專利名稱：電子式鐵路軌距尺的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于鐵路軌道靜態(tài)幾何參數(shù)檢測(cè)儀器，特別涉及一種對(duì)鐵路軌道軌距、 水平及超高、道岔幾何參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)的儀器。
背景技術(shù)：
鐵路軌道軌距、水平(及超高)等幾何參數(shù)是否符合要求，關(guān)系到列車運(yùn)行的安全 性。目前國(guó)內(nèi)鐵路軌道軌距、水平(及超高)幾何參數(shù)的檢測(cè)基本上是采用傳統(tǒng)的氣泡 式軌距尺，此種軌距尺存在測(cè)量原理比較落后、人為測(cè)量誤差及讀數(shù)誤差較大的問(wèn)題， 尤其是難以滿足鐵道部對(duì)250km/h以上高速鐵路軌道檢測(cè)精度的要求。
中國(guó)專利ZL 89207055.2公開(kāi)了一種帶數(shù)字顯示的鐵路軌距尺，該軌距尺為電子式 軌距尺，由軌距檢測(cè)機(jī)構(gòu)、水平檢測(cè)機(jī)構(gòu)和尺身組成，用容柵式傳感器來(lái)檢測(cè)線路的軌 距和水平偏差是否符合鐵道部的有關(guān)規(guī)定。與氣泡式軌距尺相比，此種電子式軌距尺雖 然檢測(cè)精度大為提高，但由于固定量塊(測(cè)頭)和活動(dòng)量塊(測(cè)頭)與鋼軌之間為平面 摩擦，定位機(jī)構(gòu)只能實(shí)現(xiàn)一點(diǎn)定位，因此檢測(cè)時(shí)測(cè)頭與鐵軌的摩擦較大，難以快速、準(zhǔn) 確定位，既影響檢測(cè)速度，又影響檢測(cè)精度。 發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種改進(jìn)的電子式鐵路軌距尺， 以便減小測(cè)頭與鋼軌的摩擦，實(shí)現(xiàn)快速、準(zhǔn)確定位，提高檢測(cè)速度和檢測(cè)精度。
本實(shí)用新型所述電子式鐵路軌距尺對(duì)現(xiàn)有電子式鐵路軌距尺主要做了以下一點(diǎn)或/
和兩點(diǎn)改進(jìn)
1、 把固定端測(cè)頭或/和活動(dòng)端測(cè)頭做成滾動(dòng)軸承。
2、 增設(shè)了定位強(qiáng)化構(gòu)件，所述定位強(qiáng)化構(gòu)件由兩個(gè)定位頭和定位頭安裝件構(gòu)成， 定位頭安裝件為弧形桿件或V形桿件，優(yōu)選弧形桿件，兩個(gè)定位頭分別固定在定位頭安 裝件兩端。
本實(shí)用新型所述電子式鐵路軌距尺包括主梁、安裝在主梁上的定位機(jī)構(gòu)、測(cè)量機(jī)構(gòu)、 驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、數(shù)據(jù)采集處理機(jī)構(gòu)和顯示器；測(cè)量機(jī)構(gòu)包括活動(dòng)端測(cè)頭、測(cè)量軌距的直線位 移傳感器和測(cè)量水平偏差的傾角傳感器，活動(dòng)端測(cè)頭與驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和直線位移傳感器連接；定位機(jī)構(gòu)包括位于主梁一端(活動(dòng)端)的活動(dòng)端搭軌、位于主梁另一端(固定端) 的固定端搭軌和固定端測(cè)頭；活動(dòng)端測(cè)頭或/和固定端測(cè)頭為滾動(dòng)軸承；直線位移傳感 器、傾角傳感器和顯示器分別與數(shù)據(jù)采集處理機(jī)構(gòu)連接，數(shù)據(jù)采集處理機(jī)構(gòu)將接收到的 信號(hào)處理后得出鐵路軌道的軌距和水平偏差檢測(cè)結(jié)果，在顯示器上予以顯示。
本實(shí)用新型所述電子式鐵路軌距尺，其定位機(jī)構(gòu)還可增設(shè)定位強(qiáng)化構(gòu)件。若將定位 強(qiáng)化構(gòu)件中的定位頭安裝件位于主梁固定端，且與主梁固連，兩定位頭則可形成兩點(diǎn)定 位(在這種狀態(tài)，固定端測(cè)頭不再具有定位功能，其定位功能被兩定位頭取代)。若將 定位強(qiáng)化構(gòu)件中的定位頭安裝件位于主梁活動(dòng)端，且與驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接，則兩定位頭與固 定端測(cè)頭形成三點(diǎn)定位。
主梁選用方筒結(jié)構(gòu)梁，傳感器和數(shù)據(jù)采集處理機(jī)構(gòu)及驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)中的拉桿和滑動(dòng)組件 安裝在主梁的型腔內(nèi)。
本實(shí)用新型具有以下有益效果
1、 固定端測(cè)頭、活動(dòng)端測(cè)頭采用滾動(dòng)軸承可以有效減小軌距尺找正時(shí)與鋼軌內(nèi)側(cè) 的摩擦阻力。
2、 由于在定位機(jī)構(gòu)中增加了定位強(qiáng)化構(gòu)件，因而在測(cè)量時(shí)可快速、準(zhǔn)確定位，減 小人為測(cè)量誤差，提高鐵路軌距尺的運(yùn)行可靠性和測(cè)量精度，提高檢測(cè)速度。
3、 定位強(qiáng)化構(gòu)件的增加并不改變軌距尺的操作方式，因而使用者易于掌握，使用方便。
4、 定位強(qiáng)化構(gòu)件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于加工制作，對(duì)軌距尺的成本幾乎無(wú)影響。
5、 主梁選用方筒結(jié)構(gòu)梁，可將傳感器和數(shù)據(jù)采集處理機(jī)構(gòu)及驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)中的拉桿和 滑動(dòng)組件安裝在主梁的型腔內(nèi)，有利于構(gòu)件的保護(hù)。


圖1-1、圖1-2、圖1-3為本實(shí)用新型所述電子式鐵路軌距尺的一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖，其中， 圖1-l為主視圖，圖l-2為俯視圖，圖1-3為圖1-2中A處的局部放大圖。
圖2-l、圖2-2、圖2-3為本實(shí)用新型所述電子式鐵路軌距尺的另一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖，其 中，圖2-l為主視圖，圖2-2為俯視圖，圖2-3為圖2-2中A處的局部放大圖。
圖3-l、圖3-2、圖3-3為本實(shí)用新型所述電子式鐵路軌距尺的第三種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖，其 中，圖3-l為主視圖，圖3-2為俯視圖，圖3-3為圖3-2中A處的局部放大圖。
圖4是傳感器、顯示器與數(shù)據(jù)采集處理機(jī)構(gòu)的信號(hào)傳遞框圖。
圖中，1—活動(dòng)端搭軌、2—輔助彈簧、3—滑動(dòng)組件、4一直線位移傳感器、5—顯示器、6—拉桿、7—提手、8—手柄、9一電源、10—傾角傳感器、11—固定端搭軌、12 —固定端測(cè)頭、13—主梁、14一定位強(qiáng)化構(gòu)件、15—活動(dòng)端測(cè)頭、16—導(dǎo)軌、17—主彈 簧、18—滑塊I、 19一支架、20—滑塊II、 21—定位頭、22—絕緣套。
具體實(shí)施方式

實(shí)施例l:未設(shè)置定位強(qiáng)化構(gòu)件
本實(shí)施例中，電子式鐵路軌距尺的結(jié)構(gòu)如圖1-1、圖1-2、圖1-3所示，包括主梁13、 安裝在主梁上的定位機(jī)構(gòu)、測(cè)量機(jī)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、電源9、數(shù)據(jù)采集處理機(jī)構(gòu)和顯示器 5。主梁13為方筒結(jié)構(gòu)梁，其外表面安裝有絕緣套22。測(cè)量機(jī)構(gòu)包括活動(dòng)端測(cè)頭15、 直線位移傳感器4和傾角傳感器10。定位機(jī)構(gòu)包括位于主梁一端的活動(dòng)端搭軌l、位于 主梁另一端的固定端搭軌11和固定端測(cè)頭12。固定端測(cè)頭12和活動(dòng)端測(cè)頭15均為滾 動(dòng)軸承。驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)由提手組件和滑動(dòng)組件構(gòu)成，提手組件包括提手7、與提手鉸連的手 柄8、與手柄鉸連的的拉桿6，滑動(dòng)組件3包括導(dǎo)軌16、主彈簧17、支架19、滑塊I 18， 支架19與拉桿6連接，主彈簧17套裝在拉桿上且一端與支架接觸，滑塊I 18與支架固 連并與活動(dòng)端測(cè)頭15連接，導(dǎo)軌16安裝在主梁上，與滑塊I 18組成移動(dòng)副，操作手柄 8，活動(dòng)端測(cè)頭15可沿主梁軸線方向同步移動(dòng)。直線位移傳感器4的伸縮端與活動(dòng)端測(cè) 頭15連接，傾角傳感器IO位于靠近固定端測(cè)頭12部段。電源9為鋰電池，顯示器5 為液晶顯示器，數(shù)據(jù)采集處理機(jī)構(gòu)由信號(hào)調(diào)理電路、A/D轉(zhuǎn)換器和單片機(jī)組成，直線位 移傳感器4和傾角傳感器IO經(jīng)信號(hào)調(diào)理電路、A/D轉(zhuǎn)換器與單片機(jī)連接，顯示器5直 接與單片機(jī)連接，如圖4所示。軌距尺工作時(shí)，單片機(jī)5將接收到的信號(hào)處理后，得出 鐵路軌道的軌距和水平偏差檢測(cè)結(jié)果在顯示器5上予以顯示。
實(shí)施例2:兩定位頭與固定端測(cè)頭形成三點(diǎn)定位
本實(shí)施例中，電子式鐵路軌距尺的結(jié)構(gòu)如圖2-1、圖2-2、圖2-3所示，包括主梁13、 安裝在主梁上的定位機(jī)構(gòu)、測(cè)量機(jī)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、電源9、數(shù)據(jù)采集處理機(jī)構(gòu)和顯示器 5。主梁13為方筒結(jié)構(gòu)梁，其外表面安裝有絕緣套22。測(cè)量機(jī)構(gòu)包括配置有輔助彈簧2 的活動(dòng)端測(cè)頭15、直線位移傳感器4和傾角傳感器10。定位機(jī)構(gòu)包括位于主梁一端的 活動(dòng)端搭軌1、位于主梁另一端的固定端搭軌11和固定端測(cè)頭12以及定位強(qiáng)化構(gòu)件14。 固定端測(cè)頭12為滾動(dòng)軸承。所述定位強(qiáng)化構(gòu)件14由兩個(gè)定位頭21和定位頭安裝件構(gòu) 成，定位頭安裝件為弧形桿件，兩個(gè)定位頭21分別固定在定位頭安裝件兩端，定位頭 安裝件位于主梁的活動(dòng)端，兩定位頭21與固定端測(cè)頭12形成三點(diǎn)定位。驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)由提 手組件和滑動(dòng)組件構(gòu)成，提手組件包括提手7、與提手鉸連的手柄8、與手柄鉸連的拉桿6，滑動(dòng)組件包括導(dǎo)軌16、主彈簧17、支架19、滑塊I 18和滑塊I120，支架19 與拉桿6連接，主彈簧17套裝在拉桿上且一端與支架接觸，滑塊I 18和滑塊II20與支 架固連并分別與活動(dòng)端測(cè)頭15和定位頭安裝件連接，導(dǎo)軌16安裝在主梁上，與滑塊I 18和滑塊I120組成移動(dòng)副，操作手柄8，定位強(qiáng)化構(gòu)件14與活動(dòng)端測(cè)頭15可沿主梁軸 線方向同步移動(dòng)。直線位移傳感器4的伸縮端與活動(dòng)端測(cè)頭15連接，傾角傳感器10位 于靠近固定端測(cè)頭12部段。電源9為鋰電池，顯示器5為液晶顯示器，數(shù)據(jù)采集處理 機(jī)構(gòu)由信號(hào)調(diào)理電路、A/D轉(zhuǎn)換器和單片機(jī)組成，直線位移傳感器4和傾角傳感器10 經(jīng)信號(hào)調(diào)理電路、A/D轉(zhuǎn)換器與單片機(jī)連接，顯示器5直接與單片機(jī)連接，如圖4所示。 軌距尺工作時(shí)，單片機(jī)5將接收到的信號(hào)處理后，得出鐵路軌道的軌距和水平偏差檢測(cè) 結(jié)果在顯示器5上予以顯示。
實(shí)施例3:兩定位頭形成兩點(diǎn)定位
本實(shí)施例中，電子式鐵路軌距尺的結(jié)構(gòu)如圖3-1、圖3-2、圖3-3所示，包括主梁13、 安裝在主梁上的定位機(jī)構(gòu)、測(cè)量機(jī)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、電源9、數(shù)據(jù)采集處理機(jī)構(gòu)和顯示器 5。主梁13為方筒結(jié)構(gòu)梁，其外表面安裝有絕緣套22。測(cè)量機(jī)構(gòu)包括活動(dòng)端測(cè)頭15、 直線位移傳感器4和傾角傳感器10，活動(dòng)端測(cè)頭15為滾動(dòng)軸承。定位機(jī)構(gòu)包括位于主 梁一端的活動(dòng)端搭軌1、位于主梁另一端的固定端搭軌11以及定位強(qiáng)化構(gòu)件14。所述 定位強(qiáng)化構(gòu)件14由兩個(gè)定位頭和定位頭安裝件構(gòu)成，定位頭安裝件為弧形桿件，兩個(gè) 定位頭分別固定在定位頭安裝件兩端，定位頭安裝件位于主梁固定端，且與主梁固連， 兩定位頭形成兩點(diǎn)定位。驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)由提手組件和滑動(dòng)組件構(gòu)成，提手組件包括提手7、 與提手鉸連的手柄8、與手柄鉸連的的拉桿6，滑動(dòng)組件包括導(dǎo)軌16、主彈簧17、支架 19和滑塊I 18,支架19與拉桿6連接，主彈簧17套裝在拉桿上且一端與支架接觸，滑 塊I 18與支架固連并與活動(dòng)端測(cè)頭15連接，導(dǎo)軌16安裝在主梁上，與滑塊I18組成 移動(dòng)副，操作手柄8，活動(dòng)端測(cè)頭15可沿主梁軸線方向移動(dòng)。直線位移傳感器4的伸縮 端與活動(dòng)端測(cè)頭15連接，傾角傳感器IO位于靠近固定端測(cè)頭12部段。電源9為鋰電 池，顯示器5為液晶顯示器，數(shù)據(jù)采集處理機(jī)構(gòu)由信號(hào)調(diào)理電路、A/D轉(zhuǎn)換器和單片機(jī) 組成，直線位移傳感器4和傾角傳感器10經(jīng)信號(hào)調(diào)理電路、A/D轉(zhuǎn)換器與單片機(jī)連接， 顯示器5直接與單片機(jī)連接，如圖4所示。軌距尺工作時(shí)，單片機(jī)將接收到的信號(hào)處理 后，得出鐵路軌道的軌距和水平偏差檢測(cè)結(jié)果在顯示器5上予以顯示。
權(quán)利要求1、一種電子式鐵路軌距尺，包括主梁(13)、安裝在主梁上的定位機(jī)構(gòu)、測(cè)量機(jī)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、數(shù)據(jù)采集處理機(jī)構(gòu)和顯示器(5)；定位機(jī)構(gòu)包括位于主梁一端的活動(dòng)端搭軌(1)、位于主梁另一端的固定端搭軌(11)和固定端測(cè)頭(12)；測(cè)量機(jī)構(gòu)包括活動(dòng)端測(cè)頭(15)、直線位移傳感器(4)和傾角傳感器(10)，活動(dòng)端測(cè)頭與驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和直線位移傳感器(4)連接；直線位移傳感器(4)、傾角傳感器(10)和顯示器(5)分別與數(shù)據(jù)采集處理機(jī)構(gòu)連接，其特征在于固定端測(cè)頭(12)或/和活動(dòng)端測(cè)頭(15)為滾動(dòng)軸承。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子式鐵路軌距尺，其特征在于定位機(jī)構(gòu)還包括定位強(qiáng) 化構(gòu)件(14)，所述定位強(qiáng)化構(gòu)件(14)由兩個(gè)定位頭(21)和定位頭安裝件構(gòu)成，兩 個(gè)定位頭分別固定在定位頭安裝件兩端，定位頭安裝件位于主梁上。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的電子式鐵路軌距尺，其特征在于定位強(qiáng)化構(gòu)件(14)中 的定位頭安裝件位于主梁固定端，且與主梁(13)固連，兩定位頭(21)形成兩點(diǎn)定位。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的電子式鐵路軌距尺，其特征在于定位強(qiáng)化構(gòu)件(14)中 的定位頭安裝件位于主梁活動(dòng)端，且與驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接，兩定位頭(21)與固定端測(cè)頭(12) 形成三點(diǎn)定位。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的電子式鐵路軌距尺，其特征在于所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)由提手組 件和滑動(dòng)組件構(gòu)成t提手組件包括提手(7)、與提手鉸連的手柄(8)、與手柄鉸連的的 拉桿(6)，滑動(dòng)組件包括導(dǎo)軌(16)、主彈簧(17)、支架(19)、滑塊I (18)和滑塊 II (20)，支架(19)與拉桿(6)連接，主彈簧(17)套裝在拉桿上且一端與支架接觸， 滑塊I (18)和滑塊II (20)與支架固連并分別與活動(dòng)端測(cè)頭(15)和定位頭安裝件連 接，導(dǎo)軌(16)安裝在主梁上，與滑塊I (18)和滑塊II (20)組成移動(dòng)副。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一權(quán)利要求所述的電子式鐵路軌距尺，其特征在于主 梁(13)為方筒結(jié)構(gòu)梁。
專利摘要一種電子式鐵路軌距尺，包括主梁、安裝在主梁上的定位機(jī)構(gòu)、測(cè)量機(jī)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、數(shù)據(jù)采集處理機(jī)構(gòu)和顯示器。測(cè)量機(jī)構(gòu)包括活動(dòng)端測(cè)頭和傳感器，定位機(jī)構(gòu)包括位于主梁一端的活動(dòng)端搭軌、位于主梁另一端的固定端搭軌和固定端測(cè)頭，所述活動(dòng)端測(cè)頭或/和固定端測(cè)頭為滾動(dòng)軸承。定位機(jī)構(gòu)還包括由兩個(gè)定位頭和定位頭安裝件組成的定位強(qiáng)化構(gòu)件，兩個(gè)定位頭分別固定在定位頭安裝件兩端，定位頭安裝件位于主梁上，兩定位頭或位于主梁固定端取代固定端測(cè)頭形成兩點(diǎn)定位，或位于主梁活動(dòng)端與固定端測(cè)頭形成三點(diǎn)定位。此種軌距尺在測(cè)量時(shí)可減小測(cè)頭與鐵軌的摩擦，快速、準(zhǔn)確定位，提高鐵路軌距尺的運(yùn)行可靠性和測(cè)量精度，提高檢測(cè)速度。
文檔編號(hào)E01B35/02GK201232145SQ20082006420
公開(kāi)日2009年5月6日 申請(qǐng)日期2008年7月11日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月11日
發(fā)明者何發(fā)明, 傅勤毅, 永 張, 旭 文, 李紹云, 樊尚君, 魏華平 申請(qǐng)人:成都四方瑞邦測(cè)控科技有限責(zé)任公司