[实用新型]一种基于钢轨横向加速度功率谱密度的温度力检测装置

说明书

本实用新型公开了一种基于钢轨横向加速度功率谱密度的温度力检测装置，包括激光测振模块和横向振动激励机构，横向振动激励机构包括密闭的流体腔、冲击导杆、控制器以及与控制器电连接的电动执行器，电动执行器连接有一连杆，连杆一端连接的活塞穿过流体腔的腔壁上的活塞孔并延伸至流体腔内部，冲击导杆的一端设置于流体腔内部、另一端穿过流体腔的腔壁上的导杆孔并水平延伸至流体腔外。本实用新型的优点是：采用钢轨跨中轨头侧横向振动响应特征峰值频率为检测指标，采用无损检测方式，检测过程完全自动化，检测过程中不会对轨道结构的稳定性造成影响，适用于无砟轨道、有砟轨道无缝线路温度力的定点检测或连续检测，极大节省人工作业量。

技术领域

本实用新型涉及交通技术领域，具体涉及一种基于钢轨横向加速度功率谱密度的温度力检测装置。

背景技术

无缝线路通过焊接消除了钢轨接头，大大增强了列车的通过性，提高了旅客的乘车舒适度的同时，减小了列车通过时的轮轨冲击作用，降低了列车和轨道结构的动力响应和对周围环境的振动噪声影响，提高了轨道结构和列车部件的使用寿命，因此无缝线路被广泛应用。但由于无缝线路消除了钢轨接头，使得钢轨在温度变化时不能沿线路纵向自由伸缩而产生温度力，当钢轨内部温度力达到一定程度时，容易在高温时出现胀轨跑道或在低温时出现钢轨折断，威胁列车安全运行。因此，无缝线路温度力的检测一直是铁路工务部门在日常养护维修中关注的热点问题之一。

当前无缝线路钢轨温度力检测的方法主要有损检测及半无损检测方法。有损检测方法在操作过程中需要将钢轨截断，通过钢轨截断前后的伸缩量来确定钢轨温度力的大小。半有损检测方法如钻孔法及横向加力法，则是在不截断钢轨的前提下，通过在钢轨上打孔或松脱部分扣件，基于应力应变关系或力的平衡推导得到无缝线路钢轨温度力大小。有损检测方法及半有损检测方法在操作过程中会对原有轨道结构造成或多或少的破坏，检测精度较低且操作过程劳动强度普遍较大。

近年来，一些无损检测方式也被应用到无缝线路温度力检测中，如巴克豪森法、超声导波法、X射线法及基于钢轨振动特性的检测方法等。其中，巴克豪森法、超声导波法及X射线法的主要不足在于只能检测钢轨浅表层的应力分布情况，且受到钢轨内部缺陷如轨头核伤等影响较大，不能很好反映整个钢轨截面上的应力分布情况。基于钢轨振动特性的检测方法，则是基于通过钢轨模态频率随温度力的关系，通过钢轨模态频率来间接反应钢轨温度力，此方法在检测过程中往往需要布置多个激励点及拾振点，受扣件间距的影响较大，有砟轨道无缝线路由于扣件间距可能存在不均匀情况，因此该方法在对有砟轨道无缝线路进行温度力检测时更适合定点检测。

因此，研究一种基于钢轨横向加速度功率谱密度的无损检测装置，使其可适用于扣件分布不均匀的情况，实现对有砟及无砟钢轨线路温度里的连续检测，具有十分重要的意义。

发明内容

本实用新型的目的是根据上述现有技术的不足之处，提供了一种基于钢轨横向加速度功率谱密度的温度力检测装置，所述温度力检测装置包括采用激光测量钢轨横向振动信号的激光测振模块以及在钢轨上施加横向振动激励的横向振动激励机构，从而实现钢轨的无损、自动化检测。

本实用新型目的实现由以下技术方案完成：

一种基于钢轨横向加速度功率谱密度的温度力检测装置，其特征在于所述温度力检测装置包括激光测振模块和横向振动激励机构，所述横向振动激励机构包括密闭的流体腔、冲击导杆、控制器以及与所述控制器电连接的电动执行器，所述电动执行器连接有一连杆，所述连杆一端连接活塞并穿过所述流体腔的腔壁上的活塞孔延伸至所述流体腔内部的活塞通道，所述冲击导杆的一端设置于所述流体腔内部、另一端穿过所述流体腔的腔壁上的导杆孔并水平延伸至所述流体腔外。

所述激光测振模块包括激光发射器和激光信号采集器。

所述激光信号采集器还电连接有一数据处理及存储模块。

所述控制器上还电连接有一触发器。