[实用新型]高速铁路轨道线路横向、垂向动态位移测量装置

说明书

技术领域

本实用新型属于铁路运输领域，涉及一种高速铁路轨道线路横向、垂向动态位移测量装置。

技术背景

2007年4月18日，以成功实施第六次大面积提速为重要标志，我国铁路拉开了向高速时代迈进的序幕。随着国民经济的发展，对铁路运输提出了越来越高的要求，在上海、北京，上海、南京，上海、苏州等地区之间出现了运行速度为200km/h-350km/h的动车组列车，为广大旅客出行带来了极大的便利。但是一些问题随之而来，部分线路区段出现动车组和快速列车的明显摇晃，造成快速铁路和高速铁路客运列车旅行舒适度降低，同时也带来一定的安全隐患。经过查阅大量的资料文献，分析有关列车事故、故障案例，并到现场实地了解情况，列车摇晃的主要原因有轨距递减、钢轨接头(焊缝)不平顺(由于轨枕、道床、垫板及焊接等状态不良造成线路或钢轨接头处的横向和垂向相对位移量过大)等，导致列车的横向加速度和垂向加速度剧烈增大。经过理论计算与铁路部门实际测量提供的数据分析，钢轨垂向动态移动5mm时用插入值计算结果为车体垂向加速度＞0.2m/s²；同时，由于接头处5mm的高差变化，两边车轮的运行轨迹发生突变，车体横向加速度大于0.15m/s²，使车辆摇晃加大。经过理论计算与铁路部门实际测量提供的数据分析，线路或钢轨接头(焊缝)垂向位移超过5mm，列车以250km/h速度通过时，会产生相对于平顺线路27倍的动态冲击力，对钢轨接头(焊缝)产生巨大的伤害，轻则造成缩短使用寿命，重则断轨，发生重大事故。目前我国高速铁路位移测量技术主要采用“轨道检测列车动态检测技术”及“晃车检测仪”。铁道部配属各铁路局的轨道检测车是目前唯一能够实现多功能检测的专用列车，能够检测线路的横向和垂向加速度及其它有关项目，但是由于受运行设备及配套技术条件限制，仅能检测速度为160km/h的列车，无法满足速度更高列车的检测要求，而且检测周期长，无法实现实时、随时随地的配合线路日常维修开展检测。同时由于这种方式必须配属于列车系统，整个检测系统庞大，成本近千万元，检测不能随时随地按照要求开展测量。为了及时发现线路发生严重的横向和垂向位移的超限值，铁道部又使用了一种叫“晃车检测仪”设备，它安装在机车和动车组上，当装有“晃车检测仪”设备的机车或动车组经过有严重横向或垂向位移超限值的线路时，会将检测信号及时通过无线网络传输到工务部门和主要领导人的手机上，由工务部门迅速派出维修人员到报警点抢修。但是由于“晃车检测仪”的检测误差大，不能准确报告具体位置，只能报告大概地点，仍然无法对动态的横向和垂向位移的超限偏差值进行测量。因此如何实现快速准确现场动态检测，掌握高速列车通过时线路或钢轨接头(焊缝)的横向和垂向相对位移量，从而研究制定科学的养修对策，减小列车动态冲击力对钢轨的损害，延长钢轨使用寿命及改善高速铁路的旅行舒适度具有重要意义。这也是快速铁路或高速铁路提高客运列车运行安全及旅行舒适度需要解决的重大课题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种能够实现快速、准确现场检测的高速铁路轨道线路横向、垂向动态位移测量装置。

本实用新型采用如下技术方案：所提供的高速铁路轨道线路横向、垂向动态位移测量装置是由安装在被测铁路钢轨腰部与地面垂直的反射板1和与地面成45°角的反射板2，激光位移传感器3、4及便携式数据处理、显示装置5组成，激光位移传感器3、4的测量头分别对准反射板1及反射板2，激光位移传感器3、4的输出接数据处理、显示装置5。