一种高铁悬线检测装置

本技术涉及一种高铁悬线检测装置，属于高铁悬线检测设备。

背景技术：

1、随着高铁网络的高速发展，高铁运行的安全性受到全民关注的重点，对铁路设备的安全性能提出了更高的要求。吊悬线作为列车接触网系统的一种必不可少的结构，其作用是保证高铁导线与导轨之间的有效距离，吊悬线两头使用线夹固定以保持稳定，确保与列车顶部的受电弓可靠匹配。由于列车开行数量增加、运行速度提高和运行里程增加时，吊悬线往往受到弓网带来的振动、冲击和接触张力或是自然因素的影响，使其机械性能降低，造成吊悬线线夹内部铜线断裂，影响列车运行。为保证发现隐患的时效性，目前，对于吊悬线线夹的检测方式主要有：人工检测方式及半自动检测设备。对于这两种检测方式均存在些弊端，其中，人工检测时，夜晚可视条件差，检测效率低，且成本高，半自动检测设备对于检测线夹位置定位精度低且检测精度不高，自动化程度低。综合来看，亟需一种可以全面检测吊悬线夹的设备，使其满足检测精度高，效率高的要求。

技术实现思路

1、本实用新型要解决的技术问题是：提供一种高铁悬线检测装置，以解决现有技术中存在的技术问题。

2、本实用新型采取的技术方案为：一种高铁悬线检测装置，包括轨道小车、五自由度机械臂和检测设备，五自由度机械臂安装在轨道小车上，检测设备安装在五自由度机械臂的执行末端。

3、优选的，上述五自由度机械臂包括电动转台、大臂、小臂和摄像头支架，电动转台通过直线滑台连接到轨道小车顶面且垂直于轨道小车的行走方向，大臂一端铰接在电动转台上且设置有大臂旋转动力驱动机构，小臂一端铰接在大臂另一端且设置有小臂旋转动力驱动机构，摄像头支架旋转连接在小臂另一端且设置有支架旋转动力驱动机构，摄像头支架用于安装检测设备。

4、优选的，上述小臂旋转动力驱动机构包括小臂驱动电机、遥杆和连杆，小臂驱动电机固定连接在大臂铰接的驱动臂一侧且小臂驱动电机的电机轴与大臂的铰接轴同轴，大臂设置为槽钢结构，小臂驱动电机的电机轴伸入到大臂内腔后固定连接遥杆一端，遥杆另一端铰接连杆，连杆另一端铰接在铰接耳上设置的伸长臂上，铰接耳固定连接小臂且与大臂铰接。

5、优选的，上述支架旋转动力驱动机构包括支架旋转电机、驱动臂和锥齿轮变速器，驱动臂旋转连接在小臂内且两端分别连接到支架旋转电机的电机轴和锥齿轮变速器的输入轴，支架旋转电机和锥齿轮变速器分别安装在小臂的前端和末端，锥齿轮变速器的水平伸出输出轴连接到摄像头支架。

6、优选的，上述摄像头支架包括水平板和u形折弯杆，水平板底部设置有用于旋转连接小臂的连接耳，u形折弯杆一端固定连接在水平板底部，另一端固定连接到检测设备的成像板背面，水平板上表面用于安装检测设备的x-射线机。

7、优选的，上述检测设备包括相对安装的x-射线机和成像板，x-射线机与成像板之间形成悬线放置空间。

8、优选的，上述x-射线机上安装有万向摄像头。

9、优选的，上述轨道小车包括车架和前后布置在车架上的驾驶舱和封闭车厢，车架安装有行走轮和驱动行走轮行走的车体动力机构。

10、优选的，上述封闭车厢内安装有加固骨架，加固骨架顶部抵靠在闭车厢的顶板内部。

11、优选的，上述车架与行走轮之间安装有减震装置。

12、本实用新型的有益效果：与现有技术相比，本实用新型的效果如下：

13、（1）本实用新型通过检测设备能对吊悬线线夹形态的高清成像来观察线夹内部铜线状况进行检测，将检测设备安装到五自由度的机械臂上，能够实现多个方位的控制，精确实现检测设备对于吊悬线线夹的定位，大大提高悬线检测精度，本实用新型的设备能作为夜间的高铁供电线路吊悬的夜间检测，保证了检测人员的劳动强度及安全性，增加了检测效率，成本低，使用寿命长；

14、（2）五自由度的机械臂实现横向直线移动、旋转、大臂俯仰、小臂俯仰和摄像头支架的俯仰五个自由度，对于吊悬线线夹能够快速实现定位，且完全没入检测设备得检测腔内，提高检测精度和检测稳定性；

15、（3）小臂驱动电机重量较重，安装在大臂的铰接处，通过连杆机构远距离驱动，降低机械臂上方的重量，降低需要驱动旋转的力矩，降低大臂俯仰电机的动力性能要求，提高控制稳定性和降低成本；

16、（4）支架旋转动力驱动机构中的之间旋转电机安装在小臂铰接处，减少到大臂下端铰接点的力矩，降低大臂俯仰电机的动力性能要求，提高控制稳定性和降低成本，通过驱动臂和锥齿轮实现俯仰驱动，驱动平稳可靠；

17、（5）u形折弯杆便于吊悬线线夹容纳到x-射线机与成像板之间，重量轻，安装方便；

18、（6）x-射线机和成像板能够实现吊悬线线夹形态的高清成像，便于判断故障和缺陷；

19、（7）万向摄像头，便于进行人工识别或自动识别，大大提高自动化水平，降低检测难度；

20、（8）安装加固骨架，提高支撑五自由度机械臂的稳定性，避免箱体变形导致测量不精确；

21、（9）车架与行走轮之间安装有减震装置，保证了其运行的稳定性及高清成像的质量。

技术特征：

1.一种高铁悬线检测装置，其特征在于：包括轨道小车（1）、五自由度机械臂（2）和检测设备（3），五自由度机械臂（2）安装在轨道小车（1）上，检测设备（3）安装在五自由度机械臂（2）的执行末端。

2.根据权利要求1所述的一种高铁悬线检测装置，其特征在于：五自由度机械臂（2）包括电动转台（201）、大臂（202）、小臂（203）和摄像头支架（204），电动转台（201）通过直线滑台（205）连接到轨道小车（1）顶面且垂直于轨道小车（1）的行走方向，大臂（202）一端铰接在电动转台（201）上且设置有大臂旋转动力驱动机构，小臂（203）一端铰接在大臂（202）另一端且设置有小臂旋转动力驱动机构，摄像头支架（204）旋转连接在小臂（203）另一端且设置有支架旋转动力驱动机构，摄像头支架（204）用于安装检测设备（3）。

3.根据权利要求2所述的一种高铁悬线检测装置，其特征在于：小臂旋转动力驱动机构包括小臂驱动电机（206）、遥杆（207）和连杆（208），小臂驱动电机（206）固定连接在大臂（202）铰接的驱动臂一侧且小臂驱动电机（206）的电机轴与大臂（202）的铰接轴同轴，大臂（202）设置为槽钢结构，小臂驱动电机（206）的电机轴伸入到大臂（202）内腔后固定连接遥杆（207）一端，遥杆（207）另一端铰接连杆（208），连杆（208）另一端铰接在铰接耳（209）上设置的伸长臂上，铰接耳（209）固定连接小臂（203）且与大臂（202）铰接。

4.根据权利要求2所述的一种高铁悬线检测装置，其特征在于：支架旋转动力驱动机构包括支架旋转电机（210）、驱动臂（211）和锥齿轮变速器（212），驱动臂（211）旋转连接在小臂（203）内且两端分别连接到支架旋转电机（210）的电机轴和锥齿轮变速器（212）的输入轴，支架旋转电机（210）和锥齿轮变速器（212）分别安装在小臂（203）的前端和末端，锥齿轮变速器（212）的水平伸出输出轴连接到摄像头支架（204）。

5.根据权利要求2或4所述的一种高铁悬线检测装置，其特征在于：摄像头支架（204）包括水平板（213）和u形折弯杆（214），水平板（213）底部设置有用于旋转连接小臂（203）的连接耳，u形折弯杆（214）一端固定连接在水平板（213）底部，另一端固定连接到检测设备（3）的成像板（302）背面，水平板（213）上表面用于安装检测设备（3）的x-射线机（301）。

6.根据权利要求1或4所述的一种高铁悬线检测装置，其特征在于：检测设备（3）包括相对安装的x-射线机（301）和成像板（302），x-射线机（301）与成像板（302）之间形成悬线放置空间。

7.根据权利要求6所述的一种高铁悬线检测装置，其特征在于：x-射线机（301）上安装有万向摄像头（303）。

8.根据权利要求1所述的一种高铁悬线检测装置，其特征在于：轨道小车（1）包括车架（101）和前后布置在车架（101）上的驾驶舱（102）和封闭车厢（103），车架（101）安装有行走轮和驱动行走轮行走的车体动力机构。

9.根据权利要求8所述的一种高铁悬线检测装置，其特征在于：封闭车厢（103）内安装有加固骨架（104），加固骨架（104）顶部抵靠在闭车厢（103）的顶板内部。

10.根据权利要求1所述的一种高铁悬线检测装置，其特征在于：车架（101）与行走轮之间安装有减震装置。

技术总结
本技术公开了一种高铁悬线检测装置，包括轨道小车、五自由度机械臂和检测设备，五自由度机械臂安装在轨道小车上，检测设备安装在五自由度机械臂的执行末端。本发明通过检测设备能对吊悬线线夹形态的高清成像来观察线夹内部铜线状况进行检测，将检测设备安装到五自由度的机械臂上，能够实现多个方位的控制，精确实现检测设备对于吊悬线线夹的定位，大大提高悬线检测精度，本发明的设备能作为夜间的高铁供电线路吊悬的夜间检测，保证了检测人员的劳动强度及安全性，增加了检测效率，成本低，使用寿命长。

技术研发人员：李鹏阳,马渝飞,张炜,郑马博,曹利平
受保护的技术使用者：西安理工大学
技术研发日：20221104
技术公布日：2024/9/5