[发明专利]一种无砟轨道道床板裂缝检测系统及检测方法

说明书

本发明涉及一种无砟轨道道床板裂缝检测系统，其包括瞬态冲击装置和与其配合的采集分析装置，其包括瞬态冲击装置和与其配合的采集分析装置。本发明还涉及利用上述系统进行裂缝检测的方法。本发明可以高效、快速、准确识别无砟轨道道床板裂缝损伤程度。

技术领域

本发明涉及一种铁路轨道检测技术，特别是一种无砟轨道道床板裂缝检测系统与方法。

背景技术

无砟轨道凭借其高平顺、高稳定和少维修的特点，成为我国高速铁路的主要轨道结构型式。但无砟轨道结构作为高速列车行车的基础，常年暴露在复杂的自然环境中，承受高速列车荷载反复作用，随着服役时间的增长，无砟轨道会出现各种损伤，其中裂缝是一种主要的损伤形式。裂缝会影响轨道结构的承载能力，甚至影响行车安全。

现有对轨道板裂缝的检测，主要是从表面上检测，一般采用裂缝计、裂缝宽度观测仪等方法。只能得到裂缝的宽度指标，体现在表面及一定深度范围内，但宽度不能完全表征裂缝损伤程度，因为其不能说明轨道板内裂缝的状态。而裂缝影响主要体现在道床板动力性能上，如果以动力作用下的动力响应检测结果更能从本质上表征裂缝损伤程度。

目前，还没有直接激励道床板的装置，也没有基于瞬态冲击响应检测无砟轨道裂缝的检测系统及方法。

发明内容

基于上述无砟轨道的道床板裂缝识别的缺点，本发明提供了一种无砟轨道道床板裂缝检测系统与方法，用于高效、快速、准确识别无砟轨道道床板裂缝损伤程度。

本发明采用如下技术方案：

一种无砟轨道道床板裂缝检测系统，其包括瞬态冲击装置和与其配合的采集分析装置。

所述采集分析装置包括加速度传感器组、与加速度传感器组通过信号线依次连接的信号采集仪和分析系统。

所述瞬态冲击装置包括导杆以及由上到下依次穿置在导杆上的控制器和落锤；所述控制器包括穿置在导杆上且与导杆垂直的横担、设置在横担一端的圆水准器以及转动连接在横担另一端的脱钩器；所述落锤与导杆同轴设置，所述落锤的顶部设置有与脱钩器配合的落锤固定装置。

进一步的，其还包括设置在瞬态冲击装置下方的橡胶垫板。

进一步的，其包括两组加速度传感器组，每组加速度传感器组包括两个加速度传感器。所述分析系统包括PC（装载相关的处理软件）。

进一步的，所述导杆底部设置有传力部件，所述传力部件包括与导杆底端固定连接的承力圆柱以及设置在承力圆柱底部且底面为球面的传力圆盘。

进一步的，所述脱钩器包括连杆、设置在连杆底端的挂钩以及设置在连杆顶端的脱钩手柄；所述连杆通过转轴与横担连接。

进一步的，所述落锤固定装置为设置在落锤顶部的挂环，所述挂环与挂钩相配合。

进一步的，所述落锤顶部设置有落锤把手，所述落锤把手通过连接杆与落锤顶端固定连接。

进一步的，所述导杆上设置有高度指示线。

进一步的，所述导杆顶端设置有橡胶手柄。

一种无砟轨道道床板裂缝检测方法，其利用上述的无砟轨道道床板裂缝检测系统，包括如下步骤：

（1）设置两组加速度传感器；两组加速度传感器之间相对间距为200mm，每组加速度传感器包括分别设置在裂缝两侧且均距离裂缝100mm的两个加速度传感器；沿两个加速度传感器组的对称轴，且在两个加速度传感器组外侧300mm处设置瞬态冲击装置；瞬态冲击装置与道床板之间设置橡胶垫板；

（2）调整圆水准器，使水准气泡居中，保持瞬态冲击装置竖直，按照规定落锤质量和下落高度，重复多次冲击，采集数据及保存；