一种用于钢轨轨顶表面磨损的检测装置

本技术涉及轨道检测的，具体涉及一种用于钢轨轨顶表面磨损的检测装置。

背景技术：

1、在轨道车辆的长期运行过程中，钢轨轨顶表面产生的细微磨损都会导致列车的不良振动甚至引发安全事故，以钢轨短波不平顺为例，其主要包括钢轨表面粗糙度、轨面不平顺和车轮踏面不圆顺，钢轨短波不平顺不仅会激发轮轨滚动振动和噪声，还会引起高频轮轨接触力和冲击力，并进一步引起车轮或钢轨表面的桂东接触疲劳裂痕、钢轨波磨等伤损。因此，对轨道不平顺进行检测和分析，是合理进行钢轨养护、维修、控制轮轨振动和噪声、延长钢轨使用寿命的前提和基础。

2、现有的钢轨磨损测量装置大多只能获得轨顶表面单条直线如纵向中线上的波形情况即磨损量，当想获得其他与纵向中线平行的多条平行线处的不平顺情况时，需要分别在对应位置加装多个传感器，给安装空间和成本均带来很多不便，无法以较小的成本和简易的结构得到整个轨顶表面的磨损情况。

技术实现思路

1、本实用新型提供了一种用于钢轨轨顶表面磨损的检测装置，解决了现有磨损检测装置需要额外多加传感器，才能获得整个轨顶磨损情况，成本高，增加装置复杂度等技术问题。

2、本实用新型可通过以下技术方案实现：

3、一种用于钢轨轨顶表面磨损的检测装置，包括设置在平行的两条钢轨上的支架，两者滚动连接，在所述支架上设置有采集模块和行程检测模块，所述采集模块用于检测整个轨顶表面的激光数据，包括沿轨顶表面的纵向中心线均匀间隔设置一个激光轮廓传感器和多个激光位移传感器，其中激光轮廓传感器处于多个激光位移传感器的中间位置，它们激光中心点共线，分别用于同步采集某一横截面的激光轮廓数据以及纵向中心线上对应位置的激光位移数据；所述行程检测模块用于测量支架行走的位移信息，等距离间隔产生采样启动信号；

4、所述支架与驱动机构相连，所述驱动机构、采集模块、行程检测模块均与上位机相连，所述上位机用于控制驱动机构带动支架沿钢轨运动，接收采集启动信号控制采集模块对轨顶表面进行等距离间隔采集数据，以完成轨顶表面整体的磨损检测。

5、进一步，所述支架包括设置在其中一个钢轨正上方的壳体，所述壳体的一个侧面与支撑杆的一端能够拆卸地连接，其底面的两端均通过滚轮与钢轨滚动连接，所述激光轮廓传感器和多个激光位移传感器均设置在壳体内部；

6、所述支撑杆横跨在两条钢轨上，其另一端通过滚轮与另一个钢轨滚动连接。

7、进一步，在所述壳体朝向钢轨的一面上设置有开口，所述激光轮廓传感器和多个激光位移传感器的检测端发射的激光均穿过开口照射在轨顶上。

8、进一步，所述壳体呈长条状，在其开口的两侧各设置一个遮光板。

9、进一步，在所述壳体的侧面间隔设置有两个固定块，它们将支撑杆的一端夹持在中间，所述支撑杆与固定块配合的侧面均设置向外延伸的多个t形凸起，每个所述固定块接触支撑杆的一端均设置有与t形凸起的底部配合的第一插口，远离支撑杆一端的顶面设置有多个方形插口，其两侧各设置一个搭扣的活动端，

10、在每个所述固定块上均设置有活动块，在每个所述活动块朝向固定块的一面设置有方形插口配合的多个方形插销，其两侧各设置一个搭扣的固定端，每个搭扣的活动端均与固定端锁定配合；

11、在每个所述活动块接触支撑杆的一端均设置有t形凸起的顶部配合的第二插口。

12、进一步，所述驱动机构采用手动驱动，包括设置在所述支撑杆的中央位置的推杆，所述推杆的自由端与上位机相连，通过手握推杆，推动支架沿钢轨运动。

13、进一步，所述滚轮均设置为单边t形轨道轮，其中一个单边t形轨道轮与行程检测模块相连，所述行程检测模块包括编码器。

14、本实用新型有益的技术效果在于：

15、利用采集模块等距离地采集轨顶表面的激光数据，包括纵向中心线上的激光位移数据以及横截面的激光轮廓数据，经过上位机数据处理后如采用弦测法等等，就可以获得轨顶表面整体的磨损量，而不仅仅是纵向中线位置的磨损量，可靠性高，能够更加全面客观地分析钢轨的磨损情况，为合理进行钢轨养护、维修、控制轮轨振动和噪声、延长钢轨使用寿命提供数据基础，实用性好，同时以一个激光轮廓传感器代替额外增加的多个传感器，减少部件个数和测量次数，降低装置复杂度和生产成本，提高了生产效率，便于推广应用。

技术特征：

1.一种用于钢轨轨顶表面磨损的检测装置，其特征在于：包括设置在平行的两条钢轨上的支架，两者滚动连接，在所述支架上设置有采集模块和行程检测模块，所述采集模块用于检测整个轨顶表面的激光数据，包括沿轨顶表面的纵向中心线均匀间隔设置一个激光轮廓传感器和多个激光位移传感器，其中激光轮廓传感器处于多个激光位移传感器的中间位置，它们激光中心点共线，分别用于同步采集某一横截面的激光轮廓数据以及纵向中心线上对应位置的激光位移数据；所述行程检测模块用于测量支架行走的位移信息，等距离间隔产生采样启动信号；

2.根据权利要求1所述的用于钢轨轨顶表面磨损的检测装置，其特征在于：所述支架包括设置在其中一个钢轨正上方的壳体，所述壳体的一个侧面与支撑杆的一端能够拆卸地连接，其底面的两端均通过滚轮与钢轨滚动连接，所述激光轮廓传感器和多个激光位移传感器均设置在壳体内部；

3.根据权利要求2所述的用于钢轨轨顶表面磨损的检测装置，其特征在于：在所述壳体朝向钢轨的一面上设置有开口，所述激光轮廓传感器和多个激光位移传感器的检测端发射的激光均穿过开口照射在轨顶上。

4.根据权利要求3所述的用于钢轨轨顶表面磨损的检测装置，其特征在于：所述壳体呈长条状，在其开口的两侧各设置一个遮光板。

5.根据权利要求2所述的用于钢轨轨顶表面磨损的检测装置，其特征在于：在所述壳体的侧面间隔设置有两个固定块，它们将支撑杆的一端夹持在中间，所述支撑杆与固定块配合的侧面均设置向外延伸的多个t形凸起，每个所述固定块接触支撑杆的一端均设置有与t形凸起的底部配合的第一插口，远离支撑杆一端的顶面设置有多个方形插口，其两侧各设置一个搭扣的活动端，

6.根据权利要求2所述的用于钢轨轨顶表面磨损的检测装置，其特征在于：所述驱动机构采用手动驱动，包括设置在所述支撑杆的中央位置的推杆，所述推杆的自由端与上位机相连，通过手握推杆，推动支架沿钢轨运动。

7.根据权利要求2所述的用于钢轨轨顶表面磨损的检测装置，其特征在于：所述滚轮均设置为单边t形轨道轮，其中一个单边t形轨道轮与行程检测模块相连，所述行程检测模块包括编码器。

技术总结本技术公开一种用于钢轨轨顶表面磨损的检测装置，包括设置在平行的两条钢轨上的支架，滚动连接，在支架上设置有采集模块和行程检测模块，采集模块用于检测整个轨顶表面的激光数据，包括沿轨顶表面的纵向中心线均匀间隔设置一个激光轮廓传感器和多个激光位移传感器，其中激光轮廓传感器处于多个激光位移传感器的中间位置，它们激光中心点共线，分别用于同步采集某一横截面的激光轮廓数据以及纵向中心线上对应位置的激光位移数据；行程检测模块用于测量支架行走的位移信息，等距离间隔产生采样启动信号；上位机用于控制驱动机构带动支架沿钢轨运动，接收采集启动信号控制采集模块对轨顶表面进行等距离间隔采集数据，完成轨顶整体的磨损检测。技术研发人员：田一淋,吕文卿,尧辉明,赵登宇受保护的技术使用者：上海电子信息职业技术学院技术研发日：20230831技术公布日：2024/1/25