一种铁路在线检测设备的防护系统的制作方法

本发明涉及铁路在线检测技术领域，尤其是指一种铁路在线检测设备的防护系统。

背景技术：

轨道检查车是用来检测轨道的几何状态不平顺状况，评价轨道几何状态的特种车辆，简称轨检车。它是保障行车安全、平稳、舒适和指导轨道养护维修的工具。根据轨检车的记录，可以发现轨道平顺不良的地点，以便采取紧急补修或限速措施，并确定应进行计划维修的里程段落，编制维修作业计划，保证铁路运输安全。此外，根据轨检车的记录也可以评定轨道养护水平和整修作业质量水平。

目前国内最先进的轨道检查车安装的是gj6型轨道几何检测系统，其采用惯性基准法、非接触式连续动态测量的方式，是基于激光摄像原理的轨距轨向测量系统。激光摄像原理通过激光摄像组件(即铁路在线检测设备)实现，激光摄像组件内的激光器和相机照射和捕捉钢轨信息。

激光摄像组件安装在轨道几何检测梁上，轨道几何检测梁安装在轨检车和高速综合检测列车的转向架上。

如图1～图3所示，激光摄像组件(即铁路在线检测设备)主要包含安装基板100、激光器组件200和相机组件300，安装基板100安装于轨道几何检测梁上，相机组件300及激光器组件200均安装于安装基板100上，为对相机组件300及激光器组件200进行保护，通常设有一外罩400罩设于激光器组件200及相机组件300的外侧，且外罩400与安装基板100相接，外罩400上开设有透明的激光器视窗401及相机视窗402，以使激光器组件200通过激光器视窗401照射钢轨，且相机组件300通过相机视窗402捕捉钢轨信息。

目前轨道检查车在检测过程中，在雨雪天或雾天时，激光器视窗及相机视窗上容易粘附污泥和铁锈而无法透过正常光线，不能正常工作，让轨检车无法充分发挥作用。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种铁路在线检测设备的防护系统，能有效对相机视窗及激光器视窗进行冲洗及吹干，并对相机视窗进行刮扫，保证相机视窗及激光器视窗的清洁，从而保证铁路在线检测设备的正常工作。

为达到上述目的，本发明提供了一种铁路在线检测设备的防护系统，包括一侧具有开口的外罩，所述外罩罩设于相机组件及激光器组件的外侧，且所述外罩的开口与安装基板相接，所述外罩上对应所述激光器组件设有透明的激光器视窗且对应所述相机组件设有透明的相机视窗，其中：

所述外罩的外表面上凸设形成有一圈环形挡缘，所述激光器视窗及所述相机视窗位于所述环形挡缘的内侧，所述铁路在线检测设备的防护系统还包括刮扫装置、供给装置及控制装置，所述刮扫装置设于所述环形挡缘的远离所述外罩的一侧开口处，所述刮扫装置能对所述相机视窗进行刮扫，所述供给装置通过供给管道与所述刮扫装置连通，且所述供给装置通过所述刮扫装置向所述相机视窗及所述激光器视窗喷水或喷气，所述控制装置与所述供给装置、所述刮扫装置电连接。

如上所述的铁路在线检测设备的防护系统，其中，所述刮扫装置包括盖板、雨刮机构及驱动器，所述盖板能拆装地盖设于所述环形挡缘的所述外罩的一侧开口，所述盖板上对应所述相机视窗开设有第一通孔且对应所述激光器视窗开设有第二通孔，所述雨刮机构设于所述盖板的朝向所述环形挡缘的内部的内侧面上，所述驱动器设于所述外罩的内部，且所述驱动器的一端贯穿所述外罩伸至所述环形挡缘的内侧与所述雨刮机构相接，所述驱动器与所述控制装置电连接，所述控制装置能控制所述驱动器带动所述雨刮机构往复移动并对所述相机视窗进行刮扫。

如上所述的铁路在线检测设备的防护系统，其中，所述盖板的内侧面上凹设形成有安装槽，所述安装槽具有两沿所述盖板的长度方向延伸的倾斜槽壁，且沿着由所述安装槽的槽口至所述安装槽的槽底的方向，两所述倾斜槽壁之间的距离逐渐缩小，所述第一通孔开设于所述安装槽的槽底，所述盖板的一端形成有管道接头用于与所述供给管道相连通，所述盖板的内部形成有多条通道与所述管道接头相连通，两所述倾斜槽壁上靠近所述第一通孔处分别开设有至少一个喷孔，各所述喷孔均与所述盖板内部的所述通道相连通，所述安装槽的槽底上和/或所述倾斜槽壁上开设有多个排水孔，所述排水孔贯穿所述槽底于所述盖板的外表面与所述盖板的外侧连通，或所述排水孔贯穿所述倾斜槽壁于所述盖板的外周面与所述盖板的外侧连通。

如上所述的铁路在线检测设备的防护系统，其中，所述安装槽的槽底上和/或所述倾斜槽壁上凹设形成有多条导水槽，各所述排水孔均开设于所述导水槽中。

如上所述的铁路在线检测设备的防护系统，其中，所述第二通孔开设于所述安装槽的一侧，且所述盖板的内表面上于所述第二通孔的一侧凹设有一过渡槽，所述过渡槽与所述第二通孔连通，所述过渡槽的槽底与所述盖板的内侧面之间具有夹角，在所述盖板盖设于所述环形挡缘的远离所述外罩的一侧开口处时，所述过渡槽的槽底朝向所述环形挡缘的内侧与所述第二通孔相对应的范围内；所述过渡槽的槽底上开设有喷口，所述喷口与所述盖板内部的所述通道连通。

如上所述的铁路在线检测设备的防护系统，其中，所述雨刮机构包括导向组件、连接板、雨刮器及传动组件，所述导向组件能拆装地设于所述安装槽的槽底，所述连接板与所述导向组件相接，且所述连接板通过所述导向组件能沿所述盖板的长度方向往复移动，所述雨刮器能拆装地设于所述盖板上，且所述雨刮器与所述外罩上所述相机视窗所在的平面相接触，所述传动组件分别与所述连接板、所述驱动器相接，所述驱动器通过所述传动组件驱动所述连接板带动所述雨刮器沿所述导向组件往复移动。

如上所述的铁路在线检测设备的防护系统，其中，所述导向组件包括两沿所述盖板的长度方向延伸设置的导轨，两所述导轨均安装于所述安装槽的槽底上，每条所述导轨上均设有至少两个能沿对应的所述导轨往复滑动的导向滑块，所述连接板分别与各所述导轨的各所述导向滑块相接。

如上所述的铁路在线检测设备的防护系统，其中，所述传动组件包括齿条及齿轮，所述驱动器为电机，所述齿轮安装于所述电机的输出轴上，所述齿条能拆装地安装于所述连接板上，所述齿轮与所述齿条相啮合，且所述齿条沿所述盖板的长度方向延伸设置。

如上所述的铁路在线检测设备的防护系统，其中，所述供给装置包括水箱、水供给管、水泵、风供给管及风泵，所述水供给管的第一端及所述风供给管的第一端通过一三通阀与所述刮扫装置连通，所述水供给管的第二端与所述水箱连通，所述水泵设于所述水供给管上，所述风泵设于所述风供给管上。

如上所述的铁路在线检测设备的防护系统，其中，所述控制装置包括控制柜、显示屏及操作面板，所述水箱、所述水泵及所述风泵均能设于所述控制柜的内部，所述显示屏及所述操作面板设于所述控制柜的上表面上，所述显示屏与所述相机组件、所述激光器组件电连接，所述控制面板与所述水泵、所述风泵及所述驱动器电连接。

如上所述的铁路在线检测设备的防护系统，其中，所述相机视窗及所述激光器视窗所采用的纳米镀层光学玻璃制成。

如上所述的铁路在线检测设备的防护系统，其中，所述外罩的外表面上喷涂设有超自清洁纳米涂层。

与现有技术相比，本发明的优点如下：

本发明提供的铁路在线检测设备的防护系统，通过对相机视窗及激光器视窗进行冲洗及吹干，并对相机视窗进行刮扫，能有效保证相机视窗及激光器视窗的清洁，从而保证铁路在线检测设备的正常工作。

附图说明

以下附图仅旨在于对本发明进行示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中：

图1是现有技术中铁路在线检测设备的外观立体结构示意图；

图2是图1中的铁路在线检测设备的激光器一侧的侧视剖面结构示意图；

图3是图1中的铁路在线检测设备的相机一侧的侧视剖面结构示意图；

图4本发明提供的铁路在线检测设备的防护系统的外罩及刮扫装置的外观立体结构示意图；

图5是本发明提供的铁路在线检测设备的防护系统的外罩的外观立体结构示意图；

图6是本发明提供的铁路在线检测设备的防护系统的外罩的局部透视结构示意图；

图7是本发明提供的铁路在线检测设备的防护系统的外罩的侧视剖面图；

图8是本发明提供的铁路在线检测设备的防护系统的外罩的另一侧视剖面图；

图9是本发明提供的铁路在线检测设备的防护系统的刮扫装置的盖板的内侧结构示意图；

图10是本发明提供的铁路在线检测设备的防护系统的刮扫装置的内侧结构示意图；

图11是本发明提供的铁路在线检测设备的防护系统的刮扫装置的雨刮机构的立体结构示意图；

图12是本发明提供的铁路在线检测设备的防护系统的刮扫装置的雨刮机构的平面剖视结构示意图；

图13是本发明提供的铁路在线检测设备的防护系统的控制装置的外观立体结构示意图；

图14是本发明提供的铁路在线检测设备的防护系统的控制装置及供给装置的结构示意图。

附图标号说明：

现有技术：

100、安装基板；

200、激光器组件；

300、相机组件；

400、外罩；

401、激光器视窗；

402、相机视窗；

本发明：

1、外罩；

11、相机视窗；

12、激光器视窗；

13、环形挡缘；

5、刮扫装置；

51、盖板；

511、第一通孔；

512、第二通孔；

513、安装槽；

5131、倾斜槽壁；

5132、喷孔；

5133、排水孔；

5134、导水槽；

514、管道接头；

515、通道；

516、过渡槽；

5161、喷口；

52、雨刮机构；

521、导向组件；

5211、导轨；

5212、导向滑块；

522、连接板；

523、雨刮器；

524、传动组件；

5241、齿轮；

5242、齿条；

53、驱动器；

6、供给装置；

61、水箱；

62、水泵；

63、风泵；

7、控制装置；

71、控制柜；

72、显示屏；

73、操作面板。

具体实施方式

为了对本发明的技术方案、目的和效果有更清楚的理解，现结合附图说明本发明的具体实施方式。

如图4～图14所示，本发明提供了一种铁路在线检测设备的防护系统，包括一侧具有开口的外罩1，外罩1罩设于相机组件及激光器组件的外侧，且外罩1的开口与安装基板(图中未示出)相接，外罩1上对应激光器组件设有透明的激光器视窗12且对应相机组件设有透明的相机视窗11，通过外罩1对激光器组件及相机组件进行保护，防止激光器组件及相机组件在随轨检车行进的过程中受到外界泥污杂质的污染，其中：

外罩1的外表面上凸设形成有一圈环形挡缘13，激光器视窗12及相机视窗11位于环形挡缘13的内侧，由于激光器视窗12与相机视窗11之间具有一定距离，故环形挡缘13可以为近似于长条形的矩形环状结构或椭圆形环状结构(请参见图5及图6)，环形挡缘13能对激光器视窗12及相机视窗11进行部分遮挡，以减少轨检车行进过程中外界泥污杂质飞溅粘附至激光器视窗12及相机视窗11上，铁路在线检测设备的防护系统还包括刮扫装置5、供给装置6及控制装置7，刮扫装置5设于环形挡缘13的远离外罩1的一侧开口处，刮扫装置5能对相机视窗11进行刮扫，供给装置6通过供给管道(图中未示出)与刮扫装置5连通，且供给装置6通过刮扫装置5向相机视窗11及激光器视窗12喷水或喷气，需要说明的是，由于激光器组件发射出的激光射线穿透力较强，在激光器视窗12上粘附有少量污泥杂质时并不会影响激光照射钢轨，故激光器视窗12的清洁度要求要远低于相机视窗11的清洁度要求，因此可以设置刮扫装置5仅对激光器视窗12进行喷水冲洗及喷气吹干，而对相机视窗11则需要进行喷水冲洗、刮扫清理及喷气吹干，但需要说明的是，若在某些特定情况下需要激光器视窗12也具有与相机视窗11同样的清洁度时，也可以设置刮扫装置5对激光器视窗12进行刮扫清理，本发明并不以此为限，控制装置7与供给装置6、刮扫装置5电连接，控制装置7用于控制供给装置6向刮扫装置5提供水或气体对相机视窗11及激光器视窗12进行喷水冲洗及喷气吹干，同时控制装置7还用于控制刮扫装置5对相机视窗11进行刮扫。

进一步地，如图7～图10所示，本发明提供的铁路在线检测设备的防护系统，其中，刮扫装置5包括盖板51、雨刮机构52及驱动器53，盖板51能拆装地盖设于环形挡缘13的外罩1的一侧开口，盖板51上对应相机视窗11开设有第一通孔511且对应激光器视窗12开设有第二通孔512，在盖板51盖设于环形挡缘13的开口处时，外界仅能通过第一通孔511处与第二通孔512处与环形挡缘13的内侧连通，从而能更进一步的减少外部污泥杂质进入环形挡缘13的内侧而粘附于相机视窗11及激光器视窗12上的情况发生，雨刮机构52设于盖板51的朝向环形挡缘13的内部的内侧面上，驱动器53设于外罩1的内部，且驱动器53的一端(即驱动端)贯穿外罩1伸至环形挡缘13的内侧与雨刮机构52相接，驱动器53与控制装置7电连接，控制装置7能控制驱动器53带动雨刮机构52往复移动并对相机视窗11进行刮扫。

更进一步地，如图9所示，本发明提供的铁路在线检测设备的防护系统，其中，盖板51的内侧面上凹设形成有安装槽513，安装槽513具有两沿盖板51的长度方向延伸的倾斜槽壁5131，且沿着由安装槽513的槽口至安装槽513的槽底的方向，两倾斜槽壁5131之间的距离逐渐缩小，即两倾斜槽壁5131相对设置，两倾斜槽壁5131沿盖板51的长度方向延伸且沿盖板51的宽度方向倾斜，在盖板51安装于环形挡缘13的开口处时，盖板51的一个长边边缘位于上方，而另一个长边边缘位于下方，其中一个倾斜槽壁5131靠近盖板51的顶部的长边边缘处，而另一个倾斜槽壁5131靠近盖板51的底部的长边边缘处，第一通孔511开设于安装槽513的槽底，盖板51的一端形成有管道接头514用于与供给管道相连通，盖板51的内部形成有多条(流体)通道515与管道接头514相连通，两倾斜槽壁5131上靠近第一通孔511处分别开设有至少一个喷孔5132，即在盖板51盖设于环形挡缘13的开口处时，使第一通孔511的上方及下方各开设有至少一个喷孔5132，各喷孔5132均朝向与第一通孔511相对应的相机视窗11，各喷孔5132均与盖板51内部的通道515相连通，供给装置6通过供给管道、管道接头514向盖板51内部的通道515中通入水或空气，进入通道515中的水或空气通过喷孔5132向与第一通孔511相对应的相机视窗11进行喷水或喷气；安装槽513的槽底上和/或倾斜槽壁5131上开设有多个排水孔5133，排水孔5133贯穿槽底于盖板51的外表面与盖板51的外侧连通，或排水孔5133贯穿倾斜槽壁5131于盖板51的外周面与盖板51的外侧连通，排水孔5133的设置仅要求：在盖板51盖设于环形挡缘13的开口处时，各排水孔5133均位于盖板51的下部，以保证进入盖板51内侧的水能顺利排出即可，本发明对其具体开设数量及开设位置不作限制。

作为优选，如图9所示，本发明提供的铁路在线检测设备的防护系统，其中，安装槽513的槽底上和/或倾斜槽壁5131上凹设形成有多条导水槽5134，导水槽5134用于对流至盖板51的内侧的水流进行引导，各排水孔5133均开设于导水槽5134中，以使导水槽5134中的水快速排出至环形挡缘13及盖板51的外侧。

作为优选，如图9所示，本发明提供的铁路在线检测设备的防护系统，其中，第二通孔512开设于安装槽513的一侧，即第二通孔512与安装槽513沿盖板51的长度方向间隔设置，且盖板51的内表面上于第二通孔512的一侧凹设有一过渡槽516，作为优选，在盖板51盖设于环形挡缘13的开口处时，过渡槽516开设于第二通孔512的上侧，过渡槽516与第二通孔512连通，过渡槽516的槽底与盖板51的内侧面之间具有夹角，在盖板51盖设于环形挡缘13的远离外罩1的一侧开口处时，过渡槽516的槽底朝向环形挡缘13的内侧与第二通孔512相对应的范围内；过渡槽516的槽底上开设有喷口5161，喷口5161与盖板51内部的通道515连通，供给装置6通过供给管道、管道接头514向通道515内供应的水或气通过喷口5161朝向与第二通孔512对应的激光器视窗12喷出从而对其进行喷水冲洗及喷气吹干。

更进一步地，如图10～图12所示，本发明提供的铁路在线检测设备的防护系统，其中，雨刮机构52包括导向组件521、连接板522、雨刮器523及传动组件524，导向组件521能拆装地设于安装槽513的槽底，连接板522与导向组件521相接，且连接板522通过导向组件521能沿盖板51的长度方向往复移动，雨刮器523能拆装地设于盖板51上，且雨刮器523与外罩1上相机视窗11所在的平面相接触，传动组件524分别与连接板522、驱动器53相接，驱动器53通过传动组件524驱动连接板522带动雨刮器523沿导向组件521往复移动；如图中所示，连接板522的尺寸可以设置为能足够覆盖第一通孔511，在暴雪等恶劣天气下，可以使连接板522直接运动至完全遮挡第一通孔511的位置而将第一通孔511封闭，从而对相机视窗11进行保护。

作为优选，如图10～图12所示，本发明提供的铁路在线检测设备的防护系统，其中，导向组件521包括两沿盖板51的长度方向延伸设置的导轨5211，两导轨5211均安装于安装槽513的槽底上，每条导轨5211上均设有至少两个能沿对应的导轨5211往复滑动的导向滑块5212，连接板522分别与各导轨5211的各导向滑块5212相接，连接板522通过各导向滑块5212与对应的导轨5211之间的相对滑动实现其沿导轨5211往复移动。

作为优选，如图7、图8及图10～图12所示，本发明提供的铁路在线检测设备的防护系统，其中，传动组件524包括齿条5242及齿轮5241，驱动器53为电机，电机位于外罩1的内部，电机的输出轴贯穿外罩1伸至环形挡缘13的内侧，齿轮5241安装于电机的输出轴上，齿条5242能拆装地安装于连接板522上，齿轮5241与齿条5242相啮合，且齿条5242沿盖板51的长度方向延伸设置，电机的输出轴转动从而带动齿轮5241转动并驱动齿条5242带动连接板522及雨刮器523沿导向组件521往复移动。

需要说明的是，上述导向组件521及传动组件524的具体结构组成仅为本发明的较佳实施例，本发明并不以此为限。

进一步地，如图14所示，本发明提供的铁路在线检测设备的防护系统，其中，供给装置6包括水箱61、水供给管(图中未示出)、水泵62、风供给管(图中未示出)及风泵63，水供给管的第一端及风供给管的第一端通过一三通(电磁)阀(图中未示出)与刮扫装置5连通，三通电磁阀与控制装置7电连接，控制装置7通过三通电磁阀控制向刮扫装置5供水或供气，水供给管的第二端与水箱61连通，水泵62设于水供给管上，水泵62用于为供水提供动力，风泵63设于风供给管上，风泵63用于为供气提供动力。

作为优选，如图13～图14所示，本发明提供的铁路在线检测设备的防护系统，其中，控制装置7包括控制柜71(体)、显示屏72及操作面板73，水箱61、水泵62及风泵63均能设于控制柜71的内部，以提高本发明的集成性，显示屏72及操作面板73设于控制柜71的上表面上，显示屏72与相机组件、激光器组件电连接，显示屏72上可以实时显示相机组件拍摄到的画面及激光器组件照射得到的信息，以供工作人员了解相机视窗11及激光器视窗12是否需要进行清理，控制面板与水泵62、风泵63及驱动器53电连接，以工作人员随时控制供水作业、供气作业及刮扫作业的开始与停止。

进一步地，本发明提供的铁路在线检测设备的防护系统，其中，相机视窗11及激光器视窗12所采用的纳米镀层光学玻璃制成；且外罩1的外表面上喷涂设有超自清洁纳米涂层，使外部污泥杂质不易附着在外罩1的外表面上、相机视窗11上及激光器视窗12上。

与现有技术相比，本发明的优点如下：

本发明提供的铁路在线检测设备的防护系统，通过对相机视窗及激光器视窗进行冲洗及吹干，并对相机视窗进行刮扫，能有效保证相机视窗及激光器视窗的清洁，从而保证铁路在线检测设备的正常工作。

以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。任何本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。