便携式轨道交通钢轨全断面廓形几何参数检测仪的制作方法

技术领域：

本发明涉及轨道交通钢轨维护设备技术领域，是一种便携式钢轨全断面廓形几何参数检测仪。

背景技术：
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钢轨全断面廓形几何参数的检测，目前中国铁路标准规定的仍然是样板检测(参阅原铁道部tb/t3276-2011“高速铁路用钢轨”及tb/t2344-2012”43kg/m～75kg/m热轧钢轨订货技术条件”)，近些年来国外以及国内也有研制激光方法测量的便携式仪器和机械式钢轨轨头测量仪，但都仅限于轨头部位测量(主要用于测定轨头磨耗及廓形修复)，不能跟踪整个钢轨的技术几何参数状态。样板检测则不仅易受人力操作、样板磨损等因素影响测量结果，而且其测量结果也仅限于定性合格或不合格，数据量较少。激光方法测量还易受光学系统的制约，作为便携式工具，其测量精度及价格因素，未能获得正式使用。

技术实现要素：
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本发明的目的是为了解决作为轨道交通中基础的钢轨全断面廓形几何参数的检测问题。使钢轨全断面廓形几何尺寸实现量化检测。为提高和保证钢轨质量，维护列车运行安全提供依据。

因为轨道技术，特别是列车运行安全性及速度的提高，均与钢轨廓形几何尺寸(全断面廓形曲线数据)有关，因此准确掌握钢轨几何尺寸，对于钢轨生产单位、质量检验部门以及施工养护等单位都有重要意义。

为达到上述目的，本发明的解决方案是：

一种适于轨道交通中使用的便携式钢轨全断面廓形几何参数检测仪。该检测仪由仪器座、夹持机构、定编码器、主连杆、动编码器、动臂、测量弓形臂、靠轮等组成。动臂和测量弓形臂由可回转的关节连接，从而保证测量弓形臂与动臂可做180°回转并保持相对固定，使测量弓形臂端部的靠轮能贴着钢轨外形作360°滑动。

工作时，仪器座置于钢轨顶部并通过夹持机构(可开关磁性体或机械式夹紧臂)吸附或夹紧固定，定编码器安装于仪器座内，其主轴与主连杆一端连接，动编码器安装于主连杆的另一端，可随主连杆围绕定编码器旋转。动臂一端和动编码器主轴连接，另一端通过回转关节与测量弓形臂连接，使测量弓形臂的弦线和动臂的中心线处于一条直线上，而且可以准确且方便的进行正反各180°的回转。

本发明特点是通过一个经过精确设计的测量弓形臂使其端头的靠轮得以360°全方位地保持和钢轨外形接触，然后通过控制装置(包括有控制电路板及软件系统)将两个编码器采集形成的数据通过固化程序的预处理上传到上位机，显示于管理平台。这种方法操作简单，测量精度高，适于当前建立大数据管理平台的技术特点。

附图说明：

图1为本发明的结构示意图；

图中标号说明：1.仪器座；2.磁力表座；3.弹簧片；4.定编码器；5.动编码器；6.连杆；7.动臂；8.关节；9.测量弓形臂；10.靠轮；11.钢轨

图2为本发明测量弓形臂翻转180°测量钢轨另一侧时的结构示意图；

图3为本发明测量轨底时的结构示意图；

图4为本发明测得的钢轨全断面廓形图；

具体实施方式：

下面结合附图对本发明进行具体实施方式的进一步详细说明。

如图1所示，一种适于轨道交通中使用的便携式钢轨全断面廓形几何参数检测仪。该检测仪由仪器座1、夹持机构2和3、定编码器4、主连杆6、动编码器5、动臂7、测量弓形臂9、靠轮10等组成。动臂7和测量弓形臂9由可回转的关节8连接，从而保证测量弓形臂9与动臂7可做180°回转并保持相对固定，使测量弓形臂9端部的靠轮能贴着钢轨外形作360°滑动。

工作时，仪器座置于钢轨顶部并通过夹持机构2和3吸附夹紧固定，定编码器4安装于仪器座1内，其主轴与主连杆6一端连接，动编码器5安装于主连杆6的另一端，可随主连杆6围绕定编码器4旋转。动臂7一端和动编码器5主轴连接，另一端通过回转关节8与测量弓形臂9连接，使测量弓形臂9的弦线和动臂7的中心线处于一条直线上，而且可以准确且方便的进行正反各180°的回转，具体如图2所示。

本发明特点是通过一个经过精确设计的测量弓形臂9使其端头的靠轮10得以360°全方位地保持和钢轨11外形接触，特别是要包括轨底如图3所示，然后通过控制装置(包括有控制电路板及软件系统)将两个编码器采集形成的数据通过固化程序的预处理上传到上位机，显示于管理平台，如图4所示。这种方法操作简单，测量精度高，适于当前建立大数据管理平台的技术特点。

技术特征：

技术总结
本发明是一种适于轨道交通中使用的便携式钢轨全断面廓形几何参数检测仪。该检测仪由仪器座、夹持机构、定编码器、主连杆、动编码器、动臂、测量弓形臂、靠轮等组成。动臂和弓形臂由可回转的关节连接，从而保证测量弓形臂与动臂可做180°回转并保持相对固定，使测量弓形臂端部的靠轮能贴着钢轨外形作360°滑动，全方位地保持和钢轨全断面外形接触，然后通过控制装置(包括有控制电路板及软件系统)将两个编码器采集形成的数据通过固化程序的预处理上传到上位机，显示于管理平台。本发明能准确测得钢轨全断面廓形全部曲线(包括轨头、轨颚、轨腰、轨脚和轨底)几何参数，且操作简单，测量精度高，适于当前建立大数据管理平台的技术特点。

技术研发人员：周镇国;陈天一;季关钰;孙晓明;季伟瀚
受保护的技术使用者：北京锐威焊接技术有限公司
技术研发日：2017.12.25
技术公布日：2018.05.08