[实用新型]低速测量轨道几何参数装置

说明书

本实用新型公开了一种低速测量轨道几何参数装置，其技术方案要点是包括里程计、三维陀螺仪、中央处理单元、安装在列车底部的激光廓形仪以及与中央处理单元连接的计算机，里程计、三维陀螺仪和激光廓形仪均与包含有中央处理单元的电路板连接，每根轨道的上方设置有两个激光廓形仪，两个激光廓形仪分别为前后设置的前廓形仪和后廓形仪，达到了低速情况下对轨道不平顺的检测较为的准确的目的。

技术领域

本实用新型涉及一种轨道测量的领域，特别涉及一种低速测量轨道几何参数装置。

背景技术

早期轨道状态采用人工检测，19世纪70年代出现了轨道检查小车。用人力推行小车和机动的检测小车进行检测。用这些方法检查不能反映轨道在列车车轮荷载作用下的几何状态。近十多年来，由于行车速度提高，运量增大，需进一步提高轨道的不平顺性，要求更准确地测出轨道不平顺波形，因而促进了轨道检测新技术的发展。

在高速的情况下，通常使用惯性基准法对轨道不平顺进行检测，通过安装在列车上的里程计、三维陀螺仪以及轨距传感器、横向倾角传感器和纵向倾角传感器获取轨道相对几何参数，即相对测量数据。三维陀螺仪测量轨道相对轨迹的测量原理见图1，以水平面内坐标计算为例，其相对坐标算法公式为：其中：α为三维陀螺仪实时测量的水平面内的角度变化，l为里程计测量的结果，L_i为起点到计算点的里程，t_i为测量过程中的时间微量。

惯性基准法对时间进行两次积分，速度越低，时间越长，积累误差越大，因此惯性基准法受速度影响较大，不适宜低速检测，在高速时更具优势。而在进行监测时，列车刚启动时列车的速度较低，此时测量的数据准确度不高。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种低速测量轨道几何参数装置，其优点是低速情况下对轨道不平顺的检测较为的准确。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种低速测量轨道几何参数装置，包括里程计、三维陀螺仪、中央处理单元、安装在列车底部的激光廓形仪以及与中央处理单元连接的计算机，里程计、三维陀螺仪和激光廓形仪均与包含有中央处理单元的电路板连接，每根轨道的上方设置有两个激光廓形仪，两个激光廓形仪分别为前后设置的前廓形仪和后廓形仪。

通过采用上述技术方案，通过里程计可以确定在低速情况下获取轨道相对几何参数的x_i，三维陀螺仪实时测量水平面内的角度变化α，前廓形仪实时测量距离轨道表面x_i-1处的偏移量h_i-1，后廓形仪实时测量距离轨道表面x_i处的偏移量h_i-1，前廓形仪实时测量距离轨道表面x_i处的偏移量h_i’，通过计算机计算得出轨道相对几何参数的y_i，最终得到测量的任意点(x_i，y_i)，获取平顺性参数，对各个参数的测量较为方便准确。

较佳的，该低速测量轨道几何参数装置还包括固定在列车底部的安装架，安装架呈长方形的框状且激光廓形仪位于安装架的四角处。

通过采用上述技术方案，方便激光廓形仪安装较为均匀，整体较为平稳。

较佳的，三维陀螺仪位于安装架内侧且位于中部位置，三维陀螺仪与安装架的内壁固接。

通过采用上述技术方案，方便三维陀螺仪的设置，姿态检测较为准确。

较佳的，前廓形仪包括测量钢轨内侧轮廓的前方内侧廓形仪和测量钢轨外侧轮廓的前方外侧廓形仪，后廓形仪包括测量钢轨内侧轮廓的后方内侧廓形仪。

通过采用上述技术方案，前方内侧廓形仪和前方外侧廓形仪共同配合，检测轨道的断面，同时测量轨道整体轮廓。

较佳的，安装架设置前方内侧廓形仪处的外侧拼接有分架体，前方外侧廓形仪固接在分架体上。