专利名称：一种磁悬浮f型轨的轨缝测量装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及磁悬浮列车技术领域，特别是涉及一种磁悬浮F型轨的轨缝测量
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技术背景磁悬浮交通是一种低噪声无碳交通，是未来城市交通发展的重要方向之一。磁悬浮列车是通过控制悬浮电磁铁的励磁电流控制悬浮电磁力的大小，从而实现一定间隙值下的车辆稳定悬浮。间隙值的准确、快速获取，是磁悬浮列车稳定悬浮的必要条件。磁悬浮列车悬浮间隙传感器采用电涡流型位移传感器，利用涡流原理非接触测量悬浮电磁铁到轨道钢平面之间的距离。磁悬浮轨道通常采用的是F型截面的轨道，通过标准长度的轨道和接头拼接而成，各段之间存在着轨缝。轨缝的存在对悬浮间隙传感器的测量精度有明显影响。为了减少轨缝对车辆的稳定悬浮和正常运营的影响，在轨道线路的维护过程中，需要通过一定的措施检测轨缝相关参数的变化，并采取措施调整轨缝相关项目指标不能超出限值。轨缝相关参数中影响稳定悬浮的参数主要有轨缝宽度和轨缝之间两轨断面在垂向的错牙。轨缝宽度及错牙的检测是磁悬浮轨道线路维护中的特有项目，轮轨列车的传统线路检测方法无法应用。因此，如何设计出一种针对磁悬浮列车轨道的轨缝相关参数的测量装置，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

实用新型内容本实用新型的目的是提供一种磁悬浮F型轨的轨缝测量装置，该轨缝测量装置可以对磁悬浮F型轨特有的轨缝相关参数进行实时快速的检测。为解决上述技术问题，本实用新型提供一种磁悬浮F型轨的轨缝测量装置，包括行走机构、检测系统以及数据采集装置；所述检测系统进一步包括测量支撑板、里程编码器、设置于所述测量支撑板上的测量平尺以及安装在所述测量平尺上的传感器；所述里程编码器设置在所述行走机构的行走轮轴上；所述行走机构、所述检测系统以及所述数据采集装置均设置在测量主板上。优选地，所述轨缝测量装置还包括连接在所述测量主板上的导向机构，以便所述轨缝测量装置在测量过程中具有导向能力。优选地，所述导向机构包括两组导向轮，所述导向轮通过导向轮支撑板支撑且套装在导向轮杆上，所述导向轮杆滑动连接在滑杆上，所述滑杆通过侧向支撑杆与所述测量主板连接；测量时，两组导向轮通过夹紧弹簧压紧在F型轨的内凹槽。优选地，所述导向机构的个数为两个，所述导向机构之间通过连接杆连接。 优选地，所述侧向支撑杆和所述测量主板之间设置有转向套。优选地，所述行走机构的行走轮的个数为两个。[0013]优选地，所述测量主板下方还设置有支撑轮，所述支撑轮通过限位杆和限位弹簧与所述测量主板连接。优选地，所述支撑轮的个数为两个。优选地，所述轨缝测量装置进一步包括固接在所述测量主板上的推杆支座以及与所述推杆支座连接的推杆。相对上述背景技术，本实用新型提供了一种针对磁悬浮F型轨的轨缝测量装置，包括行走机构、检测系统以及数据采集装置；检测系统进一步包括测量支撑板、里程编码器、设置于测量支撑板上的测量平尺以及安装在测量平尺上的传感器；里程编码器设置在行走机构的行走轮轴上；行走机构、检测系统以及数据采集装置均设置在测量主板上。测量时，随着行走机构的行走，检测系统在经过轨缝时可以测量出相关数据，并将测量数据发送到数据采集装置内，再经过数据采集装置的自处理系统对所测数据进行处理分析，从而实时快速地得到F型轨的轨缝参数。此外，在数据采集装置内还设置有超限报警模块，可以将自处理系统处理分析的数据传输到超限报警模块，从而在轨缝相关参数超过安全值时实现 报警功能。在本实用新型的优选方案中，磁悬浮F型轨的轨缝测量装置还包括导向机构，在测量过程中，导向机构的导向轮压紧在磁悬浮F型轨的内凹槽，可以使轨缝测量装置在测量过程中具有导向能力，提高检测精度。在本实用新型的另一种优选方案中，磁悬浮F型轨的轨缝测量装置进一步包括设置在测量主板下方的支撑轮，支撑轮通过限位杆和限位弹簧与测量主板连接，使支撑轮在行走过程中具有一定的弹性调节量，避免了轨缝测量装置在推行过程中过轨缝时可能引起的剧烈震动，减少了震动对检测精度的影响。

图I为本实用新型所提供磁悬浮F型轨的轨缝测量装置一种具体实施方式
的正视图；图2为图I所示磁悬浮F型轨的轨缝测量装置的俯视图；图3为本实用新型所提供磁悬浮F型轨的轨缝测量装置的检测系统的轴测示意图；图4为两组导向机构的连接示意图；图5为一种具体实施方式
中磁悬浮F型轨的轨缝测量装置在测量F型轨时的轴测示意图；图6为一种具体实施方式
中磁悬浮F型轨的轨缝测量装置在测量F型轨道时的正视图；图7为测量过程中轨缝测量装置的传感器的测量示意图。
具体实施方式
本实用新型的核心是提供一种磁悬浮F型轨的轨缝测量装置，该轨缝测量装置可以对磁悬浮F型轨特有的轨缝相关参数进行实时快速的检测。为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型作进一步的详细说明。需要说明的是，本文中涉及的上、下、左和右等方位词是以图I中零部件位于图中及零部件相互之间的位置来定义的，只是为了表述技术方案的清楚及方便。应当理解，本文所采用的方位词不应限制本专利的保护范围。请参考图I、图2和图3，图I为本实用新型所提供磁悬浮F型轨的轨缝测量装置一种具体实施方式
的正视图；图2为图I所示磁悬浮F型轨的轨缝测量装置的俯视图；图3为本实用新型所提供磁悬浮F型轨的轨缝测量装置的检测系统的轴测示意图。在一种具体的实施方式中，本实用新型所提供的磁悬浮F型轨的轨缝测量装置包括测量主板I和安装在测量主板I上的行走机构；行走机构包括行走轮21、行走轮轴22和行走轮挡板23 ;行走轮21通过轴承与行走轮轴22连接，行走轮挡板23套装在行走轮轴22
上且设置在行走轮21的两端，用以限制行走轮21在轴向上的移动。行走机构可以通过螺钉固定在测量主板I的左侧下方，其中行走轮21的个数可以设置为两个，在测量过程中，行走轮21可以在F型轨8上行走。所述轨缝测量装置还包括检测系统；检测系统进一步包括测量平尺41、测量支撑板42、传感器43和里程编码器44 ;测量支撑板42为L型的板式结构，测量支撑板42固定在测量主板I的右侧，可以通过螺栓固定连接；测量平尺41固定在测量支撑板42的下平板上，位于测量主板I的右下方；传感器43安装在测量平尺41上，传感器43包括第一传感器431、第二传感器432、第三传感器433、第四传感器434和第五传感器435 ;其中，第一传感器431用于检测轨缝，第二传感器432、第三传感器433、第四传感器434和第五传感器435分别用于测量各传感器的探头到F型轨8 (示于图5和图6中)的被测面之间的距离。其中，传感器43可以为激光传感器。里程编码器44固定连接在行走轮轴22上，可以检测行走的里程数。测量主板I上还设置有数据采集装置5，数据采集装置5包括数据记录保存系统、自处理系统和超限报警模块；里程编码器44和测量平尺41通过线缆与数据采集装置5的数据记录保存系统连接，通过里程编码器44和测量平尺41测量的数据可以通过数据线缆传输到数据采集装置5中记录保存。在测量时，可以预先设定超限报警模块中各参数的超限值，数据采集装置5的自处理系统可以对测得的数据进行分析并将结果传输到超限报警模块，当数据超过预先设定的安全界限时，超限报警模块中的蜂鸣报警器会自动工作实现报警功能。为了测量方便，所述测量装置还包括推杆71和推杆支座72 ;推杆71通过推杆支座72与测量主板I固定连接，连接方式可以采用两点接触固定，这样在推行过程中，测量主板I受到的力呈对称分布，可以避免测量主板I左右受力不均，从而消除因受力不均导致的侧向位移；另外，检测系统直接与测量主板I连接，推杆支座72与测量主板I的连接方式还可以减少运行过程中出现的震动等干扰，保证测量主板I稳定运行，实现连续、稳定的测量。参考图5、图6和图7，其中图5为本实用新型提供的磁悬浮F型轨的轨缝测量装置在测量F型轨时的轴测示意图；图6为磁悬浮F型轨的轨缝测量装置在测量F型轨时的正视图；图7为测量过程中轨缝测量装置的传感器的测量示意图。图7中的箭头方向表明测量过程中轨缝测量装置的行走方向。在测量时，手握推杆71带动整个轨缝测量装置向前推动，行走轮21在第一 F型轨81上向前行走，当布置有传感器43的测量平尺41运行到轨缝边缘时，第一传感器431接收到轨缝检测信号被触发，此时第二传感器432和第三传感器433接收到测量信号，开始测出各自的探头到F型轨81的被测面之间的距离al和a2 ;随着行走轮21的行走，测量平尺42运行到轨缝的另一边缘即第二 F型轨82的边缘时，第一传感器431再次被触发，此时第四传感器434和第五传感器435接收到测量信号，开始测出各自的探头到第二 F型轨82的被测面之间的距离a3和a4。需要指出的是，上述第一 F型轨81和第二 F型轨82的被测面均指被测F型轨8的下表面，当然在设置时也可以将被测面设为F型轨8的上表面。整个测量过程中，系统可以记录第一传感器431的工作时间，通过安装在行走轮轴22上的里程编码器44可以计算出该段时间内的速度，工作时间与速度的乘积即为所测F型轨的轨缝宽度；根据第二传感器432、第三传感器433、第四传感器434和第五传感器435测出的距离al、a2、a3、a4做数学线性变换即可得出轨缝之间两轨端面在垂向的错牙参数。在测量过程中，里程编码器44和传感器43测得的数据通过数据线传输到数据采集装置5中的数据记录保存系统进行记录保存，数据采集装置5的自处理系统可以对所测数据进行处理分析，并将结果传输到数据采集装置5的超限报警模块，当数据超过预先设定的安全界限时，超限报警模块中的蜂鸣报警器可以自动工作实现报警功能。此外，数据采集装置5还可以与PC机交换采集数据，对采集数据进行离线处理和回放，在PC机中可以将数据按里程作为横坐标形成各阶段轨缝处的数据图表，并能够实现显示测量数据、实时绘制各检测项目的波形图并对波形进行缩放、平移、选段等处理。可以对上述磁悬浮F型轨的轨缝测量装置做出进一步的改进。所述轨缝测量装置还包括导向机构，所述导向机构包括两组导向轮31、导向轮杆32和导向轮支撑板33 ;导向轮31通过轴承套装在导向轮杆32上，导向轮支撑板33位于导向轮31的下方，用于支撑导向轮31，在导向轮31的上方还设置有挡环36，用于限制导向轮31的轴向移动，导向轮杆32滑动连接在滑杆35上，在实际中可以根据F型轨道的不同尺寸做出适当的调整；两组导向轮31之间通过夹紧弹簧34连接；滑杆35通过侧向支撑杆37与测量主板1连接。在测量时，两组导向轮31通过夹紧弹簧34压紧在F型轨8的内凹槽，可以使轨缝测量装置在行走过程中具有良好的导向能力。在侧向支撑杆37和测量主板I之间还设置有转向套38，转向套38的设置可以限制侧向支撑杆37因导向轮31的行走带来的扭矩变形，保证轨缝测量装置平稳运行。进一步地，所述导向机构为两组，可以提高测量过程中轨缝测量装置的导向能力。参考图4，两组导向机构位于同一侧的导向轮31之间通过连接杆391连接，连接杆392通过连接头392与滑杆35连接。更进一步地，每组导向轮31的个数可以为两个，即只要设置有导向轮31的位置，导向轮31的个数均为两个。在测量过程中，为了防止轨缝测量装置发生侧翻，还可以在测量主板I下方设置支撑轮61 ;支撑轮61通过轴承与支撑轮轴62连接，支撑轮挡板63套装在支撑轮轴62上且位于支撑轮61的两端，可以限制支撑轮61的轴向位置；支撑轮61通过限位杆65和限位弹簧64与测量主板I压紧连接，通过设置在限位杆65上的旋钮66控制限位弹簧64的压缩量，可保证支撑轮61在行走过程中具有预定的弹性调节量，从而避免轨缝测量装置在推行过程中经过轨缝时可能引起的剧烈震动，保证测量装置在运行过程中保持单一状态，减少震动对检测精度的影响。其中，支撑轮61的个数可以为两个。本实用新型提供的磁悬浮F型轨的轨缝测量装置可以对F型轨的轨缝参数进行实时检测和超限报警。该轨缝测量装置中的行走轮、导向轮和支撑轮均为双轮设置，减少了轨缝测量装置在测量推行过程中，特别是在过轨缝时引起的剧烈震动，保证了该轨缝测量装置的平稳运行、精确测量。此外，该轨缝测量装置采用了板式结构，可以实现快速拼装和拆卸，便于操作人员在F型轨上推行作业。以上对本实用新型所提供的磁悬浮F型轨的轨缝测量装置进行了详细介绍。本文 中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。
权利要求1.一种磁悬浮F型轨的轨缝测量装置，其特征在于，包括行走机构、检测系统以及数据采集装置；所述检测系统进一步包括测量支撑板、里程编码器、设置于所述测量支撑板上的测量平尺以及安装在所述测量平尺上的传感器；所述里程编码器设置在所述行走机构的行走轮轴上；所述行走机构、所述检测系统以及所述数据采集装置均设置在测量主板上。
2.如权利要求I所述的磁悬浮F型轨的轨缝测量装置，其特征在于，所述轨缝测量装置还包括连接在所述测量主板上的导向机构，以便所述轨缝测量装置在测量过程中具有导向能力。
3.如权利要求2所述的磁悬浮F型轨的轨缝测量装置，其特征在于，所述导向机构包括两组导向轮，所述导向轮通过导向轮支撑板支撑且套装在导向轮杆上，所述导向轮杆滑动连接在滑杆上，所述滑杆通过侧向支撑杆与所述测量主板连接；测量时，两组导向轮通过夹紧弹簧压紧在F型轨的内凹槽。
4.如权利要求3所述的磁悬浮F型轨的轨缝测量装置，其特征在于，所述导向机构的个数为两个，所述导向机构之间通过连接杆连接。
5.如权利要求3所述的磁悬浮F型轨的轨缝测量装置，其特征在于，所述侧向支撑杆和所述测量主板之间设置有转向套。
6.如权利要求I所述的磁悬浮F型轨的轨缝测量装置，其特征在于，所述行走机构的行走轮的个数为两个。
7.如权利要求I至6任一项所述的磁悬浮F型轨的轨缝测量装置，其特征在于，所述测量主板下方还设置有支撑轮，所述支撑轮通过限位杆和限位弹簧与所述测量主板连接。
8.如权利要求7所述的磁悬浮F型轨的轨缝测量装置，其特征在于，所述支撑轮的个数为两个。
9.如权利要求I至6任一项所述的磁悬浮F型轨的轨缝测量装置，其特征在于，所述轨缝测量装置进一步包括固接在所述测量主板上的推杆支座以及与所述推杆支座连接的推杆。
专利摘要本实用新型公开了一种磁悬浮F型轨的轨缝测量装置，包括行走机构、检测系统以及数据采集装置；所述检测系统进一步包括测量支撑板、里程编码器、设置于所述测量支撑板上的测量平尺以及安装在所述测量平尺上的传感器；所述里程编码器设置在所述行走机构的行走轮轴上；所述行走机构、所述检测系统以及所述数据采集装置均设置在测量主板上。应用该轨缝测量装置可以对磁悬浮F型轨特有的轨缝参数进行实时快速检测和超限报警。
文档编号G01B21/02GK202676144SQ20122025251
公开日2013年1月16日 申请日期2012年5月30日 优先权日2012年5月30日
发明者吴峻, 周文武, 郑瑶佳, 张兴华, 李中秀 申请人:北京控股磁悬浮技术发展有限公司, 中国人民解放军国防科学技术大学