專利名稱：用于軌道參數(shù)高效測(cè)量的智能軌道檢測(cè)儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及軌道參數(shù)檢測(cè)裝置，特別是指一種適用于軌道參數(shù)高效測(cè)量的 智能軌道檢測(cè)儀。
背景技術(shù)：
隨著我國(guó)大規(guī)?？瓦\(yùn)專線建設(shè)并投入運(yùn)營(yíng)，列車運(yùn)行速度快，安全性、平穩(wěn)性、準(zhǔn) 時(shí)性要求高，必須進(jìn)行高質(zhì)量的養(yǎng)護(hù)與維修，才能確?？瓦\(yùn)專線的運(yùn)行安全和質(zhì)量。這需要 建立更嚴(yán)的作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、更新的養(yǎng)護(hù)維修模式，配備有高精度的精密測(cè)量控制網(wǎng)，研究軌道全 幾何參數(shù)快速、精密檢測(cè)技術(shù)及裝備?，F(xiàn)有技術(shù)中軌道精密控制普遍采用的模式是在道心或路肩控制點(diǎn)位架設(shè)全站儀 配合軌道檢查小車進(jìn)行軌道坐標(biāo)及軌距、超高測(cè)量。此種測(cè)量模式都是線路上或路肩上架 設(shè)全站儀觀測(cè)小車?yán)忡R確定線路坐標(biāo)，對(duì)測(cè)量人員技術(shù)要求高，且測(cè)量小車均采用定點(diǎn)靜 態(tài)測(cè)量，作業(yè)效率只能達(dá)到200m/h左右，每小時(shí)幾十測(cè)點(diǎn)的作業(yè)效率與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際應(yīng)用需求 存在較大距離。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是根據(jù)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種用于軌道參數(shù)高效 測(cè)量的智能軌道檢測(cè)儀，在智能軌道檢測(cè)車上安裝自動(dòng)調(diào)平臺(tái)，自動(dòng)調(diào)平臺(tái)上架設(shè)全站儀， 能實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)跟蹤高效測(cè)量，且檢測(cè)車上安裝有傾角傳感器微調(diào)平臺(tái)，以及兩端的雙測(cè)量輪， 測(cè)量輪彈性接觸導(dǎo)軌，不易磨損，大大提高測(cè)量精度。本實(shí)用新型的目的實(shí)現(xiàn)由以下技術(shù)方案完成一種用于軌道參數(shù)高效測(cè)量的智能軌道檢測(cè)儀，包括智能軌道檢測(cè)車以及安裝有 測(cè)量棱鏡的軌道衛(wèi)星車，所述智能軌道檢測(cè)車上設(shè)置有自動(dòng)調(diào)平臺(tái)，所述自動(dòng)調(diào)平臺(tái)上架 設(shè)有全站儀。該智能軌道檢測(cè)車上還設(shè)置有傾角傳感器微調(diào)平臺(tái)，傾角傳感器微調(diào)平臺(tái)固定安 裝于智能軌道檢測(cè)車的車架主梁上，主要包括傾角傳感器、調(diào)節(jié)板、安裝板、固定板、調(diào)節(jié)螺 栓和固定螺栓，所述調(diào)節(jié)板呈中空?qǐng)A環(huán)狀，調(diào)節(jié)板上卡設(shè)有圓形凸臺(tái)狀安裝板，安裝板上方 覆蓋固定板；所述傾角傳感器固定安裝于所述安裝板下表面；所述固定螺栓均布于圓環(huán)狀 調(diào)節(jié)板上，緊固連接調(diào)節(jié)板與固定板，固定螺栓外側(cè)配合連接調(diào)節(jié)螺栓。上述傾角傳感器為動(dòng)態(tài)雙軸傾角傳感器。上述智能軌道檢測(cè)車的車架主梁呈T字型，所述T字型車架主梁兩端均內(nèi)置有位 移傳感器，車架主梁兩端的下部均安裝有走行輪、導(dǎo)向輪以及測(cè)量輪，所述測(cè)量輪與位移傳 感器相連接。上述測(cè)量輪與位移傳感器之間設(shè)置有減震彈簧和微動(dòng)導(dǎo)軌。上述測(cè)量輪位于所述T型車架的中軸線上。上述T字型車架主梁為可拆分、伸縮式結(jié)構(gòu)，主梁內(nèi)置有為導(dǎo)向輪提供緊壓力的
3氣彈簧。該智能軌道檢測(cè)儀還包括單片機(jī)數(shù)據(jù)處理單元，所述單片機(jī)數(shù)據(jù)處理單元外接藍(lán) 牙數(shù)據(jù)通訊接口。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是，智能軌道檢測(cè)車安裝有自動(dòng)調(diào)平臺(tái)上和全站儀，適用于靜 態(tài)交會(huì)、動(dòng)態(tài)跟蹤測(cè)量模式，作業(yè)效率高，能達(dá)到現(xiàn)有技術(shù)同類型產(chǎn)品作業(yè)效率的5 — 6倍， 設(shè)計(jì)的傾角傳感器微調(diào)平臺(tái)、雙測(cè)量輪及其測(cè)量微動(dòng)裝置能大大提高智能軌道檢測(cè)車的檢 測(cè)精度，滿足高效高精度測(cè)量需求。

圖1為智能軌道檢測(cè)車主視圖；圖2為圖1中圓圈A部分局部放大示意圖；圖3為智能軌道檢測(cè)車俯視圖；圖4為智能軌道檢測(cè)車左視圖；圖5為傾角傳感器微調(diào)平臺(tái)俯視圖；圖6為傾角傳感器微調(diào)平臺(tái)剖視圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖通過實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型特征及其它相關(guān)特征作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明， 以便于同行業(yè)技術(shù)人員的理解附圖1-6中標(biāo)號(hào)1- 標(biāo)示的是全站儀1、自動(dòng)調(diào)平臺(tái)2、傾角傳感器微調(diào)平臺(tái)3、 手簿4、測(cè)量輪5、鐵軌6、推桿7、T型車架8、氣彈簧9、滑塊10、主梁伸縮端11、減震彈簧12、 微動(dòng)導(dǎo)軌13、編碼器14、位移傳感器15、走行輪16、導(dǎo)向輪17、剎車18、快速拆分裝置19、電 池20、卸荷裝置21、導(dǎo)軌22、調(diào)節(jié)螺栓23、固定螺栓Μ、調(diào)節(jié)板25、安裝板26、固定板27、傾 角傳感器28。本實(shí)用新型裝置是基于軌道精密控制網(wǎng)的一種軌道三維坐標(biāo)高效測(cè)量裝置，即智 能軌道檢測(cè)儀。利用現(xiàn)有軌道控制網(wǎng)(CPIII)對(duì)既有線路平、縱面進(jìn)行現(xiàn)狀測(cè)量，生成既有 線路平面坐標(biāo)和軌面高程基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。開發(fā)能夠精準(zhǔn)量取CP III點(diǎn)(含鋼軌樁)至軌面平距和 高差的簡(jiǎn)易激光專用工具，通過量取帶有精確坐標(biāo)的CP III點(diǎn)(含鋼軌樁)和線路軌面的平距 和高差，經(jīng)程序計(jì)算就可得到相對(duì)于CP III控制點(diǎn)的精確軌道坐標(biāo)。智能軌道檢測(cè)儀還有軌 距測(cè)量機(jī)構(gòu)用于采集線路軌距、水平(超高)等數(shù)據(jù)。本實(shí)用新型裝置的智能軌道檢測(cè)儀包括安裝有測(cè)量棱鏡的軌道衛(wèi)星車，軌道衛(wèi)星 車運(yùn)行于前方，后面跟隨智能軌道檢測(cè)車，檢測(cè)車采集線路軌距、水平(超高)等數(shù)據(jù)。為實(shí) 現(xiàn)高效測(cè)量，智能軌道檢測(cè)車需要提供全站儀測(cè)量平臺(tái)，測(cè)量過程中，每次測(cè)量建站時(shí)都要 求智能軌道檢測(cè)車為全站儀提供可靠的測(cè)量平臺(tái)，因此必須具有快速自動(dòng)調(diào)平功能，以縮 短建站時(shí)間，提高測(cè)量效率。為此，本實(shí)用新型裝置的智能軌道檢測(cè)車上設(shè)置有自動(dòng)調(diào)平臺(tái) 2和傾角傳感器微調(diào)平臺(tái)3，自動(dòng)調(diào)平臺(tái)2上架設(shè)有全站儀1。利用全站儀的自動(dòng)照準(zhǔn)功能， 照準(zhǔn)軌道衛(wèi)星車上的測(cè)量棱鏡，動(dòng)態(tài)跟蹤測(cè)量軌道三維坐標(biāo)。此外，智能軌道檢測(cè)儀還包括 單片機(jī)數(shù)據(jù)處理單元，單片機(jī)數(shù)據(jù)處理單元外接藍(lán)牙數(shù)據(jù)通訊接口。如圖1-圖4所示，為本實(shí)用新型智能軌道檢測(cè)儀中智能軌道檢測(cè)車的結(jié)構(gòu)三視
4圖及其放大視圖。從圖3可見，本實(shí)施例中智能軌道檢測(cè)車的車架主梁8呈T字型。在圖 1中，車架主梁上安裝有傾角傳感器微調(diào)平臺(tái)3，并且車架主梁上還安裝有自動(dòng)調(diào)平臺(tái)2，自 動(dòng)調(diào)平臺(tái)2上安裝全站儀1。智能軌道檢測(cè)車上的全站儀1可自動(dòng)照準(zhǔn)前方軌道衛(wèi)星車上 的測(cè)量棱鏡。如圖1所示，傾角傳感器微調(diào)平臺(tái)3固定安裝于智能軌道檢測(cè)車的車架主梁8上， 傾角傳感器為動(dòng)態(tài)雙軸傾角傳感器。如圖5、圖6所示，傾角傳感器微調(diào)平臺(tái)3主要包括傾 角傳感器觀、調(diào)節(jié)板25、安裝板26、固定板27、調(diào)節(jié)螺栓23和固定螺栓M，調(diào)節(jié)板25呈中 空?qǐng)A環(huán)狀，調(diào)節(jié)板上卡設(shè)有圓形凸臺(tái)狀安裝板26，安裝板沈上方覆蓋固定板27。傾角傳感 器觀固定安裝于安裝板26下表面。固定螺栓M均布于圓環(huán)狀調(diào)節(jié)板上，緊固連接調(diào)節(jié)板 與固定板，固定螺栓外側(cè)配合連接調(diào)節(jié)螺栓23。智能軌道檢測(cè)儀裝配完成后，利用微調(diào)平臺(tái)可以在標(biāo)準(zhǔn)檢定器上精確標(biāo)定傾角傳 感器的0點(diǎn)和校準(zhǔn)其X及Y軸方向來(lái)精確標(biāo)定智能軌道檢測(cè)儀，達(dá)到整車的總體精度要求。標(biāo)定時(shí)，將智能軌道檢測(cè)儀按要求放在標(biāo)準(zhǔn)檢定器上。先調(diào)節(jié)其水平調(diào)松固定 螺栓，通過調(diào)節(jié)四個(gè)微調(diào)螺栓使調(diào)節(jié)板及安裝板的傳感器安裝面呈水平，此時(shí)傾角傳感器X 和Y方向的絕對(duì)角度都為0度(根據(jù)精度要求調(diào)節(jié)到幾位零)，擰緊固定螺栓。接下來(lái)再校 準(zhǔn)其X/Y軸的正方向先擰松固定螺栓，通過改變超高和旋轉(zhuǎn)安裝板，使其分別與智能軌道 檢測(cè)儀的縱向和橫向一致(即與前進(jìn)方向和規(guī)矩測(cè)量方向一致)，完成傾角傳感器X及Y軸 方向的精確標(biāo)定。如圖1至圖6可見，T字型車架主梁兩端均內(nèi)置有位移傳感器15，可測(cè)量軌道兩側(cè) 的微小鋼軌軌距變化，避免只測(cè)量鋼軌一側(cè)，而忽略另一側(cè)的鋼軌微小凸凹變形等。在車架主梁兩端的下部均分別安裝有走行輪16、導(dǎo)向輪17以及測(cè)量輪5。走行輪 16走行在鋼軌6上帶動(dòng)檢測(cè)車運(yùn)行，導(dǎo)向輪17與測(cè)量輪16緊靠鋼軌內(nèi)側(cè)。T字型車架主 梁8為可拆分、伸縮式結(jié)構(gòu)，主梁內(nèi)置有氣彈簧9、滑塊10和滑動(dòng)導(dǎo)軌22，氣彈簧推動(dòng)主梁 伸縮端11，導(dǎo)向輪17安裝在伸縮端11，承受伸縮端推動(dòng)力，緊貼鋼軌內(nèi)側(cè)，易受磨損。測(cè)量 輪5類同于導(dǎo)向輪17，安裝于T型車架8的中軸線位置上。測(cè)量輪5與位移傳感器15相連 接，二者之間設(shè)置有測(cè)量微動(dòng)裝置，也就是減震彈簧12和微動(dòng)導(dǎo)軌13，即圖2所示的微動(dòng)導(dǎo) 軌13與拉伸彈簧12或壓縮彈簧12組成的連接裝置。測(cè)量微動(dòng)裝置的設(shè)置可使測(cè)量輪緊 靠鋼軌內(nèi)側(cè)，又不承受重壓力，不易產(chǎn)生磨損，長(zhǎng)期使用也不至于導(dǎo)致測(cè)量精度變差。此外，智能軌道檢測(cè)車車架主梁上還設(shè)置有剎車18、推桿7、快速拆分裝置19、電 池20以及卸荷裝置21等，智能軌道檢測(cè)車上設(shè)置雙絕緣裝置，與鋼軌接觸的零部件均絕緣 處理等。在實(shí)際使用時(shí)，采用靜態(tài)交會(huì)、動(dòng)態(tài)跟蹤測(cè)量模式，利用智能軌道檢測(cè)車上架設(shè)的 全站儀及其自動(dòng)照準(zhǔn)功能，照準(zhǔn)沿線路兩側(cè)設(shè)置的精密控制網(wǎng)控制樁點(diǎn)(CPIII)，靜態(tài)交會(huì) 測(cè)量出測(cè)站三維坐標(biāo)和精確測(cè)量軌道衛(wèi)星車起、終點(diǎn)坐標(biāo)，兩靜態(tài)交會(huì)測(cè)點(diǎn)間采用動(dòng)態(tài)跟 蹤測(cè)量模式高密度采集線路軌距、水平(超高)等數(shù)據(jù)，即通過位移傳感器、動(dòng)態(tài)雙軸傾角 傳感器和旋轉(zhuǎn)編碼器精確測(cè)量軌道的軌距和縱、橫傾角以及里程，并生成軌距差值、水平變 化、超高數(shù)值和線路里程。測(cè)量完成后，將所測(cè)得的測(cè)量數(shù)據(jù)回歸擬合，獲得軌道線路全線 高密度高精度三維坐標(biāo)。數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，A/D轉(zhuǎn)換，數(shù)據(jù)分析、存儲(chǔ)，并形成相 關(guān)線路數(shù)據(jù)報(bào)表。利用智能軌道檢測(cè)車上的數(shù)據(jù)通訊接口，檢測(cè)儀采集的軌道幾何狀態(tài)參數(shù)以及里程等信息經(jīng)過單片機(jī)，即圖1所示的編碼器14處理后通過藍(lán)牙傳輸至手簿4，可 以即時(shí)觀察數(shù)據(jù)情況，數(shù)值超標(biāo)時(shí)發(fā)出警示音。同時(shí)車載可充電電池20為整個(gè)系統(tǒng)提供電 源，要求能連續(xù)工作不小于8小時(shí)。
權(quán)利要求1.一種用于軌道參數(shù)高效測(cè)量的智能軌道檢測(cè)儀，其特征在于該智能軌道檢測(cè)儀包括 智能軌道檢測(cè)車以及安裝有測(cè)量棱鏡的軌道衛(wèi)星車，所述智能軌道檢測(cè)車上設(shè)置有自動(dòng)調(diào) 平臺(tái)，所述自動(dòng)調(diào)平臺(tái)上架設(shè)有全站儀。
2.如權(quán)利要求1所述的一種用于軌道參數(shù)高效測(cè)量的智能軌道檢測(cè)儀，其特征在于所 述智能軌道檢測(cè)車上還設(shè)置有傾角傳感器微調(diào)平臺(tái)，所述傾角傳感器微調(diào)平臺(tái)固定安裝于 智能軌道檢測(cè)車的車架主梁上，主要包括傾角傳感器、調(diào)節(jié)板、安裝板、固定板、調(diào)節(jié)螺栓和 固定螺栓，所述調(diào)節(jié)板呈中空?qǐng)A環(huán)狀，調(diào)節(jié)板上卡設(shè)有圓形凸臺(tái)狀安裝板，安裝板上方覆蓋 固定板；所述傾角傳感器固定安裝于所述安裝板下表面；所述固定螺栓均布于圓環(huán)狀調(diào)節(jié) 板上，緊固連接調(diào)節(jié)板與固定板，固定螺栓外側(cè)配合連接調(diào)節(jié)螺栓。
3.如權(quán)利要求2所述的一種用于軌道參數(shù)高效測(cè)量的智能軌道檢測(cè)儀，其特征在于所 述傾角傳感器為動(dòng)態(tài)雙軸傾角傳感器。
4.如權(quán)利要求1所述的一種用于軌道參數(shù)高效測(cè)量的智能軌道檢測(cè)儀，其特征在于所 述智能軌道檢測(cè)車的車架主梁呈T字型，所述T字型車架主梁兩端均內(nèi)置有位移傳感器，車 架主梁兩端的下部均安裝有走行輪、導(dǎo)向輪以及測(cè)量輪，所述測(cè)量輪與位移傳感器相連接。
5.如權(quán)利要求4所述的一種用于軌道參數(shù)高效測(cè)量的智能軌道檢測(cè)儀，其特征在于所 述測(cè)量輪與所述位移傳感器之間設(shè)置有減震彈簧和微動(dòng)導(dǎo)軌。
6.如權(quán)利要求5所述的一種用于軌道參數(shù)高效測(cè)量的智能軌道檢測(cè)儀，其特征在于所 述測(cè)量輪位于所述T型車架的中軸線上。
7.如權(quán)利要求4所述的一種用于軌道參數(shù)高效測(cè)量的智能軌道檢測(cè)儀，其特征在于所 述T字型車架主梁為可拆分、伸縮式結(jié)構(gòu)，主梁內(nèi)置有為所述導(dǎo)向輪提供緊壓力的氣彈簧。
8.如權(quán)利要求1所述的一種用于軌道參數(shù)高效測(cè)量的智能軌道檢測(cè)儀，其特征在于該 智能軌道檢測(cè)儀還包括單片機(jī)數(shù)據(jù)處理單元，所述單片機(jī)數(shù)據(jù)處理單元外接藍(lán)牙數(shù)據(jù)通訊 接口。
專利摘要本實(shí)用新型涉及軌道參數(shù)檢測(cè)裝置，特別是指一種適用于軌道參數(shù)高效測(cè)量的智能軌道檢測(cè)儀。智能軌道檢測(cè)儀包括智能軌道檢測(cè)車以及安裝有測(cè)量棱鏡的軌道衛(wèi)星車，在智能軌道檢測(cè)車上安裝自動(dòng)調(diào)平臺(tái)，自動(dòng)調(diào)平臺(tái)上架設(shè)全站儀，能實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)跟蹤高效測(cè)量，且檢測(cè)車上安裝有傾角傳感器微調(diào)平臺(tái)，以及兩端的雙測(cè)量輪，測(cè)量輪彈性接觸導(dǎo)軌，不易磨損，大大提高測(cè)量精度。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是，智能軌道檢測(cè)車安裝有自動(dòng)調(diào)平臺(tái)上和全站儀，適用于靜態(tài)交會(huì)、動(dòng)態(tài)跟蹤測(cè)量模式，作業(yè)效率高，能達(dá)到現(xiàn)有技術(shù)同類型產(chǎn)品作業(yè)效率的5－6倍，設(shè)計(jì)的傾角傳感器微調(diào)平臺(tái)、雙測(cè)量輪及其測(cè)量微動(dòng)裝置能大大提高智能軌道檢測(cè)車的檢測(cè)精度，滿足高效高精度測(cè)量需求。
文檔編號(hào)G01C1/00GK201865016SQ20102028936
公開日2011年6月15日 申請(qǐng)日期2010年8月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月12日
發(fā)明者張建強(qiáng), 羅莊, 胡雄偉, 鄭健, 高靜華 申請(qǐng)人:上海鐵路局科學(xué)技術(shù)研究所