專利名稱：軌道檢測(cè)儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于鐵路專用軌道檢測(cè)儀的改進(jìn)。
在對(duì)鐵路線路進(jìn)行維修、養(yǎng)護(hù)過(guò)程中，通常要事先測(cè)定軌道的技術(shù)狀態(tài)。國(guó)外鐵路維修規(guī)范中，制定了列車振動(dòng)檢查標(biāo)準(zhǔn)。用列車振動(dòng)加速度的大小來(lái)檢查線路質(zhì)量的好壞。例如，在日本主要用吉田精機(jī)株式會(huì)社生產(chǎn)的UH－Ⅱ型列車振動(dòng)加速度計(jì)來(lái)檢查線路質(zhì)量。其工作特點(diǎn)是以模擬方式記錄列車振動(dòng)加速度，通過(guò)量圖分析病害大小，找出列車在線路上晃動(dòng)的地點(diǎn)，以便及時(shí)搶修，確保行車安全。
目前，日本生產(chǎn)的UH－Ⅱ型列車振動(dòng)加速度計(jì)是國(guó)外比較先進(jìn)的一種檢查線路質(zhì)量好壞的儀器。但該儀器沒(méi)有同步記錄，也不能進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，只能用手工進(jìn)行標(biāo)記分類；不能測(cè)列車運(yùn)行速度，只能用平均速度代替；沒(méi)有列車運(yùn)行中的里程顯示，整機(jī)無(wú)系統(tǒng)靈敏度標(biāo)定，總能耗也比較多。
本實(shí)用新型的目的是提供一種用檢測(cè)車輛振動(dòng)加速度來(lái)反映軌道狀態(tài)的軌道檢查儀。該檢查儀的特點(diǎn)是既可檢測(cè)車輛上下振動(dòng)的加速度，又可以檢測(cè)車輛左右振動(dòng)的加速度。同時(shí)還帶有同步記錄、能進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和打印，不僅能用手工進(jìn)行標(biāo)記分類，還可以自動(dòng)標(biāo)記分類，增加了測(cè)速裝置。在記錄列車振動(dòng)加速度的同時(shí)，可自動(dòng)打出公里標(biāo)和百米標(biāo)，還可根據(jù)需要隨時(shí)進(jìn)行手工標(biāo)記。本實(shí)用新型功耗小，整機(jī)具有系統(tǒng)靈敏度內(nèi)標(biāo)定功能。標(biāo)定輸入信號(hào)等效于0.4g(峰峰值)頻率為3.125Hz。使用該儀器可對(duì)線路進(jìn)行動(dòng)態(tài)檢查，及時(shí)找出列車在線路上晃動(dòng)的準(zhǔn)確位置；還可對(duì)列車在道岔曲線上運(yùn)行的速度進(jìn)行測(cè)速，以便較好地控制車速，為在曲線上設(shè)置合適的超高提供可靠的數(shù)據(jù)。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型詳細(xì)描述如下


圖1為軌道動(dòng)態(tài)檢查儀工作原理方框圖圖2為軌道動(dòng)態(tài)檢查儀各部分之間關(guān)系的結(jié)構(gòu)示意圖圖3為軌道動(dòng)態(tài)檢查儀主機(jī)外觀圖圖4為軌道動(dòng)態(tài)檢查儀傳感器結(jié)構(gòu)示意圖圖5為軌道動(dòng)態(tài)檢查儀傳感器外觀示意圖圖6為軌道動(dòng)態(tài)檢查儀走紙機(jī)構(gòu)示意圖圖7為軌道動(dòng)態(tài)檢查儀記錄部分結(jié)構(gòu)示意圖本實(shí)用新型由主機(jī)和傳感器組成，主機(jī)由模擬記錄部分、測(cè)速部分、數(shù)字檢測(cè)部分和系統(tǒng)內(nèi)標(biāo)定組成。
模擬記錄部分由測(cè)振傳感器1、積分電路2、高通濾波器3、放大電路4、低通濾波器5、衰減器6、電位器7、功率放大器8和記錄筆9組成。
當(dāng)測(cè)振傳感器1接收到列車運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)信號(hào)之后，輸入給積分電路2，經(jīng)高通濾波器3濾波后，送放大電路4放大、經(jīng)低通濾波器5濾波、衰減器6衰減，最后輸送給功率放大器8放大。為了便于校準(zhǔn)記錄靈敏度，在衰減器6與功率放大器8之間，增加一個(gè)電位器7。另一路信號(hào)與此相同。
測(cè)速部分由測(cè)速傳感器11、倍頻器12、分頻器13、每公里轉(zhuǎn)數(shù)預(yù)置器14、8031單片機(jī)15、接口電路16、里程顯示器25、打印機(jī)26、“或門(mén)”27、標(biāo)記筆28、里程預(yù)置器29、脈沖分配器17、驅(qū)動(dòng)電路18、步進(jìn)電機(jī)19和走紙機(jī)構(gòu)20組成。
列車運(yùn)行時(shí)，車輪每轉(zhuǎn)一圈，測(cè)速傳感器11便輸出一個(gè)脈沖。經(jīng)倍頻器12倍頻和分頻器13分頻處理后，產(chǎn)生兩個(gè)脈沖序列。一個(gè)序列送給8031單片機(jī)，供里程記數(shù)和測(cè)定瞬時(shí)車速用；另一個(gè)序列經(jīng)過(guò)脈沖分配器17和驅(qū)動(dòng)電路18來(lái)推動(dòng)步進(jìn)電機(jī)19，達(dá)到走紙速度與車速同步的目的。勻速走紙時(shí)，推動(dòng)步進(jìn)電機(jī)19運(yùn)轉(zhuǎn)的脈沖序列是由8031輸出的晶體振蕩經(jīng)過(guò)分頻器13分頻處理后，再經(jīng)脈沖分配器17、驅(qū)動(dòng)電路18后輸送來(lái)的。上述兩個(gè)脈沖序列均有兩個(gè)頻率，形成了快、慢兩檔走紙速度。
數(shù)字檢測(cè)部分由絕對(duì)值電路21、峰值檢測(cè)電路22、電平鑒別電路23、“與門(mén)”電路24、A／D轉(zhuǎn)換器33、8031單片機(jī)15、接口電路16、里程顯示器25、打印機(jī)26、“或門(mén)”27、標(biāo)記筆28和里程預(yù)置器29組成。
從測(cè)振傳感器1接收到列車運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)信號(hào)，經(jīng)積分電路2積分、高通濾波器3濾波、放大電路4放大，低通濾波器5濾波后，一路送給峰值檢測(cè)電路22，該電路使每個(gè)信號(hào)在峰值處發(fā)出一個(gè)脈沖。另一路送給絕對(duì)值電路21。絕對(duì)值電路21將雙極性信號(hào)變?yōu)閱蜗蛎}沖信號(hào)并送給A／D轉(zhuǎn)換器33。當(dāng)振動(dòng)信號(hào)達(dá)到或超過(guò)閥值時(shí)，電平鑒別電路23便產(chǎn)生一個(gè)脈沖。這樣，當(dāng)信號(hào)峰值達(dá)到或超過(guò)閾值時(shí)，“與門(mén)”電路24便在信號(hào)峰值處輸出一個(gè)脈沖，并向8031單片機(jī)15申請(qǐng)中斷。8031單片機(jī)15響應(yīng)中斷，啟動(dòng)A／D轉(zhuǎn)換器33，讀取里程計(jì)數(shù)值和測(cè)定瞬時(shí)車速，并讀取A／D轉(zhuǎn)換結(jié)果，經(jīng)處理后，將里程計(jì)數(shù)值送里程顯示器25顯示。其它結(jié)果由打印機(jī)26打印出來(lái)，水平和垂直兩個(gè)分量加速度的檢測(cè)過(guò)程相同。
此外，可以利用8031單片機(jī)15讀取預(yù)置的起始里程，判別上行、下行，及時(shí)顯示里程并給出百米標(biāo)記和公里標(biāo)記。列車每運(yùn)行一公里，便及時(shí)打印出瞬時(shí)車速。
系統(tǒng)內(nèi)標(biāo)定信號(hào)是由晶體振蕩分頻得出頻率為3.125Hz的方波，又經(jīng)過(guò)濾波后得到的。再經(jīng)過(guò)功率放大后，加到加速度計(jì)的標(biāo)定線圈上。
本實(shí)用新型各部分之間關(guān)系的結(jié)構(gòu)示意圖如圖2所示主機(jī)34上的信號(hào)插入插頭35、開(kāi)關(guān)36、電源37和測(cè)速插座38分別與傳感器及電源39相連。線圈40與主機(jī)34上的測(cè)速插座38連接。41是測(cè)速傳感器。
本實(shí)用新型的主機(jī)外觀圖如圖3所示42－有機(jī)玻璃蓋板，43－抬筆旋鈕，44－監(jiān)視窗，45－出紙槽，46－開(kāi)門(mén)拉手，47－預(yù)置按鈕，48－手動(dòng)標(biāo)記插孔，49－手動(dòng)標(biāo)記按鈕，50－每公里轉(zhuǎn)數(shù)碼盤(pán)，51預(yù)置碼盤(pán)，52－打印機(jī)，53－記數(shù)加減開(kāi)關(guān)，54－電機(jī)控制開(kāi)關(guān)，55－走紙速度開(kāi)關(guān)，56－垂直分向調(diào)零旋鈕，57－同步勻速開(kāi)關(guān)，58－水平分向調(diào)零旋鈕，59－靈敏度選擇按鍵，60－里程顯示器，61－拉門(mén)掛鉤手柄。
本實(shí)用新型的傳感器結(jié)構(gòu)示意圖如圖4所示62－垂直分向加速度計(jì)，63－水平分向加速度計(jì)，64－電源指示表頭，65－電池及電池盒。
本實(shí)用新型的傳感器外觀示意圖如圖5所示66－信號(hào)輸出插座，67－工作充電轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)，68－電源指示表頭，69－電源輸出插座。
本實(shí)用新型的走紙機(jī)構(gòu)示意圖如圖6所示70－拉手，71－傳動(dòng)齒輪，72－壓紙板，73－卷紙軸，74－紙卷。
本實(shí)用新型的記錄部分結(jié)構(gòu)示意圖如圖7所示75－標(biāo)志筆，76－壓紙輪，77－記錄筆，78－墨水壺。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)1、本實(shí)用新型不僅可用來(lái)檢測(cè)車輛上下振動(dòng)的加速度，還可以檢測(cè)車輛左右振動(dòng)的加速度，同時(shí)還可使記錄走紙速度與車速同步。
2、機(jī)內(nèi)電腦能進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和打印。
3、既能進(jìn)行自動(dòng)標(biāo)記，又能進(jìn)行手工標(biāo)記。
4、增加了測(cè)速裝置，能進(jìn)行里程計(jì)數(shù)，并在每個(gè)整公里處，打印出瞬時(shí)車速。
5、在記錄列車振動(dòng)加速度的同時(shí)，可自動(dòng)打出百米標(biāo)和公里標(biāo)。
6、功耗小。
7、整機(jī)具有內(nèi)標(biāo)定功能。
8、可對(duì)線路進(jìn)行動(dòng)態(tài)檢測(cè)。當(dāng)列車加速度達(dá)到或超過(guò)予定的閾值時(shí)，能自動(dòng)打印出加速度值，當(dāng)時(shí)列車所處的位置以及當(dāng)時(shí)的瞬時(shí)車速。
權(quán)利要求1.一種鐵路專用軌道動(dòng)態(tài)檢查儀，其特征在于該軌道檢查儀由主機(jī)和傳感器組成；主機(jī)由模擬記錄部分、測(cè)速部分、數(shù)字檢測(cè)部分和系統(tǒng)內(nèi)標(biāo)定組成；模擬記錄部分由測(cè)振傳感器、積分電路、高通濾波器、放大電路、低通濾波器、衰減器、電位器、功率放大器和記錄筆組成；測(cè)速部分由測(cè)速傳感器、倍頻器、分頻器、每公里轉(zhuǎn)數(shù)預(yù)置器、外部只讀存儲(chǔ)器、接口電路、里程指示器、打印機(jī)、或門(mén)、標(biāo)記筆、里程預(yù)置器、脈沖分配器、驅(qū)動(dòng)電路、步進(jìn)電機(jī)和走紙機(jī)構(gòu)組成；數(shù)字檢測(cè)部分由絕對(duì)值電路、峰值檢測(cè)電路、電平鑒別電路、8031單片機(jī)、接口電路、里程顯示器、打印機(jī)、或門(mén)、標(biāo)記筆和里程預(yù)置器組成；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軌道檢查儀，其特征在于主機(jī)上有信號(hào)輸入插頭、開(kāi)關(guān)、電源插頭、測(cè)速插座、有機(jī)玻璃蓋板、抬筆旋鈕、監(jiān)視窗、出紙槽、開(kāi)門(mén)拉手、預(yù)置按鈕、手動(dòng)標(biāo)記、手動(dòng)標(biāo)記按鈕、預(yù)置碼盤(pán)、每公里轉(zhuǎn)數(shù)碼盤(pán)、打印機(jī)、記數(shù)加減開(kāi)關(guān)、電機(jī)控制開(kāi)關(guān)、走紙速度開(kāi)關(guān)、垂直分向調(diào)零旋鈕、同步勻速開(kāi)關(guān)、水平分向調(diào)零旋鈕、靈敏度選擇旋鈕、里程顯示器和拉門(mén)掛鉤手柄組成；
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軌道檢查儀，其特征在于傳感器由垂直分向加速度計(jì)、水平分向加速度計(jì)、指示表頭、電池及電池盒、信號(hào)輸出插座、工作充電轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)、電源指示表頭和電源輸出插座組成；
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軌道檢查儀，其特征在于走紙機(jī)構(gòu)由拉手、傳動(dòng)齒輪、壓紙板、卷紙軸和紙卷組成；
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軌道檢查儀，其特征在于記錄部分由標(biāo)記筆、壓紙輪、記錄筆和墨水壺組成。
專利摘要該軌道檢查儀由主機(jī)和傳感器組成。主機(jī)由模擬記錄部分，測(cè)速部分、數(shù)字檢測(cè)部分和系統(tǒng)內(nèi)標(biāo)定組成。本實(shí)用新型是一種用檢測(cè)車輛振動(dòng)加速度來(lái)反映軌道狀態(tài)的軌道檢查儀。其特點(diǎn)是既可以檢測(cè)車輛上下振動(dòng)的加速度，又可以檢測(cè)車輛左右振動(dòng)的加速度。檢查儀內(nèi)的電腦能進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和打印，有測(cè)速裝置、里程計(jì)數(shù)和內(nèi)標(biāo)定功能。此外，還能自動(dòng)打出公里標(biāo)和百米標(biāo)。
文檔編號(hào)E01B35/00GK2036546SQ8821439
公開(kāi)日1989年4月26日 申請(qǐng)日期1988年10月6日 優(yōu)先權(quán)日1988年10月6日
發(fā)明者張憲河, 石汝斌, 許華, 周之富, 徐寶昌, 魏振龍, 華延文 申請(qǐng)人:濟(jì)南鐵路分局兗州工務(wù)段, 國(guó)家地震局地球物理研究所