可采用光柵位移傳感器、激光位移傳感器、直流位移傳感器、電渦流位移傳感器、傾角傳感器和旋轉(zhuǎn)編碼器。比較各種測量方法優(yōu)缺點(diǎn)及各參數(shù)的精度要求，采用旋轉(zhuǎn)編碼器測量里程，通過直流位移傳感器配合精密滑軌測量軌距，用傾角傳感器測量超高，用電渦流傳感器測量縱平和矢距為優(yōu)選方案。
橫梁腹腔中還宜安裝供儀器工作用的電源(例如蓄電池)。
橫梁裝置當(dāng)推動軌道檢測分析儀沿軌道前進(jìn)時(shí)，通過矢距傳感器測出矢距，結(jié)合軌距傳感器計(jì)算出軌距的精確值，超高傳感器推算出超高值，各部件協(xié)調(diào)動作，共同完成軌道各參數(shù)的自動檢測。
縱梁裝置的技術(shù)要求是當(dāng)推動軌檢小車沿軌道前進(jìn)時(shí)，通過旋轉(zhuǎn)編碼器(亦可用其它里程測量方式)測出里程，縱平傳感器測量并推算縱平。
手推架與主體機(jī)架固聯(lián)，推動儀器行走的手柄，最好設(shè)計(jì)成高低可調(diào)、方便拆裝的形式，推動手柄上最好還帶一剎車柄，以提供剎車動力。推桿主要用于推動軌道檢測分析儀，宜左右各設(shè)一個(gè)把手，在一側(cè)裝有剎車柄。
為了保證測量精度，定位板必須與鋼軌側(cè)面緊密貼合，并有一定的預(yù)壓力，其中矢距測量預(yù)壓力以不小于30N為宜，軌距測量預(yù)壓力以不小于90N為宜，壓緊力提供可采用彈簧或其它機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)。
數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)是以單片機(jī)為核心的自動信號采集及處理裝置，各傳感器經(jīng)濾波器、放大器與單片機(jī)相連。單片機(jī)宜選用51系列及以上系列。各個(gè)傳感器的信號經(jīng)濾波電路、放大電路再經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換，變?yōu)閿?shù)字量，由單片機(jī)推算各參數(shù)的值，將結(jié)果存儲并送入液晶顯示屏顯示，并可同時(shí)寫入IC卡中；數(shù)據(jù)采集由里程傳感器的輸出信號觸發(fā)，以保證采樣間隔的精度；該系統(tǒng)還具有傳感器標(biāo)定、參數(shù)設(shè)置、數(shù)據(jù)查詢等輔助功能；系統(tǒng)配IC卡接口，以方便數(shù)據(jù)存儲及與計(jì)算機(jī)連接；該裝置還具有IC卡數(shù)據(jù)查詢、格式化及測試功能。
數(shù)據(jù)采集程序應(yīng)用C語言或匯編語言編寫，包括如下幾大功能模塊。
A自動運(yùn)行輸入起始里程及線路方向，進(jìn)入自動運(yùn)行狀態(tài)，此時(shí)自動進(jìn)行里程、軌距、超高、1米弦矢距和縱平等參數(shù)的測量、計(jì)算、顯示和存儲，此外可按鍵記錄線路標(biāo)記，且記錄會根據(jù)里程變化而向前或向后滾動。
B查詢數(shù)據(jù)可查詢IC卡中所記錄的數(shù)據(jù)。
C狀態(tài)檢測可檢測智能型軌道檢測分析儀各傳感器及電源的狀態(tài)。
D系統(tǒng)設(shè)置具有傳感器校正、設(shè)置系統(tǒng)時(shí)間和日期、采樣間隔設(shè)置、格式化IC卡。
E退出系統(tǒng)即關(guān)機(jī)狀態(tài)。
本實(shí)用新型可自動記錄檢測數(shù)據(jù)，并能實(shí)時(shí)顯示所測參數(shù)，如里程、軌距、超高、1米弦矢距和縱平等，并可人機(jī)對話，用于記錄諸如線路百米標(biāo)記(A)、橋梁(B)、隧道(C)、轉(zhuǎn)線軌(D)、道口(E)、站臺(F)、枕木固定螺栓脫落(G)、斷軌(H)、需更換軌枕(I)、燒化(J)、夾桿脫落(K)、軌道磨平(L)、毛邊(M)、軌歪(N)、邊磨(O)、聯(lián)結(jié)件斷(P)等的標(biāo)記?，F(xiàn)場測驗(yàn)的數(shù)據(jù)都存儲在IC卡內(nèi)，在交班時(shí)可將所有測得的數(shù)據(jù)經(jīng)過讀寫卡錄入計(jì)算機(jī)中做進(jìn)一步數(shù)據(jù)分析處理，精確推算10米或20米弦長的矢距和縱平，結(jié)合其它已測數(shù)據(jù)判斷是否有三角坑，對檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、分析，并以圖表方式顯示、打印和存儲，為線路的維護(hù)提供依據(jù)。
本實(shí)用新型對軌道參數(shù)一次檢測到位，檢測效率高；精度高產(chǎn)品體積小，重量輕，操作輕便，易學(xué)好用，可大大減輕檢測操作勞動強(qiáng)度。


圖1為本實(shí)用新型的橫梁結(jié)構(gòu)及手推架結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1的A-A剖視圖；圖3為本實(shí)用新型縱梁結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是圖3的B-B剖視圖；圖5是圖1的a部分局部放大圖；圖6是圖1的b部分局部放大圖；圖7是本實(shí)用新型數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的框圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例加以說明。
參照附圖，圖1是本實(shí)用新型一實(shí)施例的橫梁結(jié)構(gòu)及手推架結(jié)構(gòu)示意圖。橫梁的外殼1腹腔中安裝有矢距傳感器3，超高傳感器6，軌距傳感器7；矢距傳感器3通過測量定位板12的相對位移來推算矢距，為保證定位精度，定位板12用彈簧2壓緊鋼軌側(cè)面；超高傳感器6、軌距傳感器7，與橫梁保持一致，通過傾角推算超高的大小，通過測量定位板10推算軌距，定位板10采用壓緊彈簧11保證與鋼軌側(cè)面的貼合；橫梁外殼1下部裝有行走輪9及剎車裝置8。手推架5與橫梁外殼1固定聯(lián)接，其上設(shè)有固放數(shù)據(jù)采集處理裝置的托板4。
縱梁外殼14靠近兩端的位置安裝有兩個(gè)行走輪13和17，兩輪的中間位置固定縱平傳感器15，行走輪17同軸安裝有編碼器16，用于測量走行距離，行走輪兩邊都安裝有定位板18，用于貼合鋼軌的側(cè)面。
橫梁腹腔中還安裝有提供儀器工作所需電源的蓄電池(圖中未作標(biāo)記)。
圖7是數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的框圖。各傳感器通過信號調(diào)理電路(包括放大電路、濾波電路)與單片機(jī)相連。當(dāng)軌道檢測分析儀在軌道上被推進(jìn)時(shí)，軌距、超高、矢距、縱平傳感器和旋轉(zhuǎn)編碼器的信號經(jīng)濾波、放大等調(diào)理電路后進(jìn)入單片機(jī)處理，可從鍵盤中輸入各種軌道缺陷及標(biāo)記，經(jīng)單片機(jī)處理后的結(jié)果可顯示在液晶屏上，并存入FLASH存儲卡中以供后續(xù)數(shù)據(jù)處理使用。
權(quán)利要求1.一種軌道檢測分析儀，包括檢測裝置和數(shù)據(jù)采集處理裝置，其特征在于檢測裝置采用橫梁和縱梁構(gòu)成機(jī)架主體，在橫梁和縱梁的下部安裝行走輪，行走輪的一側(cè)安裝有定位機(jī)構(gòu)，定位機(jī)構(gòu)旁裝有提供壓緊力的彈簧；橫梁腹腔中置有軌距、超高和矢距傳感器；縱梁腹腔中置有縱平和里程傳感器；手推架與機(jī)架主體固聯(lián)；手推架上設(shè)有固放數(shù)據(jù)采集處理裝置的托板；數(shù)據(jù)采集處理裝置以單片機(jī)為核心，各傳感器經(jīng)濾波器、放大器與單片機(jī)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軌道檢測分析儀，其特征在于，所述橫梁或者縱梁為可拆式。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軌道檢測分析儀，其特征在于，所述橫梁或者縱梁為折疊式。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或者2或者3所述的軌道檢測分析儀，其特征在于，所述手推架上裝有手柄，該手柄上還帶有剎車柄，推桿左右各有一個(gè)把手，在一側(cè)固有一剎車柄，橫梁靠近定位機(jī)構(gòu)處安裝有剎車裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或者2或者3所述的軌道檢測分析儀，其特征在于，橫梁腹腔中安裝有供儀器工作用的電源。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的軌道檢測分析儀，其特征在于，橫梁腹腔中安裝有供儀器工作用的電源。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種智能型鐵路軌道檢測分析儀，它由檢測裝置和以單片機(jī)為核心的數(shù)據(jù)采集裝置組成。檢測裝置采用橫梁和縱梁構(gòu)成機(jī)架主體；在橫梁和縱梁的下部安裝行走輪，行走輪的一側(cè)安裝有定位機(jī)構(gòu)；橫梁腹腔中安裝有矢距傳感器、超高傳感器、軌距傳感器，橫梁上還固定有手推架，用于推動儀器行走。數(shù)據(jù)采集處理裝置以單片機(jī)為核心，各傳感器經(jīng)濾波器、放大器與單片機(jī)相連，各傳感器的信號經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換變?yōu)閿?shù)字量，由單片機(jī)推算出各參數(shù)的值，供顯示存儲者之用；系統(tǒng)具有傳感器標(biāo)定、參數(shù)設(shè)置、數(shù)據(jù)查詢等功能；配有IC卡接口，方便數(shù)據(jù)存儲與計(jì)算機(jī)連接。本實(shí)用新型檢測效率高，精度高，功能全，成本低，并可大大減輕檢測操作勞動強(qiáng)度。
文檔編號B61K9/00GK2604360SQ0322714
公開日2004年2月25日 申請日期2003年3月17日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月17日
發(fā)明者傅勤毅, 應(yīng)立軍, 彭彪, 吳湘華, 亓琳 申請人:長沙悅誠機(jī)電科技有限公司