一种车载轨道波磨检测装置及车辆的制作方法

1.本技术涉及轨道交通测量技术领域，尤其是涉及一种车载轨道波磨检测装置及车辆。


背景技术：

2.钢轨波磨是指钢轨顶面纵向规律性的起伏不平的磨耗现象。钢轨波磨的生成原因较为复杂，和钢轨材质和制造工艺、机车车辆的构造与轴重、轮轨接触振动、车轮踏面伤损及多边形车轮、轨顶金属塑性流动与表面劳损以及小半径曲线的黏着滑移效应等有关。
3.根据波磨的波长以及相关标准对钢轨波磨的轻重程度的评价，将钢轨波磨按波长可大致分为三类即：短波、中波、长波。钢轨波磨常发生在减振扣件地段、半径较小的曲线地段以及折返道岔区域。钢轨波磨的存在会使轮轨间作用力增大产生颠簸，使得车辆的舒适度降低，并产生刺耳的噪音影响周边居民生活，且增大铁路运输的维护运营成本。随着高速铁路的广泛应用，上述问题愈发明显和严重。因此需要对钢轨波磨进行准确的周期性检测。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本技术的目的在于提供一种车载轨道波磨检测装置及车辆，用以解决如何对轨道波磨进行动态检测的问题。
5.根据本实用新型的第一方面提供一种车载轨道波磨检测装置，其中，所述车载轨道波磨检测装置包括：安装架，与安装所述车载轨道波磨检测装置的车辆相连接，所述安装架包括：连接梁；第一连接座，设置在所述连接梁的长度方向上的第一端，用于连接所述车辆；及第二连接座，设置在所述连接梁的长度方向上的第二端，用于连接所述车辆；以及激光检测部，与连接梁相连接，所述激光检测部设置在所述钢轨的正上方。
6.优选地，所述激光检测部包括：第一检测器，设置在所述连接梁的长度方向上的第一端；以及第二检测器，设置在所述连接梁的长度方向上的第二端。
7.优选地，所述第一检测器和所述第二检测器均为数字激光传感器。
8.优选地，所述激光检测部还包括：第三连接座，设置在所述连接梁的长度方向上的第一端的底部，用于连接所述第一检测器与所述连接梁；以及第四连接座，设置在所述连接梁的长度方向上的第二端的底部，用于连接所述第二检测器与所述连接梁。
9.优选地，所述第三连接座和所述第四连接座通过金属板与所述连接梁连接，所述金属板包括：弧形缺口部，与所述连接梁相连接，所述弧形缺口部能够与所述连接梁的弧面相配合；以及直部，与所述弧形缺口部相连接，所述第三连接座和所述第四连接座连接于直部。
10.优选地，所述连接梁的延伸方向垂直于所述车辆的行进方向。
11.优选地，所述车载轨道波磨检测装置还包括惯导装置，所述惯导装置设置在所述连接梁的中央。
12.优选地，所述惯导装置通过连接件与所述连接梁连接，所述连接件包括：弧形凹槽
部，与所述连接梁相连接，所述弧形凹槽部能够与所述连接梁的弧面相配合；以及直板部，与所述弧形凹槽部相连接，所述直板部开设有螺栓孔，用于与所述惯导装置通过螺栓连接。
13.优选地，所述惯导装置平行于地面设置。
14.根据本实用新型的第二方面提供一种车辆，其中，所述车辆包括转向架以及如上所述的车载轨道波磨检测装置，所述的车载轨道波磨检测装置安装于所述转向架的前侧。
15.本实用新型实施例的车载轨道波磨检测装置及车辆，其安装架设置在车辆的转向架的前侧，安装架的第一连接座和第二连接座与车辆相连接，而其间的连接梁则与激光检测部相连接，并使激光检测部设置在钢轨的正上方，激光检测部能够通过激光对钢轨波磨进行检测，并得出钢轨的波磨曲线，如此能够有效地解决如何对轨道波磨进行动态检测的问题。
16.为使本技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
17.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
18.图1是根据本实用新型的车载轨道波磨检测装置的示意图。
19.图2是根据本实用新型的车载轨道波磨检测装置的另一示意图。
20.图3是根据本实用新型的车载轨道波磨检测装置的激光检测部的结构示意图。
21.图4是根据本实用新型的车载轨道波磨检测装置的激光检测的示意图。
22.附图标记：1-安装架；2-激光检测部；3-连接梁；31-第一连接座；32-第二连接座；4-第一检测器；41-第三连接座；411-第一连接板；412-第二连接板；5-第二检测器；51-第四连接座；6-惯导装置；7-钢轨；81-第一高点；82-第二高点；83-低点；9-金属板；91-弧形缺口部；92-直部；10-支撑板；11-连接件；111-弧形凹槽部；112-直板部。
具体实施方式
23.提供以下具体实施方式以帮助读者获得对这里所描述的方法、设备和/或系统的全面理解。然而，在理解本技术的公开内容之后，这里所描述的方法、设备和/或系统的各种改变、修改及等同物将是显而易见的。例如，这里所描述的操作的顺序仅仅是示例，其并不限于这里所阐述的顺序，而是除了必须以特定顺序发生的操作之外，可做出在理解本技术的公开内容之后将是显而易见的改变。此外，为了提高清楚性和简洁性，可省略本领域中已知的特征的描述。
24.这里所描述的特征可以以不同的形式实施，并且不应被解释为局限于这里所描述的示例。更确切地说，已经提供了这里所描述的示例仅用于示出在理解本技术的公开内容之后将是显而易见的实现这里描述的方法、设备和/或系统的诸多可行方式中的一些方式。
25.在整个说明书中，当元件(诸如，层、区域或基板)被描述为“在”另一元件“上”、“连接到”另一元件、“结合到”另一元件、“在”另一元件“之上”或“覆盖”另一元件时，其可直接“在”另一元件“上”、“连接到”另一元件、“结合到”另一元件、“在”另一元件“之上”或“覆盖”另一元件，或者可存在介于它们之间的一个或更多个其他元件。相比之下，当元件被描述为“直接在”另一元件“上”、“直接连接到”另一元件、“直接结合到”另一元件、“直接在”另一元件“之上”或“直接覆盖”另一元件时，可不存在介于它们之间的其他元件。
26.如在此所使用的，术语“和/或”包括所列出的相关项中的任何一项和任何两项或更多项的任何组合。
27.尽管可在这里使用诸如“第一”、“第二”和“第三”的术语来描述各个构件、组件、区域、层或部分，但是这些构件、组件、区域、层或部分不受这些术语所限制。更确切地说，这些术语仅用于将一个构件、组件、区域、层或部分与另一构件、组件、区域、层或部分相区分。因此，在不脱离示例的教导的情况下，这里所描述的示例中所称的第一构件、组件、区域、层或部分也可被称为第二构件、组件、区域、层或部分。
28.为了易于描述，在这里可使用诸如“在
……
之上”、“上部”、“在
……
之下”和“下部”的空间关系术语，以描述如附图所示的一个元件与另一元件的关系。这样的空间关系术语意图除了包含在附图中所描绘的方位之外，还包含装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的装置被翻转，则被描述为相对于另一元件位于“之上”或“上部”的元件随后将相对于另一元件位于“之下”或“下部”。因此，术语“在
……
之上”根据装置的空间方位而包括“在
……
之上”和“在
……
之下”两种方位。所述装置还可以以其他方式定位(例如，旋转90度或处于其他方位)，并将对在这里使用的空间关系术语做出相应的解释。
29.在此使用的术语仅用于描述各种示例，并非用于限制本公开。除非上下文另外清楚地指明，否则单数的形式也意图包括复数的形式。术语“包括”、“包含”和“具有”列举存在的所陈述的特征、数量、操作、构件、元件和/或它们的组合，但不排除存在或添加一个或更多个其他特征、数量、操作、构件、元件和/或它们的组合。
30.由于制造技术和/或公差，可出现附图中所示的形状的变化。因此，这里所描述的示例不限于附图中所示的特定形状，而是包括在制造期间出现的形状上的改变。
31.这里所描述的示例的特征可按照在理解本技术的公开内容之后将是显而易见的各种方式进行组合。此外，尽管这里所描述的示例具有各种各样的构造，但是如在理解本技术的公开内容之后将显而易见的，其他构造是可能的。
32.如图1至图3所示，根据本实用新型的第一方面提供一种车载轨道波磨检测装置，该车载轨道波磨检测装置包括安装架1以及激光检测部2，所述安装架1包括连接梁3、第一连接座31及第二连接座32。
33.在以下的描述中，将参照图1至图3具体描述车载轨道波磨检测装置的上述组件的具体结构以及上述组件的连接关系。
34.如图1至图2所示，在实施例中，车载轨道波磨检测装置可以包括安装架1和激光检测部2。安装架1用于连接激光检测部2与安装有车载轨道波磨检测装置的车辆，具体的，安装架1可以设置在车辆的转向架的前侧(以车辆的行进方向为前)，车辆可以为地铁车。激光检测部2则与安装架1相连接，其设置在钢轨7的正上方(所述钢轨7为车辆在运行过程中所沿着的轨道的钢轨)，激光检测部2对其下方的钢轨7进行激光检测，进而得出钢轨7的波磨曲线。
35.优选的，如图1至图2所示，在实施例中，安装架1可以包括连接梁3、第一连接座31
以及第二连接座32。连接梁3可以为圆柱形梁，其用于与激光检测部2相连接。连接梁3的延伸方向可以垂直于车辆的行进方向，即使连接梁3的延伸方向垂直于其下方的所述钢轨7的延伸方向，使得设置在连接梁3的两端的激光检测部2的安装位置能够相对齐。第一连接座31可以设置在连接梁3的长度方向上的第一端，其与连接梁3通过螺栓固定连接。具体的，在实施例中，第一连接座31可以如图2所示，其可以形成有方形的通孔并设置有用于与车辆相连接的螺栓，以配合其所连接的车型。类似的，第二连接座32可以设置在连接梁3的长度方向上的第二端，其与连接梁3通过螺栓固定连接。具体的，在实施例中，第二连接座32同样可以如图2所示地形成有方形的通孔以及设置有用于与车辆相连接的螺栓，以配合其所连接的车型。然而不限于此，上述第一连接座31和第二连接座32的形状仅为实施例中一种优选的情况，在实际使用的过程中，第一连接座和第二连接座也可以形成为其他情况，只要使第一连接座和第二连接座能够与其所连接的车型相配合即可。
36.优选的，如图1至图2所示，在实施例中，激光检测部2可以包括第一检测器4以及第二检测器5。其中，第一检测器4可以设置在连接梁3的长度方向上的第一端，而第二检测器5则可以设置在连接梁3的长度方向上的第二端，第一端和第二端可以为彼此相对的端，以此使激光检测部2能够对所述车辆所在的轨道的两根钢轨7同时进行检测。
37.具体的，如图1至图2所示，在实施例中，激光检测部2还可以包括第三连接座41以及第四连接座51。第三连接座41用于连接第一检测器4和连接梁3。第三连接座41可以包括相互垂直的第一连接板411和第二连接板412，其中，第一连接板411可以为直角梯形板，其板面与连接梁3焊接，具体的，连接梁3的端部的外表面可以焊接有多个金属板9，所述金属板9形成有能够与连接梁3的弧面相配合的弧形缺口部91和能够与第一连接板411的板面相配合的直部92。所述金属板9的弧形缺口部91与连接梁3的端部的外表面焊接，而直部92则与第一连接板411的板面焊接，以此将连接梁3与第一连接板411固定，使第一连接板411竖直地固定在连接梁3的一侧。而第二连接板412则可以为长方形板，其与第一连接板411的较长的底边相连接(第一连接板411与第二连接板412可以一体成型)，第二连接板412水平地设置在第一连接板411的底部，而第一检测器4的顶部则与第二连接板412通过螺栓相连接。而在第一连接板411与第二连接板412之间还可以设置有多个为直角三角形的支撑板10，用于连接和支撑第一连接板411与第二连接板412。类似的，第四连接座51与第二检测器5同样也可以用上述的方式进行连接，这里将不再赘述。
38.进一步的，优选的，如图3和图4所示，第一检测器4和第二检测器5可以均为数字激光传感器，其可以发出平面的激光对钢轨7进行检测。具体的，当数字激光光束照射在钢轨7上，其可以获取照射范围内的钢轨7的上表面的坐标点，再选取其中的最高的点作为第一高点81、选取其中的第二高的点作为第二高点82以及选取其中最低的点作为低点83，将第一高点81与第二高点82的连线作为基线，低点83到基线的距离则为波磨测量值，再根据激光束沿钢轨7移动的距离，即可获取钢轨7的波长，如此即可根据波磨测量值和激光束的移动距离得出钢轨7的波磨曲线。优选的，数字激光传感器的型号可以为：optimess 2d。数字激光传感器的参数可以为量程：200mm、采样频率：5khz、测量精度：12μm以及响应时间：4～12μs。
39.此外，优选的，如图1至图2所示，在实施例中，车载轨道波磨检测装置还可以设置有惯导装置6。惯导装置6可以设置在连接梁3的中央的下方侧，具体的，在连接梁3的中央的
下方侧可以设置有连接件11，所述连接件11形成有能够与连接梁3的外表面相配合的弧形凹槽部111以及开设有螺栓孔的直板部112，所述弧形凹槽部111与连接梁3的外表面焊接，而所述直板部112则与惯导装置6通过螺栓连接，所述弧形凹槽部111与所述直板部112可以一体成型，以此将惯导装置6固定在连接梁3的中央。
40.进一步的，如图1至图2所示，在实施例中，惯导装置6具体可以为惯性导航系统，其设置在连接梁3的下方侧，并平行于地面设置(即水平设置)，以检测车辆运行过程中连接梁3的姿态变化(包括倾斜角度的变化)。优选的，惯性导航系统的型号可以为：ins950。
41.此外，根据本实用新型的第二方面提供一种车辆，所述车辆包括转向架以及如上所述的车载轨道波磨检测装置，所述的车载轨道波磨检测装置安装于所述转向架的前侧。
42.实际使用过程中，车载轨道波磨检测装置可以固定在车辆的转向架的前侧，其在跟随车辆移动的过程中，通过第一检测器4和第二检测器5分别对位于车辆下方的两条钢轨7进行检测，并据此得出钢轨7的波磨曲线，以此实现对轨道波磨进行动态检测。
43.最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本技术的具体实施方式，用以说明本技术的技术方案，而非对其限制，本技术的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

技术特征：
1.一种车载轨道波磨检测装置，用于检测钢轨，其特征在于，所述车载轨道波磨检测装置包括：安装架，与安装所述车载轨道波磨检测装置的车辆相连接，所述安装架包括：连接梁；第一连接座，设置在所述连接梁的长度方向上的第一端，用于连接所述车辆；及第二连接座，设置在所述连接梁的长度方向上的第二端，用于连接所述车辆；以及激光检测部，与连接梁相连接，所述激光检测部设置在所述钢轨的正上方。2.根据权利要求1所述的车载轨道波磨检测装置，其特征在于，所述激光检测部包括：第一检测器，设置在所述连接梁的长度方向上的第一端；以及第二检测器，设置在所述连接梁的长度方向上的第二端。3.根据权利要求2所述的车载轨道波磨检测装置，其特征在于，所述第一检测器和所述第二检测器均为数字激光传感器。4.根据权利要求2所述的车载轨道波磨检测装置，其特征在于，所述激光检测部还包括：第三连接座，设置在所述连接梁的长度方向上的第一端的底部，用于连接所述第一检测器与所述连接梁；以及第四连接座，设置在所述连接梁的长度方向上的第二端的底部，用于连接所述第二检测器与所述连接梁。5.根据权利要求4所述的车载轨道波磨检测装置，其特征在于，所述第三连接座和所述第四连接座通过金属板与所述连接梁连接，所述金属板包括：弧形缺口部，与所述连接梁相连接，所述弧形缺口部能够与所述连接梁的弧面相配合；以及直部，与所述弧形缺口部相连接，所述第三连接座和所述第四连接座连接于直部。6.根据权利要求1所述的车载轨道波磨检测装置，其特征在于，所述连接梁的延伸方向垂直于所述车辆的行进方向。7.根据权利要求1所述的车载轨道波磨检测装置，其特征在于，所述车载轨道波磨检测装置还包括惯导装置，所述惯导装置设置在所述连接梁的中央。8.根据权利要求7所述的车载轨道波磨检测装置，其特征在于，所述惯导装置通过连接件与所述连接梁连接，所述连接件包括：弧形凹槽部，与所述连接梁相连接，所述弧形凹槽部能够与所述连接梁的弧面相配合；以及直板部，与所述弧形凹槽部相连接，所述直板部开设有螺栓孔，用于与所述惯导装置通过螺栓连接。9.根据权利要求7所述的车载轨道波磨检测装置，其特征在于，所述惯导装置平行于地面设置。10.一种车辆，其特征在于，所述车辆包括转向架以及权利要求1至9中任一项所述的车载轨道波磨检测装置，所述的车载轨道波磨检测装置安装于所述转向架的前侧。

技术总结
本实用新型提供一种车载轨道波磨检测装置及车辆，车载轨道波磨检测装置的结构包括安装架，与安装所述车载轨道波磨检测装置的车辆相连接，所述安装架包括：连接梁；第一连接座，设置在所述连接梁的长度方向上的第一端，用于连接所述车辆；及第二连接座，设置在所述连接梁的长度方向上的第二端，用于连接所述车辆；以及激光检测部，与连接梁相连接，所述激光检测部设置在所述钢轨的正上方。该车载轨道波磨检测装置及车辆能够解决如何对轨道波磨进行动态检测的问题。动态检测的问题。动态检测的问题。


技术研发人员：张永胜 李永生 罗光兵 马晓龙
受保护的技术使用者：中车长春轨道客车股份有限公司
技术研发日：2022.10.25
技术公布日：2023/2/28