專利名稱：測(cè)量軌道與基準(zhǔn)點(diǎn)的距離用的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一套測(cè)量軌道與其旁側(cè)的一個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)間的距離用的裝置。裝置有一個(gè)利用帶緣滾輪可在軌道上行駛的支承框架和一套與此框架相連并能轉(zhuǎn)動(dòng)的測(cè)距裝置。
EP0213253A1號(hào)專利介紹的一種配備有利用帶緣滾輪在前面走行的小車(chē)(裝有能?chē)@垂直和水平軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的激光發(fā)射器)的搗固車(chē)，已為人們所知。利用螺桿驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)可調(diào)節(jié)激光發(fā)射器相對(duì)小車(chē)的高度和側(cè)向位置，并與搗固車(chē)的基準(zhǔn)系統(tǒng)相匹配以測(cè)定軌道與其旁側(cè)的一個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)的距離，但是在開(kāi)始測(cè)距之前，必須用上述螺桿驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)將激光發(fā)射器調(diào)到所需之初始位置。
本發(fā)明的目的就是要提供一種本文開(kāi)頭介紹的測(cè)量軌道與一個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)之間距離用的裝置，要求這種裝置能用迅速而簡(jiǎn)單的方法進(jìn)行測(cè)量而無(wú)需事先做費(fèi)時(shí)的調(diào)節(jié)。
這個(gè)任務(wù)是用本發(fā)明這樣解決的，就是測(cè)距裝置至少配備兩個(gè)測(cè)角儀，用于測(cè)取對(duì)一根大致垂直于軌道平面的軸線的旋轉(zhuǎn)角和測(cè)取對(duì)另一根大致平行于軌道平面的軸線的旋轉(zhuǎn)角。此外還配備有運(yùn)算裝置，用于自動(dòng)計(jì)算基準(zhǔn)點(diǎn)與軌道之間的距離。利用這種結(jié)構(gòu)形式可以簡(jiǎn)單而準(zhǔn)確地測(cè)出測(cè)距裝置，確切地說(shuō)測(cè)出軌道中心線與基準(zhǔn)點(diǎn)之間距離，而且無(wú)需調(diào)整測(cè)距裝置對(duì)軌道的位置，而這種調(diào)整工作既費(fèi)時(shí)而且有時(shí)會(huì)因操作上的失誤而影響準(zhǔn)確性。利用測(cè)角儀和運(yùn)算裝置能自動(dòng)測(cè)算角度值的特點(diǎn)，為些只需將測(cè)距裝置瞄準(zhǔn)基準(zhǔn)點(diǎn)即可，從而使測(cè)量過(guò)程得以大大縮短。這樣，受專業(yè)培訓(xùn)不多的工作人員也能順利以極高的準(zhǔn)確性進(jìn)行測(cè)量。測(cè)取的距離數(shù)值可以根據(jù)需要存入運(yùn)算裝置和/或打印成記錄。這樣在向操作人員，比如向搗固車(chē)的操作人員轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)時(shí)，不會(huì)出現(xiàn)傳輸上的錯(cuò)誤。
測(cè)角儀的內(nèi)部結(jié)構(gòu)是一個(gè)電子式絕對(duì)編碼器。這樣所測(cè)取的角度就能以高度分辨率和準(zhǔn)確性傳給運(yùn)算裝置。
測(cè)距裝置采用激光發(fā)射器與接收器的組合結(jié)構(gòu)形式，可使準(zhǔn)確性達(dá)到很高的程度，而且操作簡(jiǎn)便。
本裝置的另一結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是運(yùn)算裝置配備有精密電子擺裝在支承框架上，用于測(cè)取支承框架，確切地說(shuō)測(cè)取測(cè)距裝置沿軌道縱向與水平面的偏差。這樣便提供了一個(gè)很好的可能性，就是軌道幾何位置如有誤差而造成支承框架位置發(fā)生偏差，那么在進(jìn)行測(cè)量值分析時(shí)會(huì)加以考慮，以取得最準(zhǔn)確的測(cè)量結(jié)果。
運(yùn)算裝置如果配備一個(gè)裝在支承框架上的精密電子擺，用于測(cè)取支承框架，確切地說(shuō)測(cè)取測(cè)距裝置沿軌道的橫向與水平面的偏差，那么就會(huì)有利于準(zhǔn)確確定軌道的橫向傾斜，并在測(cè)量基準(zhǔn)點(diǎn)時(shí)加以考慮。
如果與測(cè)角儀相連的測(cè)距裝置配備有攝像機(jī)，就能以遙控方式完成激光發(fā)射器對(duì)基準(zhǔn)點(diǎn)的全部對(duì)正過(guò)程。
另一結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是至少有一套壓緊裝置用于將位于支承框架縱向一側(cè)的帶緣滾輪壓靠在鋼軌內(nèi)緣上。另外，壓緊裝置可以是一個(gè)利用驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)使之圍繞一根依軌道縱向的軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的杠桿。這樣就可以將帶緣滾輪緊靠在一根鋼軌上，以消除輪緣與鋼軌之間的游隙，使基準(zhǔn)點(diǎn)的測(cè)量能在不受輪緣與鋼軌之間的游隙的影響下進(jìn)行。
代替激光發(fā)射器做為測(cè)距裝置的一個(gè)可供選擇的有利結(jié)構(gòu)形式是測(cè)距裝置是一個(gè)鋼繩牽動(dòng)式電位計(jì)。電位計(jì)能分別圍繞一根大致垂直于軌道平面的軸線和一根大致平行于軌道平面的軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，并與兩個(gè)測(cè)角儀相連，以測(cè)取相應(yīng)的旋轉(zhuǎn)角。鋼繩牽動(dòng)式電位計(jì)在氣候惡劣的條件下也可使用。
裝置的一個(gè)優(yōu)良結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是測(cè)距裝置配備可以遙控的轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，而支承框架則配備可以遙控的走行驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。這樣就能用遙控的方法控制全套裝置的移動(dòng)，而且也能用遙控的方法進(jìn)行調(diào)整工作。
最后，它是另一結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是支承框架通過(guò)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)與一部軌行式機(jī)械相連，框架的高度可以調(diào)節(jié)。這樣，測(cè)距裝置也可以與諸如宿營(yíng)車(chē)或接觸網(wǎng)檢修車(chē)的機(jī)械結(jié)合起來(lái)使用。
下文將利用圖示的結(jié)構(gòu)實(shí)例進(jìn)一步闡明本發(fā)明。


圖1為符合本發(fā)明的測(cè)量軌道與基準(zhǔn)點(diǎn)距離用的裝置的前視圖，圖2為裝置的俯視圖，圖3為測(cè)量軌道與基準(zhǔn)點(diǎn)距離用的裝置的另一結(jié)構(gòu)實(shí)例，圖4為裝有測(cè)量基準(zhǔn)點(diǎn)用的裝置的機(jī)械另一結(jié)構(gòu)實(shí)例的側(cè)視簡(jiǎn)圖。
如圖1所示，測(cè)量一條由軌枕2和鋼軌3組成的軌道4與其旁側(cè)的基準(zhǔn)點(diǎn)5，確切地說(shuō)軌道基準(zhǔn)點(diǎn)之間距離用的裝置1，有一個(gè)利用帶緣滾輪7行駛的支承框架6。支承框架6的中部與能轉(zhuǎn)動(dòng)的測(cè)距裝置8相連。測(cè)距裝置是一套配備瞄準(zhǔn)望遠(yuǎn)鏡10的組合式激光發(fā)射器與接收器9。為了能?chē)@一根大致與軌道平面平行的軸線11轉(zhuǎn)動(dòng)，激光發(fā)射器與接收器9裝在支座12上并與電子式絕對(duì)編碼器形式的測(cè)角儀13相連。支座12本身能?chē)@一根垂直于支承框架6，確切地說(shuō)垂直于軌道平面的軸線14轉(zhuǎn)動(dòng)，同樣與電子式絕對(duì)編碼器形式的測(cè)角儀15相連。兩根軸線11與14相互準(zhǔn)確垂直，其中垂直于軌道平面的軸線14位于軌道中心線上。兩個(gè)測(cè)角儀13和15，兩個(gè)精密電子擺16，17均與運(yùn)算裝置18相連。精密電子擺17用于測(cè)取支承框架6依軌道縱向?qū)λ矫娴钠?。與此相反，第二個(gè)精密電子擺16用于測(cè)取支承框架，確切地說(shuō)用于測(cè)取測(cè)距裝置8依軌道橫向?qū)λ矫娴钠睿詼y(cè)定軌道橫向傾斜(角度γ)。
如圖1和2所示，支承框架6縱向兩側(cè)各有一套壓緊裝置19，用于將帶緣滾輪7的輪緣壓靠在相應(yīng)鋼軌3的內(nèi)緣上。這套壓緊裝置19可以是一個(gè)利用驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)20使之圍繞一根依軌道縱向的軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的杠桿21。圖1示出代號(hào)為22的攝像機(jī)安裝在瞄準(zhǔn)望遠(yuǎn)鏡10的目鏡上的可能性。這樣，激光發(fā)射器9在一定距離以外也能瞄準(zhǔn)基準(zhǔn)點(diǎn)5。利用電動(dòng)機(jī)形式的遙控走行驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)23，使裝置1能在軌道4上走行。代號(hào)34和35(圖2)是遙控式驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，用于使激光發(fā)射器9圍繞軸線11和14轉(zhuǎn)動(dòng)。
為了進(jìn)行測(cè)量，利用走行驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)23使裝置1在軌道4上走行，直到支承框架6上的標(biāo)記24與軌底上的一個(gè)彩色標(biāo)記相重疊。這個(gè)彩色標(biāo)記表示基準(zhǔn)點(diǎn)在軌道4上的相應(yīng)位置。啟動(dòng)相應(yīng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)20，使面向基準(zhǔn)點(diǎn)5的帶緣滾輪7靠緊相應(yīng)的鋼軌3，以消除輪緣與鋼軌之間的游隙。最后利用瞄準(zhǔn)望遠(yuǎn)鏡10使激光發(fā)射器與接收器9瞄準(zhǔn)基準(zhǔn)點(diǎn)5。此時(shí)由于支承框架6范圍內(nèi)的軌道幾何位置有偏差，從而使激光發(fā)射器9瞄向基準(zhǔn)點(diǎn)5的射線36不位于軌道布置圖規(guī)定的給定位置(用代號(hào)37表示)上，因此測(cè)取激光發(fā)射器9與基準(zhǔn)點(diǎn)5的距離時(shí)，只測(cè)取一個(gè)中間值。兩個(gè)測(cè)角儀13和15是這樣調(diào)整的，就是當(dāng)測(cè)量射線準(zhǔn)確位于軌道布置圖所規(guī)定的給定位置上時(shí)，測(cè)角儀表示的數(shù)值為零。結(jié)合上述測(cè)量過(guò)程，下一步就要利用測(cè)角儀13和15測(cè)出的角度偏差，兩個(gè)精密電子擺16，17測(cè)出的傾斜偏差α和β和做為輔助值測(cè)出的激光發(fā)射器與基準(zhǔn)點(diǎn)之間的距離，計(jì)算出軌道中心線與位于測(cè)量射線給定位置上的基準(zhǔn)點(diǎn)5之間的準(zhǔn)確距離。用這個(gè)方法準(zhǔn)確測(cè)出的測(cè)距裝置8與基準(zhǔn)點(diǎn)5的距離，可以用數(shù)字顯示出來(lái)和/或儲(chǔ)存起來(lái)，或做為記錄打印出來(lái)。遙控操作時(shí)，當(dāng)然也可以將測(cè)量結(jié)果直接傳給一臺(tái)外部計(jì)算機(jī)。
如前所述，裝置1是這樣調(diào)整的，就是當(dāng)激光射線位于垂直于軌道中心線和平行于支承框架6，確切地說(shuō)平行于軌道平面的給定位置上時(shí)，兩個(gè)測(cè)角儀13和15測(cè)出的角度等于零。就是說(shuō)，這樣的激光射線，確切地說(shuō)測(cè)量射線的長(zhǎng)度等于軌道布置圖中準(zhǔn)確規(guī)定的基準(zhǔn)點(diǎn)5與軌道中心線之間的距離(根據(jù)當(dāng)?shù)貤l件，基準(zhǔn)點(diǎn)對(duì)軌道中心線的位置可能有其他規(guī)定，此時(shí)零位的調(diào)整當(dāng)然要與此相適應(yīng))。
圖3所示測(cè)量軌道4與基準(zhǔn)點(diǎn)5的距離用的裝置25的另一結(jié)構(gòu)方案中，代替激光發(fā)射器的是一個(gè)鋼繩牽動(dòng)式電位計(jì)26。此電位計(jì)與一根鋼繩27相連。為了測(cè)量到基準(zhǔn)點(diǎn)的距離，將鋼繩的自由端從電位計(jì)26中抽出置于基準(zhǔn)點(diǎn)上。此時(shí)根據(jù)鋼繩的長(zhǎng)度，由鋼繩牽動(dòng)式電位計(jì)26向運(yùn)算裝置發(fā)出相應(yīng)的測(cè)值。裝置25的其他組件與裝置1都相同，因此不再詳述。
圖4所示的接觸網(wǎng)檢修車(chē)28利用走行驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)29和軌行機(jī)構(gòu)30能在軌道31上走行。接觸網(wǎng)檢修車(chē)28的一個(gè)端面上有一個(gè)裝有帶緣滾輪的支承框架32與機(jī)架相連，利用驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)33能調(diào)節(jié)支承框架的高度。支承框架32配備有前面介紹的裝置1或25，用于測(cè)量軌道31與一個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)的距離。
權(quán)利要求
1.測(cè)量軌道與其旁側(cè)的一個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)之間距離用的裝置有一個(gè)利用帶緣滾輪可在軌道上行駛的支承框架和一套與此框架相連并能轉(zhuǎn)動(dòng)的測(cè)距裝置，其特征在于測(cè)距裝置(8)至少配備兩個(gè)測(cè)角儀(13，15)，用于測(cè)取相對(duì)一根在致垂直于軌道平面的軸線(14)的旋轉(zhuǎn)角(α)和測(cè)取相對(duì)另一根在致平行于軌道平面的軸線(11)的旋轉(zhuǎn)角(β)，此外還配備有運(yùn)算裝置(18)，用于自動(dòng)計(jì)算基準(zhǔn)點(diǎn)(5)與軌道(4)之間的距離。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置的特點(diǎn)是測(cè)角儀(13，15)是一個(gè)電子式絕對(duì)編碼器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置的特點(diǎn)是測(cè)距裝置(8)采用激光發(fā)射器與接收器(9)的組合結(jié)構(gòu)形式。
4.根據(jù)權(quán)利要求1，2或3的裝置的特點(diǎn)是運(yùn)算裝置(18)配備有精密電子擺(17)裝在支承框架(6)上，用于測(cè)取支承框架(6)，確切地說(shuō)測(cè)取測(cè)距裝置(8)依軌道縱向與水平面的偏差。
5.根據(jù)權(quán)利要求1，2或3的裝置的特點(diǎn)是運(yùn)算裝置(18)配備有精密電子擺(16)裝在支承框架(6)，用于測(cè)取支承框架(6)，確切地說(shuō)測(cè)取測(cè)距裝置(8)依軌道橫向與水平面的偏差。
6.根據(jù)權(quán)利要求1，2或3的裝置的特點(diǎn)是與測(cè)角儀(13，15)相連的測(cè)距裝置(8)配備有攝像機(jī)(22)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至3中之一的裝置的特點(diǎn)是至少有一套壓緊裝置(19)用于將位于支承框架(6)縱向一側(cè)的帶緣滾輪(7)壓緊在鋼軌(3)內(nèi)緣上。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的裝置的特點(diǎn)是壓緊裝置(19)是一個(gè)利用驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(20)使之圍繞一根依軌道縱向的軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的杠桿(21)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2的裝置的特點(diǎn)是測(cè)距裝置(8)是一個(gè)鋼繩牽動(dòng)式電位計(jì)(26)，電位計(jì)能分別圍繞一根大致垂直于軌道平面的軸線和一根大致平行于軌道平面的軸線(11，14)轉(zhuǎn)動(dòng)，并與兩個(gè)測(cè)角儀(13，15)相連，以測(cè)取相應(yīng)的旋轉(zhuǎn)角。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至3其中之一的裝置的特點(diǎn)是測(cè)距裝置(8)配備可以遙控的轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，而支承框架(6)則配備可以遙控的走行驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(23)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至3其中之一的裝置的特點(diǎn)是支承框架(32)通過(guò)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(33)與一部軌行式機(jī)械(28)相連，框架的高度可以調(diào)節(jié)。
全文摘要
測(cè)量軌道(4)與其旁側(cè)的一個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)(5)之間距離用的裝置(1)有一個(gè)利用帶緣滾輪(7)可在軌道上行駛的支承框架(6)和一套與此框架相連并能轉(zhuǎn)動(dòng)的測(cè)距裝置(8)。測(cè)距裝置配備有兩個(gè)測(cè)角儀(13、15)，用于測(cè)取對(duì)一根大致垂直于軌道平面的軸線(14)的旋轉(zhuǎn)角(α)和測(cè)取對(duì)另一根大致平行于軌道平面的軸線(11)的旋轉(zhuǎn)角(β)。此外還配備有運(yùn)算裝置(18)，用于自動(dòng)計(jì)算基準(zhǔn)點(diǎn)(5)與軌道(4)之間的距離。
文檔編號(hào)B61K9/08GK1066094SQ9210179
公開(kāi)日1992年11月11日 申請(qǐng)日期1992年3月16日 優(yōu)先權(quán)日1991年4月24日
發(fā)明者西尤爾·約瑟夫, 利西特伯杰·伯恩哈德 申請(qǐng)人:弗朗茨普拉瑟爾鐵路機(jī)械工業(yè)有限公司