專利名稱：用于中低速磁懸浮f型軌的軌道檢測儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明主要涉及到磁懸浮車輛領(lǐng)域，特指一種磁懸浮軌道測量設(shè)備。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有軌道檢測儀只能對普通T型軌道內(nèi)部幾何形狀以及外部幾何形態(tài)進行測量， 而這種軌檢儀無法適配與中低速磁懸浮特有的F型軌的測量和檢測。我國磁懸浮鐵路線路 的建設(shè)和檢測還處在初級階段，中低速磁懸浮F型軌特殊的截面形狀不同于普通"工"字型 軌道，其中直線電機工作面以及懸浮間隙面等特有的幾何形態(tài)都使現(xiàn)有軌檢儀無法應(yīng)對F 型軌各種特有的內(nèi)部幾何形態(tài)參數(shù)測量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題就在于針對現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提供一 種結(jié)構(gòu)簡單緊湊、體積小、重量輕、測量精度高、運行穩(wěn)定、拆裝快捷、攜帶方便、集F型軌道 各種幾何形狀測量于一體的用于中低速磁懸浮F型軌的軌道檢測儀。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案。 —種用于中低速磁懸浮F型軌的軌道檢測儀，其特征在于包括可行走機架以及 裝設(shè)于可行走機架上的數(shù)據(jù)測量系統(tǒng)，數(shù)據(jù)測量系統(tǒng)包括軌距測量機構(gòu)和F型軌幾何參數(shù) 測量機構(gòu)，所述可行走機架包括左板式機架和右板式機架，左板式機架和右板式機架通過 板式機架中間軸相連，所述軌距測量機構(gòu)裝設(shè)于左板式機架和右板式機架之間，左板式機 架和右板式機架上各自裝設(shè)有一套F型軌幾何參數(shù)測量機構(gòu)。
作為本發(fā)明的進一步改進 所述軌距測量機構(gòu)包括軌距測量桿和軌距測量定位機構(gòu)，所述軌距測量定位機構(gòu) 裝設(shè)于軌距測量桿兩端的下方，所述軌距測量桿通過軌距測量桿支撐座固定于左板式機架 和右板式機架上，所述軌距測量桿的內(nèi)部設(shè)有水平測量傳感器、拉伸彈簧以及軌距測量傳 感器。 所述軌距測量桿或軌距測量定位機構(gòu)的上方還設(shè)有方便操作的軌距測量機構(gòu)把 手。 所述左板式機架和右板式機架裝設(shè)有一個以上的用來固定F型軌幾何參數(shù)測量 機構(gòu)的L型回轉(zhuǎn)承載自鎖機構(gòu)，所述F型軌幾何參數(shù)測量機構(gòu)包括懸浮間隙面高低傳感器、 懸浮面四點直線度測量傳感器、軌向測量傳感器、直線電機反應(yīng)板高低測量傳感器、直線電 機反應(yīng)板短平測量傳感器以及里程測量傳感器。 所述左板式機架和右板式機架上均裝設(shè)有第一 L型回轉(zhuǎn)承載自鎖機構(gòu)、第二 L型 回轉(zhuǎn)承載自鎖機構(gòu)和第三L型回轉(zhuǎn)承載自鎖機構(gòu)，所述第一 L型回轉(zhuǎn)承載自鎖機構(gòu)上通過 懸浮間隙面高低測量承載桿裝有懸浮間隙面高低測量中空平尺及懸浮間隙面高低測量傳 感器，所述第二 L型回轉(zhuǎn)承載自鎖機構(gòu)上安裝有壓緊輪，所述第三L型回轉(zhuǎn)承載自鎖機構(gòu)上 通過四點直線度測量承載桿裝有懸浮面四點直線度測量傳感器，所述直線電機反應(yīng)板高低測量中空平尺及直線電機反應(yīng)板短平測量傳感器直接固連在板式機架的下部，所述直線電
機反應(yīng)板高低測量傳感器固定于直線電機反應(yīng)板高低測量中空平尺的底部，所述軌向測量
中空平尺及軌向測量傳感器通過支撐連接桿固連在板式機架的側(cè)面。 所述板式機架中間軸上設(shè)有中間軸快速連接旋鈕和中間軸定位旋鈕。 所述左板式機架上裝設(shè)有左可拆卸推桿，所述右板式機架上裝設(shè)有右可拆卸推
桿，所述左可拆卸推桿與右可拆卸推桿通過推桿連接桿相連且在推桿連接桿的端部設(shè)有推
桿快速連接旋鈕和剎車機構(gòu)。 所述左板式機架和右板式機架上裝有數(shù)據(jù)采集盒、傳感器安裝盒以及電池快速拆 裝機構(gòu)。 所述數(shù)據(jù)測量系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)線與上位機相連。 所述上位機為掌上電腦。 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點就在于 1、本發(fā)明用于中低速磁懸浮F型軌的軌道檢測儀，結(jié)構(gòu)簡單緊湊、體積小、重量 輕、上下軌道快捷，且其操作、維護、拆裝、運載、儲藏、攜帶、使用十分方便；行走機架中間安 裝有提供壓緊力的彈簧結(jié)構(gòu)，可沿F型軌道線路自如推行，可連續(xù)檢測并顯示檢測儀所在 位置的軌道內(nèi)部幾何狀態(tài)，可計算并顯示軌距、水平、左右軌直線電機工作面短平及左右軌 的各方向不平順度等測量結(jié)果及與理論值的偏差；本發(fā)明能夠自動將測量過程中的各種數(shù) 據(jù)、線形特征等存儲于上位機(如掌上電腦)中，數(shù)據(jù)采集、存儲裝置具有安全自鎖和斷電 數(shù)據(jù)保護功能，可有效防止誤操作；所有自動數(shù)據(jù)處理，并能夠?qū)崟r顯示測量數(shù)據(jù)、設(shè)計數(shù) 據(jù)及調(diào)整量；實時繪制各檢測項目的波行圖、線路曲線圖，并可對波形進行縮放、平移、選段 等處理；具備超限報警、運行總里程累計及顯示、里程誤差修正等功能；可計算軌道軌距變 化率、曲率變化率、10/20m弦軌道平順性；本發(fā)明采用專用電池盒設(shè)計使電池充電更便捷 可靠，使用中還可快速拆換電源； 2、本發(fā)明用于中低速磁懸浮F型軌的軌道檢測儀，所能測量的參數(shù)齊全，可用于 檢測F型軌線路里程、軌距、水平、左右軌直線電機工作面短平、懸浮面四點直線度、左右軌 軌向、左右軌懸浮間隙面高低、左右軌直線電機反應(yīng)板面高低、端面軌縫、垂向軌縫、水平軌 縫、三角坑等F型軌特有的幾何參數(shù)。本發(fā)明中磁浮軌道檢測儀大部分采用非接觸式測量， 方便了安裝和定位并大幅度提高了測量精度。絕大部分傳感器安裝在板式測量機架和L型 回轉(zhuǎn)承載自鎖機構(gòu)上，形成了模塊化的設(shè)計和組裝，方便了使用中的拆裝以及后期的維護。 測量作業(yè)完成后，能形成軌道幾何參數(shù)測量的綜合報表，并以圖形、數(shù)據(jù)報表等多種形式提 供分析結(jié)果；操作準(zhǔn)確度不受操作人員的影響，測量準(zhǔn)確度高；也可用于竣工驗收等工程 環(huán)節(jié)，實現(xiàn)了一機多用。


圖1是本發(fā)明的俯視結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是本發(fā)明的主視結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3是本發(fā)明中軌距測量機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖例說明 1、左板式機架；2、第一傳感器安裝盒；3、左可拆卸推桿；4、推桿快速連接旋鈕；5、剎車機構(gòu)；6、推桿連接桿；7、右可拆卸推桿；8、電池快速拆裝機構(gòu)；9、軌向測量中空平尺； 10、第二傳感器安裝盒；11、右板式機架；12、第二L型回轉(zhuǎn)承載自鎖機構(gòu)；13、第三L型回轉(zhuǎn) 承載自鎖機構(gòu)；14、數(shù)據(jù)采集盒；15、板式機架把手；16、中間軸定位旋鈕；17、中間軸快速連 接旋鈕；18、軌距測量快速連接旋鈕；19、軌距測量桿支撐座；20、柱形輪接觸式定位機構(gòu)； 21、軌向測量傳感器；22、第一L型回轉(zhuǎn)承載自鎖機構(gòu)；23、支撐連接桿；24、直線電機反應(yīng)板 高低測量傳感器；25、直線電機反應(yīng)板高低測量中空平尺；26、直線電機反應(yīng)板短平測量傳 感器；27、壓緊輪；28、懸浮間隙面高低測量承載桿；29、行走輪；30、板式機架中間軸；31、里 程測量傳感器；32、懸浮面四點直線度測量傳感器；33、四點直線度測量承載桿；34、懸浮間 隙面高低測量傳感器；35、懸浮間隙面高低測量中空平尺；36、軌距測量定位機構(gòu)；37、軌距 測量桿；38、水平測量傳感器；39、拉伸彈簧；40、軌距測量傳感器；41、軌距測量機構(gòu)把手。
具體實施例方式
以下將結(jié)合具體實施例和說明書附圖對本發(fā)明做進一步詳細說明。
如圖1和圖2所示，本發(fā)明的用于中低速磁懸浮F型軌的軌道檢測儀，包括可行走 機架以及裝設(shè)于可行走機架上的數(shù)據(jù)測量系統(tǒng)，數(shù)據(jù)測量系統(tǒng)包括軌距測量機構(gòu)和F型軌 幾何參數(shù)測量機構(gòu)?？尚凶邫C架包括左板式機架1和右板式機架ll，左板式機架1和右板 式機架11通過板式機架中間軸30相連，該板式機架中間軸30上設(shè)有方便調(diào)整的中間軸快 速連接旋鈕17和中間軸定位旋鈕16，可以根據(jù)軌道間的實際需要，使兩個板式機架置于軌 道上。左板式機架1和右板式機架11的底部裝設(shè)有可在軌道上運動的行走輪29，檢測儀 工作時行走輪29緊貼軌道的上表面以支撐整個機架使之在F型軌面上平穩(wěn)行走，而板式機 架的外側(cè)安裝有兩對柱形輪接觸式定位機構(gòu)20，整個板式機架通過連接梁內(nèi)部的拉伸彈簧 機構(gòu)提供的壓緊力以及柱形輪接觸式定位機構(gòu)20完成軌道水平方向的定位。左板式機架 1上裝設(shè)有左可拆卸推桿3，右板式機架11上裝設(shè)有右可拆卸推桿7，左可拆卸推桿3與右 可拆卸推桿7通過推桿連接桿6相連且在推桿連接桿6的端部設(shè)有推桿快速連接旋鈕4和 剎車機構(gòu)5。推桿供操作人員推著可行走機架在軌道上行走，剎車機構(gòu)5用來使可行走機 架完成制動。通過道岔區(qū)間時，捏緊剎車機構(gòu)5，可以通過剎車片克服彈簧機構(gòu)的彈力將軌 距測量定位機構(gòu)控制在原位，以使通過岔心后無需搬動即能及時到位；板式機架上裝有數(shù) 據(jù)采集盒14，在進行點位測量時可以將可行走機架固定，防止可行走機架滑動、晃動，造成 測量數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確。板式機架上裝有一個以上的傳感器安裝盒，本實施例中為在左板式機架 1和右板式機架11各自設(shè)有一個，分別為左板式機架1上的第一傳感器安裝盒2和右板式 機架11上的第二傳感器安裝盒10。板式機架上還進一步裝設(shè)有方便快速操作的電池快速 拆裝機構(gòu)8和方便操作人員施力的板式機架把手15。 參見圖3，左板式機架1和右板式機架11之間設(shè)有軌距測量機構(gòu)，該軌距測量機構(gòu) 包括軌距測量桿37和軌距測量定位機構(gòu)36，軌距測量定位機構(gòu)36裝設(shè)于軌距測量桿37兩 端的下方，軌距測量桿37置于軌距測量桿支撐座19上，通過軌距測量快速連接旋鈕18安 裝。軌距測量桿37的內(nèi)部設(shè)有水平測量傳感器38、拉伸彈簧39以及軌距測量傳感器40。 軌距測量桿37或軌距測量定位機構(gòu)36的上方還設(shè)有方便操作的軌距測量機構(gòu)把手41 。工 作時，軌距測量定位機構(gòu)36緊貼F型軌的兩側(cè)外緣對軌距進行測量。 左板式機架1和右板式機架11裝設(shè)有一個以上的L型回轉(zhuǎn)承載自鎖機構(gòu)，該L型回轉(zhuǎn)承載自鎖機構(gòu)分別用于安裝各種檢測F型軌相應(yīng)幾何參數(shù)的平尺和壓緊輪。本實施例 中，每個板式機架上均裝設(shè)有三類不同的L型回轉(zhuǎn)承載自鎖機構(gòu)，其中第一 L型回轉(zhuǎn)承載自 鎖機構(gòu)22上通過懸浮間隙面高低測量承載桿28裝有懸浮間隙面高低測量中空平尺35及 懸浮間隙面高低測量傳感器34，第二 L型回轉(zhuǎn)承載自鎖機構(gòu)12上安裝有壓緊輪27，第三L 型回轉(zhuǎn)承載自鎖機構(gòu)13上通過四點直線度測量承載桿33裝有懸浮面四點直線度測量傳感 器32。直線電機反應(yīng)板高低測量中空平尺25及直線電機反應(yīng)板短平測量傳感器26直接固 連在板式機架的下部，直線電機反應(yīng)板高低測量傳感器24固定于直線電機反應(yīng)板高低測 量中空平尺25的底部，軌向測量中空平尺9及軌向測量傳感器21通過支撐連接桿23固連 在板式機架的側(cè)面。 工作狀態(tài)下，手握推桿連接桿6推動本發(fā)明的用于中低速磁懸浮F型軌的軌道檢 測儀前進，左板式機架1和右板式機架11側(cè)面的柱形輪接觸式定位機構(gòu)20在拉伸彈簧39 的作用下緊貼F型軌道的外側(cè)面，壓緊輪27在彈簧力作用下緊貼在F型軌的懸浮面，實現(xiàn) 了板式測量機架的定位。在軌檢儀前進的過程中，F(xiàn)型軌兩側(cè)外緣軌距參數(shù)的變化就反映 在軌距測量定位機構(gòu)36位置的變化上，變化參數(shù)由軌距測量傳感器40測量，實現(xiàn)軌距的測 量；水平測量傳感器38固定在軌距測量桿37的腔內(nèi)，通過傾角來計算軌道水平的大?。煌?時，里程測量傳感器31也在進行里程的記錄。 F型軌的特有幾何參數(shù)的測量由板式機架和測量平尺上的相應(yīng)傳感器實現(xiàn)。直線 電機反應(yīng)板高低測量傳感器24對直線電機反應(yīng)板面高低進行測量；懸浮間隙檢測面高低 測量傳感器34對懸浮間隙面高低進行測量；第二 L型回轉(zhuǎn)承載自鎖機12上安裝的懸浮面 四點直線度傳感器32能夠準(zhǔn)確測量懸浮面四點直線度；直線電機反應(yīng)板短平測量傳感器 26對直線電機反應(yīng)板短平進行測量；軌向測量中空平尺9與支撐連接桿23連接，由軌向傳 感器21對軌向進行測量。通過上述機構(gòu)和傳感器可實現(xiàn)對中低速磁懸浮F型軌道特有幾 何形狀的測量。 F型軌所有幾何參數(shù)的測量共用一套數(shù)據(jù)傳送系統(tǒng)，各傳感器及無線通訊模塊所 得數(shù)據(jù)經(jīng)數(shù)據(jù)傳送系統(tǒng)送入上位機，上位機可以為掌上電腦或PC機，由上位機對數(shù)據(jù)進行 處理，并計算出各參數(shù)值。測量結(jié)果自動送入上位機中存儲，并可在屏幕上進行實時顯示。 該系統(tǒng)還具有傳感器標(biāo)定、參數(shù)設(shè)置、數(shù)據(jù)查詢等功能。 通過上述過程，實現(xiàn)了 F型軌道內(nèi)部幾何形狀的測量。本發(fā)明可用于既有中低速 磁懸浮F型軌軌道線路的日常檢查和養(yǎng)護。 以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，本發(fā)明的保護范圍并不僅局限于上述實施 例，凡屬于本發(fā)明思路下的技術(shù)方案均屬于本發(fā)明的保護范圍。應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域 的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理前提下的若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也 應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
一種用于中低速磁懸浮F型軌的軌道檢測儀，其特征在于包括可行走機架以及裝設(shè)于可行走機架上的數(shù)據(jù)測量系統(tǒng)，所述數(shù)據(jù)測量系統(tǒng)包括軌距測量機構(gòu)和F型軌幾何參數(shù)測量機構(gòu)，所述可行走機架包括左板式機架(1)和右板式機架(11)，所述左板式機架(1)和右板式機架(11)通過板式機架中間軸(30)相連，所述軌距測量機構(gòu)裝設(shè)于左板式機架(1)和右板式機架(11)之間，左板式機架(1)和右板式機架(11)上各自裝設(shè)有一套F型軌幾何參數(shù)測量機構(gòu)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于中低速磁懸浮F型軌的軌道檢測儀，其特征在于所 述軌距測量機構(gòu)包括軌距測量桿(37)和軌距測量定位機構(gòu)(36)，所述軌距測量定位機構(gòu) (36)裝設(shè)于軌距測量桿(37)兩端的下方，所述軌距測量桿(37)通過軌距測量桿支撐座 (19)固定于左板式機架(1)和右板式機架(11)上，所述軌距測量桿(37)的內(nèi)部設(shè)有水平 測量傳感器(38)、拉伸彈簧(39)以及軌距測量傳感器(40)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于中低速磁懸浮F型軌的軌道檢測儀，其特征在于所述 軌距測量桿(37)或軌距測量定位機構(gòu)(36)的上方還設(shè)有方便操作的軌距測量機構(gòu)把手 (41)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的用于中低速磁懸浮F型軌的軌道檢測儀，其特征在 于所述左板式機架(1)和右板式機架(11)裝設(shè)有一個以上的用來固定F型軌幾何參數(shù)測 量機構(gòu)的L型回轉(zhuǎn)承載自鎖機構(gòu)，所述F型軌幾何參數(shù)測量機構(gòu)包括懸浮間隙面高低傳感 器(34)、懸浮面四點直線度測量傳感器(32)、軌向測量傳感器(21)、直線電機反應(yīng)板高低 測量傳感器(24)、直線電機反應(yīng)板短平測量傳感器(26)以及里程測量傳感器(31)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于中低速磁懸浮F型軌的軌道檢測儀，其特征在于所述 左板式機架(1)和右板式機架(11)上均裝設(shè)有第一L型回轉(zhuǎn)承載自鎖機構(gòu)(22)、第二L型 回轉(zhuǎn)承載自鎖機構(gòu)(12)和第三L型回轉(zhuǎn)承載自鎖機構(gòu)(13)，所述第一L型回轉(zhuǎn)承載自鎖機 構(gòu)(22)上通過懸浮間隙面高低測量承載桿(28)裝有懸浮間隙面高低測量中空平尺(35) 及懸浮間隙面高低測量傳感器(34)，所述第二L型回轉(zhuǎn)承載自鎖機構(gòu)(12)上安裝有壓緊輪 (27)，所述第三L型回轉(zhuǎn)承載自鎖機構(gòu)(13)上通過四點直線度測量承載桿(33)裝有懸浮 面四點直線度測量傳感器(32)，所述直線電機反應(yīng)板高低測量中空平尺(25)及直線電機 反應(yīng)板短平測量傳感器(26)直接固連在板式機架的下部，所述直線電機反應(yīng)板高低測量 傳感器(24)固定于直線電機反應(yīng)板高低測量中空平尺(25)的底部，所述軌向測量中空平 尺(9)及軌向測量傳感器(21)通過支撐連接桿(23)固連在板式機架的側(cè)面。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的用于中低速磁懸浮F型軌的軌道檢測儀，其特征在 于所述板式機架中間軸(30)上設(shè)有中間軸快速連接旋鈕(17)和中間軸定位旋鈕(16)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的用于中低速磁懸浮F型軌的軌道檢測儀，其特征在 于所述左板式機架(1)上裝設(shè)有左可拆卸推桿(3)，所述右板式機架(11)上裝設(shè)有右可 拆卸推桿(7)，所述左可拆卸推桿(3)與右可拆卸推桿(7)通過推桿連接桿(6)相連且在推 桿連接桿(6)的端部設(shè)有推桿快速連接旋鈕(4)和剎車機構(gòu)(5)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的用于中低速磁懸浮F型軌的軌道檢測儀，其特征在 于所述左板式機架(1)和右板式機架(11)上裝有數(shù)據(jù)采集盒(14)、傳感器安裝盒以及電 池快速拆裝機構(gòu)(8)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的用于中低速磁懸浮F型軌的軌道檢測儀，其特征在于所述數(shù)據(jù)測量系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)線與上位機相連。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的用于中低速磁懸浮F型軌的軌道檢測儀，其特征在于所述 上位機為掌上電腦。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于中低速磁懸浮F型軌的軌道檢測儀，包括可行走機架以及裝設(shè)于可行走機架上的數(shù)據(jù)測量系統(tǒng)，數(shù)據(jù)測量系統(tǒng)包括軌距測量機構(gòu)和F型軌幾何參數(shù)測量機構(gòu)，可行走機架包括左板式機架和右板式機架，左板式機架和右板式機架通過板式機架中間軸相連，軌距測量機構(gòu)裝設(shè)于左板式機架和右板式機架之間，左板式機架和右板式機架上各自裝設(shè)有一套F型軌幾何參數(shù)測量機構(gòu)。本發(fā)明是一種結(jié)構(gòu)簡單緊湊、體積小、重量輕、測量精度高、運行穩(wěn)定、拆裝快捷、攜帶方便、集F型軌道各種幾何形狀測量于一體的用于中低速磁懸浮F型軌的軌道檢測儀。
文檔編號E01B35/00GK101761004SQ201010022109
公開日2010年6月30日 申請日期2010年1月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月21日
發(fā)明者吳峻, 周文武, 曹宏宇, 李中秀, 羅昆 申請人:中國人民解放軍國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);中南大學(xué)