交通轨道检测装置的制作方法

本实用新型属于轨道交通技术领域，特别是涉及一种交通轨道检测装置。

背景技术：

我国已进入铁路高速化、重载化时代，随着铁路交通的发展越来越成熟，列车运行速度的提高及载重的增加导致列车对轨道的要求越来越高，而钢轨的表面缺陷和耐磨损性能严重影响着列车运行的稳定性和安全性，如何在钢轨生产过程中检测和控制表面缺陷，已经成为目前钢轨企业质量改进的主要任务。

目前铁轨生产时主要对铁轨的外形、温度应力和裂纹进行检测，检测仪器操作复杂性高、测量速度慢，内部缺陷检测时探头与轨道的耦合效果不好，测量精度较低，且铁轨服役时工作环境较为复杂，有沿海城市的盐雾侵蚀、高海拔气候地形的影响等，而现有检测设备无法模拟铁轨的服役环境，进而对其性能进行系统检测和整体分析，导致铁轨的检测结果可靠性不高。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种交通轨道检测装置，该装置结构简单、操作方便，用其检测轨道的内部缺陷和表面缺陷时检测结果准确，本实用新型还能模拟不同的湿热、压力环境，综合分析轨道的整体性能，为轨道的改进提供理论依据。

本实用新型所采用的技术方案是，交通轨道检测装置，包括底座，底座上设有检测箱，检测箱内设有第一置物台，所述第一置物台顶面两端均固定有支板，两个所述支板分别与一个传动轮的中心轴转动连接，两个所述传动轮上套设有传送带，其中一个所述传动轮的中心轴与电机的输出轴连接，所述电机固定在第一置物台上，所述传送带上放置有轨道，所述轨道两侧的检测箱侧壁均固定有电动伸缩杆a，两个所述电动伸缩杆a靠近轨道一端均转动连接有光源，轨道两侧的检测箱侧壁和检测箱顶部均设有线阵相机，所述线阵相机与光源位于同一纵平面内；

所述第一置物台上固定有超声探伤装置，所述超声探伤装置包括п形的支撑架，所述支撑架罩设在传送带和轨道外侧，所述支撑架的三个内侧壁均固定有电动伸缩杆b，三个所述电动伸缩杆b靠近轨道一端与探头支架固定，探头支架纵截面靠近轨道一侧与轨道的纵截面外侧形状相似，探头支架靠近轨道一侧设有数个超声探头；

所述底座上设有电源和控制器，所述电源分别与电动伸缩杆a、电机、光源、线阵相机、超声探头、电动伸缩杆b连接为其供电，所述电动伸缩杆b、线阵相机、超声探头均与控制器连接。

进一步的，所述探头支架由支架a和支架b组成，所述支架a、支架b与支撑架之间均设有电动伸缩杆b，支架a一端套设在支架b内，支架a端部与支架b侧壁间设有弹簧；所述支撑架的两个侧壁均设有滑槽，两个所述滑槽分别位于传送带两侧且与传送带垂直，所述支架a另一端、支架b另一端分别滑动连接在滑槽内，支架a、支架b与滑槽底端间均设有垫板和伸缩弹簧。

进一步的，所述探头支架靠近轨道一侧设有数个激光测距仪，所述激光测距仪分别与控制器、电源连接。

进一步的，所述第一置物台两侧的检测箱内均设有第二置物台，所述第二置物台上均铰接有两列扣板，所述两列扣板间的间距大于等于轨道底部的宽度，所述扣板上设有螺纹通孔；检测箱顶部设有通槽，压头穿过通槽伸入检测箱内，压头端部与连接板顶部可拆卸连接，连接板底部固定有转轴，转轴两端均转动连接有砂轮，两个所述砂轮的转动面分别位于两个第二置物台的两列扣板之间。

进一步的，所述底座上设有存储箱，存储箱的出口与管道一端连接，检测箱侧壁穿设有通管，所述管道另一端穿过通管与喷头固定，所述检测箱内固定有压力传感器和湿度传感器，压力传感器和湿度传感器的电源线均与电源连接，压力传感器和湿度传感器还均与控制器连接。

进一步的，所述通管伸出检测箱的部分下方设有齿条，所述齿条两端的通管上设有限位块，所述齿条与齿轮盘啮合，所述齿轮盘的中心轴与正反转电机的输出轴连接，所述正反转电机固定在检测箱外侧，所述正反转电机与电源连接。

进一步的，所述检测箱侧壁内设有加热电阻，检测箱内固定有温度传感器，所述电源分别与温度传感器、加热电阻连接为其供电，所述温度传感器还与控制器连接。

进一步的，所述控制器的型号为atmega16。

进一步的，所述湿度传感器的型号为hr06。

进一步的，所述温度传感器为pt100型温度传感器。

本实用新型的有益效果是：1，本实用新型通过将光源和线阵相机设置在同一纵平面内，使获得的轨道表面图像没有阴影、结构完整，使用电动伸缩杆b适时调整超声探头与轨道的间距，使超声探头与轨道表面耦合良好，能满足各种尺寸轨道的轨头、轨腰和轨底检测，轨道的表面缺陷和内部缺陷检测结果准确；2、本实用新型能模拟潮湿、含盐、含碱等服役环境，综合检测轨道的耐磨损性能和温度应力等，结合表面缺陷和内部缺陷检测综合分析轨道的整体性能，为铁路轨道性能检测和设计参数改进提供基础。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型的整体结构图。

图2是本实用新型的内部结构图。

图3是图1a-a的剖面图。

图4是超声探伤装置的结构图。

图5是图2中b的放大图。

图6是图4中c的放大图。

图7是图6中d处的剖面图。

图中：1.底座，2.检测箱，3.控制器，4.电源，5.存储箱，6.第一置物台，7.第二置物台，8.支板，9.传送带，10.光源，11.线阵相机，12.压头，13.砂轮，14.电机，15.扣板，16.温度传感器，17.湿度传感器，18.压力传感器，19.加热电阻，20.齿轮盘，21.限位块，22.支撑架，23.探头支架，24.电动伸缩杆b，25.超声探头，26.激光测距仪，27.垫板。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，交通轨道检测装置包括底座1，底座1上固定有控制器3、电源4，底座1顶部设有检测箱2，检测箱2正面设有透明观察窗口，检测箱2顶部设有通槽，通槽内可拆卸安装有密封板；如图2、图3所示，检测箱2内设有第一置物台6，第一置物台6顶面两端分别固定有一个支板8，两个支板8分别与一个传动轮的中心轴转动连接，两个传动轮上套设有传送带9，其中一个传动轮的中心轴与电机14的输出轴连接，电机14固定在第一置物台6上，传送带9上放置有轨道，轨道两侧的检测箱2侧壁均固定有电动伸缩杆a，电动伸缩杆a靠近轨道一端转动连接有光源10，轨道两侧的检测箱2侧壁和检测箱2顶部均设有线阵相机11，线阵相机11和光源10位于同一纵平面内，线阵相机11的信号输出端与控制器3连接，电源4分别与电动伸缩杆a、电机14、线阵相机11、光源10连接为其供电。

如图4所示，第一置物台6上固定有超声探伤装置，超声探伤装置包括п形的支撑架22，支撑架22罩设在传送带9和轨道外侧，支撑架22的三个内侧壁均固定有电动伸缩杆b24，电动伸缩杆b24靠近轨道一端与探头支架23固定，探头支架23纵截面靠近轨道一侧与轨道纵截面外侧的形状相似，探头支架23靠近轨道一侧设有数个超声探头25和激光测距仪26；如图6所示，探头支架23由支架a和支架b组成，支架a、支架b与支撑架22间均设有电动伸缩杆b24，支架a一端滑动连接在支架b内，支架a端部与支架b侧壁间设有弹簧，支撑架22的两个内侧壁均设有滑槽，两个滑槽分别位于传送带9两侧且与传送带9垂直，支架a另一端和支架b另一端分别滑动连接在滑槽内，支架a、支架b与滑槽底端间均设有垫板27和伸缩弹簧，如图7所示电动伸缩杆b24伸缩，调整支架a、支架b与轨道侧面的间距时，支架a和支架b的端部能在垫板27上左右移动，电动伸缩杆b24带动支架a和支架b调整其与轨道顶部的间距时支架a和支架b的端部在滑槽内上下滑动。

第一置物台6两侧的检测箱2内均设有第二置物台7，两个第二置物台7上均铰接有两列扣板15，两列扣板15之间的间距大于等于轨道底部的宽度，扣板15上设有螺纹通孔，压力试验机的压头12穿过检测箱2顶部的通槽伸入检测箱2内，压头12端部与连接板顶部可拆卸连接，连接板底部与连轴固定，连轴两端均与砂轮13转动连接，两个砂轮13的转动面分别位于两个第二置物台7上的两列扣板15间。

底座1上设有存储箱5，存储箱5的出口与管道一端连接，如图5所示，检测箱2侧壁穿设有通管，管道另一端穿过通管与喷头固定，位于检测箱2外侧的通管底部设有齿条，齿条两端的通管上均设有限位块21，齿条与齿轮盘20啮合，齿轮盘20的中心轴与正反转电机的输出轴连接，正反转电机固定在检测箱2外侧；检测箱2内设有压力传感器18和湿度传感器17，电源4分别与压力传感器18、湿度传感器17连接为其供电，压力传感器18和湿度传感器17将检测数据传输至控制器3进行存储。

检测箱2内还设有加热电阻19和温度传感器16，电源4与温度传感器16、加热电阻19连接为其供电，温度传感器16将检测数据传输至控制器3进行存储。

控制器3的型号为atmega16，温度传感器16为pt100型温度传感器，湿度传感器17的型号为hr06。

使用本实用新型检测交通轨道的表面缺陷和内部缺陷时，首先将轨道置于传送带9上，打开光源10和线阵相机11的电源，启动电机14，电机14带动传动轮转动，进而带动传送带9上的轨道向前移动，光源10均匀照射在轨道表面，使用四组线阵相机11从不同方向按时间序列采集轨道的表面图像，并传输至控制器3进行存储、处理，获得轨道的外形缺陷如划痕、凹陷、凸起等；待轨道移动到支撑架22内侧时，启动激光测距仪26，激光测距仪26检测探头支架23与轨道顶部、侧面的间距，并将检测数据输入控制器3，控制器3将间距数据与超声探头25的作用距离进行比较，并根据比较结果控制电动伸缩杆b24伸长或收缩，进而调整探头支架23内侧各超声探头25与轨道的距离，探头支架23上下移动时支架a和支架b分别在支撑架22内侧的滑槽内滑动，支架a和支架b左右移动时支架a在支架b内滑动，支架a和支架b伸入支撑架22一端在滑槽内的垫板27上左右移动，伸缩弹簧和弹簧能够支撑支架a和支架b使其保持稳定，使超声探头25与轨道各部分耦合效果更好，检测结果更加准确，也能够检测不同尺寸的轨道的内部缺陷；本实用新型将线阵相机11与光源10置于同一纵平面，获得的表面图像没有阴影、结构完整，使用探头支架23实时调整超声探头25与轨道表面的耦合效果，使轨道的表面检测结果和内部探伤结果更为准确。

使用本实用新型检测轨道的耐磨性能时，将轨道置于两个第二置物台7的两列扣板15中间，转动扣板15使扣板15上的螺纹通孔与轨道上的螺纹孔对齐，使用螺栓螺母将轨道固定在第二置物台7上，取出通槽内的密封板，将压力试验机的压头12伸入检测箱2内，在压头12上安装连接板和砂轮13，启动压力试验机使压头12在通槽内移动，进而带动砂轮13在轨道上移动对轨道进行摩擦，摩擦结束后拆卸下轨道，并将其置于传送带9上，检测轨道的表面图像和内部裂纹、应变等，进而根据摩擦时间、摩擦力大小和磨损情况确定轨道的磨损性能。

使用本实用新型检测轨道温度应力的过程如下：检测开始前取出压头12，将密封板安装在通槽内，将轨道置于传送带9上，接通加热电阻19的电源，调节轨道所处环境的温度，使用温度传感器16实时检测检测箱2内的温度，打开电机14、超声探头25，检测各温度下轨道内部各处的应变情况，确定轨道的温度应力及使用环境。

本实用新型还可用于检测轨道的耐腐蚀性能和抗压性能，检测时将轨道置于传送带9上，扣紧通槽内的密封板，通过存储箱5和喷头向检测箱2内喷射酸碱盐溶液，使轨道处于各种可能的工作环境中，检测轨道的表面缺陷和内部缺陷，使用湿度传感器17实时检测检测箱2内的湿度变化，判断轨道的耐腐蚀性能；使用存储箱5和喷头向检测箱2内喷射气体，改变检测箱2内的压强，使轨道处于不同压强下，检测轨道的表面缺陷和内部缺陷，使用压力传感器18实时检测检测箱2内的压强，了解轨道在不同压强下的性能变化情况。

在耐腐蚀和抗压检测过程中还可启动正反转电机，通过齿轮盘20带动齿条移动，进而调整通管伸入检测箱2的长度，使喷雾口喷入的水雾或气体在检测箱2内分布均匀，对轨道的作用效果也更均匀，检测结果更可靠。

本实用新型装置结构简单、操作方便，使用本实用新型能检测轨道的表面缺陷和内部缺陷，且检测结果更加准确，本实用新型还能模拟轨道的服役环境(如不同温度、不同酸碱、不同压力环境等)，结合表面缺陷与内部缺陷检测，分别检测轨道的温度应力、耐磨损、耐腐蚀等情况，综合分析轨道的整体性能，对轨道的使用环境和性能有更深刻的了解，为铁路轨道的性能检测和设计参数改进提供了理论依据。

本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本实用新型的保护范围内。