[实用新型]一种动态测量钢轨端部直线度的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及钢轨检测技术领域，具体涉及一种动态测量钢轨端部直线度的装置。

背景技术

钢轨在冷却过程中易产生弯曲，钢轨焊接接头处是易产生轨面不平直的部位，直线度作为钢轨焊接接头外观质量的重要指标，其合格与否直接关系到列车运行平稳性及乘坐舒适性。在铺轨作业中，钢轨焊缝位置直线度不合格的钢轨既增加了钢轨精调的难度又难保证钢轨的长期稳定性，所以在两段钢轨焊接前确保焊接接口处直线度对于确保整条铁路线整体直线度意义重大。

发明内容

本实用新型的目的是为了克服上述背景技术的不足，提供一种动态种测量钢轨端部直线度的装置，以便更精确便捷地对钢轨端部的轨顶、轨侧直线度进行检测。

为了实现以上目的，本实用新型动态测量钢轨端部直线度的装置，包括机座、激光位移传感器、传感器固定座、丝杠、伺服驱动的滑块模组、同步带伺服驱动机构、机柜以及控制台；所述机柜中设置有交换机，控制台设置有计算机、键盘、显示器，所述激光位移传感器与交换机连接，交换机与计算机通过千兆网连接；在沿丝杠运动的伺服驱动的滑块模组两侧通过传感器固定座分别设置一台激光位移传感器，其中伺服驱动的滑块模组与同步带伺服驱动机构相连。

在上述技术方案中，所述激光位移传感器为GOCATOR高精度激光位移传感器，安装于钢轨上方，能够扫描到钢轨端部轨顶、轨侧轮廓。

在上述技术方案中，包括托辊及钢轨导向机构、钢轨对中及压紧机构，沿钢轨设置3个托辊及钢轨导向机构，3个托辊及钢轨导向机构分别安装于检测时的钢轨端部、距离端部1.5米处、距离端部3米处，其中每2个托辊及钢轨导向机构的中间安装1个钢轨对中及压紧机构。

在上述技术方案中，所述托辊及钢轨导向机构由托辊、位于托辊下方的弹簧组件、与托辊连接的第一气缸，以及布置在钢轨两侧的一对可以通过手柄调节位置的导向滚轮组成。

在上述技术方案中，所述钢轨对中及压紧机构由布置在钢轨两侧的一对气缸、布置在钢轨轨底两侧的摆杆以及与摆杆连接的第二气缸组成，所述一对气缸为一个大气缸和一个小气缸。

钢轨未进入测量装置的状态下，托辊的辊轮处于托起状态，保证钢轨在辊道线上移动时不会撞到测量装置上的各部件；钢轨进入测量装置的范围时，与托辊接触，发生振动，由托辊及钢轨导向机构中的弹簧组件限制辊轮的振幅，从而控制钢轨在一定范围内振动，起到钢轨定位作用；当钢轨端部处于测量位置时，托辊上的气缸会将辊轮下压，钢轨落在相应的检测平台基准平面上，以实现同一检测基准；此时钢轨与导向滚轮相对，导向滚轮通过旋转手柄调整钢轨中心位置。当托辊及钢轨导向机构确保钢轨在竖直方向上的基准后，钢轨对中及压紧机构中的大气缸前推，推动钢轨轨底至气缸极限位，之后小气缸前推，使轨底处于大小气缸之间，确保钢轨的中心位置满足测量要求，压紧机构可通过摆杆将钢轨轨底压在检测基准面上，保证检测基准的唯一性。

在上述技术方案中，机座主要由型材焊接而成，用于支承各个测量部件，为各测量部件提供水平基准。

在上述技术方案中，同步带伺服驱动机构设置在机座上的钢性支架上，从离机座平面由低至高的方向，分别安装有托辊及钢轨导向机构、钢性支架、同步带伺服驱动机构、丝杠、伺服驱动的滑块模组、传感器固定座、激光位移传感器；从轨头至轨尾方向，机座上依次安装有托辊及钢轨导向机构、钢轨对中及压紧机构、机柜、托辊及钢轨导向机构、控制台、钢轨对中及压紧机构、托辊及钢轨导向机构，其中机柜和控制台在钢轨同侧距钢轨一定距离处。

本实用新型动态测量钢轨端部直线度的装置，利用激光测量技术，在钢轨静止状态下，采用两个固定在伺服驱动的滑块模组上并沿着高精度直线丝杠运动扫描的高精度激光位移传感器通过激光测距的方式采集钢轨端部轨顶、轨侧外部轮廓数据，通过计算机对点云数据进行数据融合，得到钢轨端部轨顶、轨侧的三维轮廓，自动分析钢轨端部的轨顶、轨侧外观几何尺寸，再由软件实现轨顶、轨侧的三条呈线性的点集合，拟合出对应直线，自动计算钢轨端部轨顶平直度和轨侧平直度，上传测量结果到焊轨生产管理系统，检测结果实时显示，记录轨顶面或轨侧面直线度存在缺陷的三维轮廓图片。