专利名称：轨道平直度数字测量装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种测量工具，特别是一种轨道平直度数字测量装置。
技术背景随着我国铁路的不断提速，机车和车辆对轨道的平顺度要求越来越高， 需要严格控制轨道方向和高低的变化率，这就要求对轨道的几何状态进行快速，准确的数字化测量。现有的以及授权专利CN27012720, CN2725134, CN2771276等公开的轨道测量装置，只能测量两股钢轨的相对变化量，如轨 距，水平，三角坑，超高等参数；由于没有较长的对比基准线，无法对每根 钢轨的空间位置的位移变化量进行准确测量，因此无法准确判断轨道的平直 度和圆顺度。 发明内容本实用新型的要解决的技术问题是提供一种结构简单，操作方便，可测 量钢轨空间位置的绝对变化量、准确判断轨道的平直度和圆顺度、采用电算 数字化处理和显示的轨道平直度数字测量装置。为解决上述技术问题，本实用新型的的技术方案是 一种轨道平直度数 字测量装置，包括位于被测钢轨轨面上的准直光源基座，校正基座和测量支 架；在设有定位撑脚、内部安置磁铁的准直光源基座上装有水准管、带电源的准直激光器、激光器微倾调整螺栓、激光器水平转动微调螺栓和基座整平螺栓；在设有定位撑脚、内部安置磁铁的校正基座上装有水准管、刻度网格 板和基座整平螺栓。将准直光源基座和校正基座分别置于待测轨道的两端， 它们依靠内置的磁铁吸附并定位于被测钢轨的顶面和内侧工作面；旋转基座 整平螺栓，使基座上的水准管处于水平位置；再调整激光器微倾螺栓和激光 器水平微动螺栓，使激光器光束打在刻度网格板上的光斑中心与刻度网格板 的中心重合，此时的激光束就是一条理想的、平行于钢轨轨面的平直基线或 弦线。测量支架的左端基座设有一对可沿左侧钢轨轨面滚动的滚轮和一对紧 靠钢轨的内侧面的立滚轮，测量支架的右端设有一只可沿右侧钢轨轨面滚动 的滚轮和一只紧靠右侧钢轨内侧面的立滚轮使支架在钢轨上形成三点支撑； 在测量支架上的左侧基座上设有毛玻璃板，毛玻璃板的四角装有便于图像处 理时对比的发光二极管，在毛玻璃板后面的基座上设置CCD摄像传感器；在 滚轮上装有里程传感器，在立滚轮上装有轨距传感器，在支架的中部装有倾 角传感器、电源和存储处理器及兼作扶手的立柱，在立柱顶端的平板上设有 显示屏和输入键盘。本实用新型的有益效果是1. 用激光准直基线代替传统的弦线测量法中位于钢轨旁的弦线，消除 了风力、重力、拉力、振动、定位、视力、光线、磨耗等外界因素的影响， 且测量范围更长；它可以精确地测量出每股钢轨相对于激光基线的空间位移 量，配合里程，水平，轨距传感器的数据，通过计算机的数字化处理和屏幕 显示或网络传输、打印。可以快速、准确地输出每股钢轨相对理论几何状态 的空间位置曲线及其几何参数，从而直观准确地判断线路状况，为铁路的安 全运行和适时维修提供科学、可靠的依据。2. 利用能整平的基座来对钢轨的测点定位，带有磁铁的基座可以快速地在钢轨上拆装，使用十分方便。
图1是本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。实施例如图l所示 一种轨道平直度数字测量装置，包括位于被测钢轨 轨面上的准直光源基座1，校正基座12和测量支架8;在设有定位撑脚7、 内部安置磁铁27的准直光源基座1上装有水准管2、带电源的准直激光器3、 激光器微倾调整螺栓4、激光器水平转动微调螺栓5和基座整平螺栓6;在 设有定位撑脚17、内部安置磁铁27的校正基座12上装有水准管13、刻度网 格板14和基座整平螺栓16。将准直光源基座1和校正基座12分别置于待测 轨道的两端，它们依靠内置的磁铁27吸附并定位于被测钢轨28的顶面和内 侧工作面；旋转基座整平螺栓6、 19,使基座上的水准管2、 13处于水平位 置；再调整激光器微倾螺栓4和激光器水平微动螺栓5，使激光器光束打在 位于校正基座12的刻度网格板14上的光斑中心与刻度网格板14的中心重 合。这样，当准直光源基座1和校正基座12分别定位整平后，准直激光器3 的中心与刻度网格板14的中心在钢轨面上的高度相等且与钢轨侧面的铅垂 面的距离相等；此时的激光束，即准直激光器3的中心与刻度网格板14的中 心连线就是一条理想的、平行于钢轨工作面的平直基线或弦线。测量支架8的左端基座设有一对可沿左侧钢轨28轨面滚动的滚轮9和一 对紧靠钢轨28的内侧面的立滚轮23，测量支架8的右端设有一只可沿右侧 钢轨26轨面滚动的滚轮21和一只紧靠右侧钢轨26内侧面的立滚轮25，使 测量支架8在钢轨上形成三点支撑；在测量支架8上的左侧基座上设有毛玻 璃板10，毛玻璃板10的四角装有便于图像处理时对比的发光二极管22，在 毛玻璃板IO后面的基座上设置CCD摄像传感器11。在滚轮21上装有里程传感器，在立滚轮25上装有轨距传感器，在测量支架8的中部装有倾角传感器 20、电源和存储处理器19及兼作扶手的立柱18，在立柱18顶端的平板上设 有显示屏和输入键盘15。立滚轮25滑动安装在测量支架8的长槽中，立滚 轮25的左侧装有顶住它的压缩弹簧24，将立滚轮25顶向并紧靠右侧钢轨26 的内侧面，使装在立滚轮25上的轨距传感器可准确地测出左侧钢轨28与右 侧钢轨26的轨距。轨道测量步骤如下1. 将准直光源基座1和校正基座12分别置于待测轨道的两端，其距离 根据光线强度和曲线半径决定，夜间以及轨道曲线半径越大可测距离越长。 它们依靠内置的磁铁27吸附并定位于被测钢轨28的顶面B和内侧工作面A， 撑脚7、 17吸附并定位于被测钢轨28的底面C上；旋转基座整平螺栓6、 19， 使基座上的水准管2、 13处于水平位置，则基座l、 12的底面就是轨顶的水 平面B ， A面就是钢轨内侧工作边的铅垂面。再调整激光管3的微倾螺栓4 和水平转动微动螺栓5，使光斑中心与校正基座12的刻度网格板14中心重 合，此时的激光束就是一条理想的平直基线。2. 将测量支架8置于靠近准直光源基座1的待测钢轨28及与其平行的 钢轨26上，并在钢轨上作好起始标志，开启全部传感器和记录仪，向输入键 盘15输入起始标志。手扶立柱18向前推行测量支架8，此时激光束在毛玻 璃板10上的光斑点位置被CCD摄像机11记录，同时里程，轨距，水平参数 也被相应的传感器记录，连同百米标、轨号、道岔等标志点一起输入存储处 理器19。位于毛玻璃板10四角的发光二极管22用于图像处理时比较光斑像 素的位置，当测量支架8位于靠近激光器3的测量起点和靠近校正基座12的 刻度网格板14的测量终点时，光斑在毛玻璃板10上的位置与激光器中心和 刻度网格板14的中心重合，光斑在毛玻璃板IO上的位置为零位。当测量支 架8处于中间测点时，光斑在毛玻璃板IO上的位置与零位的位移量即为该测 点相对于基线的位移量。该位移量经图像识别处理后显示为一个水平的位移 数值与一个垂直的位移数值，并被记录存储。3. 经处理器对存储的数据进行推算与校正处理，就可以得出每股钢轨 相对于准直激光基线的水平和垂直位移变化量及其坐标曲线，通过屏幕显示 或网络传输、打印，可以快速、准确地输出每股钢轨相对理论几何状态的空 间位置曲线及其几何参数，能直观准确地判定线路的平直度和圆顺度。
权利要求1.一种轨道平直度数字测量装置，其特征在于包括位于被测钢轨轨面上的准直光源基座(1)，校正基座(12)和测量支架(8)；在设有定位撑脚(7)的准直光源基座(1)上装有水准管(2)、带电源的准直激光器(3)、激光器微倾调整螺栓(4)、激光器水平转动微调螺栓(5)和基座整平螺栓(6)；在设有定位撑脚(17)的校正基座(12)上装有水准管(13)、刻度网格板(14)和基座整平螺栓(16)；测量支架(8)的左端基座设有一对可沿左侧钢轨(28)轨面滚动的滚轮(9)和一对紧靠钢轨(28)内侧面的立滚轮(23)，测量支架(8)的右端设有一只可沿右侧钢轨(26)轨面滚动的滚轮(21)和一只紧靠右侧钢轨(26)内侧面的立滚轮(25)；在测量支架(8)上的左侧基座上设有毛玻璃板(10)，在毛玻璃板(10)后面的基座上设置CCD摄像传感器(11)；在滚轮(21)上装有里程传感器，在立滚轮(25)上装有轨距传感器，在支架(8)的中部装有倾角传感器(20)、电源和存储处理器(19)及立柱(18)，在立柱(18)顶端的平板上设有显示屏和输入键盘(15)。
2. 根据权利要求l所述的轨道平直度数字测量装置，其特征在于所述 的准直光源基座(1)及其定位撑脚(7)和校正基座(12)及其定位撑脚(17) 内装有磁铁(27)。
3. 根据权利要求l所述的轨道平直度数字测量装置，其特征在于所述 的立滚轮(25)滑动安装在测量支架(8)的长槽中，立滚轮(25)的左侧装有 顶住它的压縮弹簧(24)。
4. 根据权利要求1所述的轨道平直度数字测量装置，其特征在于所述 的毛玻璃板(10)的四角设有发光二极管(22)。
专利摘要本实用新型涉及一种轨道平直度数字测量装置，包括位于被测钢轨轨面上的准直光源基座，校正基座和测量支架；在准直光源基座上装有水准管、准直激光器及其调整螺栓和基座整平螺栓；在校正基座上装有水准管、刻度网格板和基座整平螺栓。在测量支架的两端装有设置里程传感器和轨距传感器的滚轮，在测量支架上装有毛玻璃板及位于其后的摄像传感器、倾角传感器、电源和存储处理器及兼作扶手的立柱，在立柱顶端的平板上设有显示屏和输入键盘。本实用新型用激光准直基线代替传统的弦线测量法中位于钢轨旁的弦线，可精确地测量出每股钢轨相对于激光基线的空间位移量，准确判断轨道的平直度和园顺度，通过计算机的数字化处理和屏幕显示或网络传输、打印。
文档编号G01B11/00GK201107030SQ20072019206
公开日2008年8月27日 申请日期2007年11月8日 优先权日2007年11月8日
发明者民 周 申请人:民 周