一种用于轨道侧面磨耗检测的装置的制作方法

本实用新型涉及轨道检测技术领域，尤其涉及一种用于轨道侧面磨耗检测的装置。

背景技术：

轨道交通中的轨道，例如钢轨的侧面磨耗是指轨头内侧面的磨耗，一般用轨头内侧圆弧与轨头内侧面相切的切点处的磨耗值作为钢轨侧面磨耗值。一般曲线上股铆轨的侧面磨耗比下股钢轨和直线钢轨大得多，是曲线钢轨使用寿命的控制因素。因此，定期测量曲线上股钢轨侧面磨耗是十分必要的。

钢轨侧面磨耗和垂直磨耗一样，是用钢轨磨耗测量器测量的，现场使用最多的是61型钢轨磨耗测量器。测量磨耗时，将钢轨磨耗测量器支架的两个脚支在钢轨轨底上，用标准钢轨断面校正过的测针尖端紧靠钢轨表面及侧面，即可读出磨耗值。在有的情况下，当钢轨断面与其垂直轴线不对称的误差较大时，61型钢轨磨耗测量器测量侧面磨耗会出现很大的误差。铁道部科学研究院铁道建筑研究所设计的TJ型钢轨磨耗测量器改变了支架支在钢轨轨底的方式，把测量器套在轨头上，使轨头宽标尺紧靠轨头外侧，拧紧测量器顶部的固定螺丝，使测量器立于轨头上，这样，消除了钢轨断面与其垂直轴线不对称误差的影响，提高了测量精度。现场有时用游标卡尺测量轨面下14～16mm处的侧面磨耗，如游标卡尺放置位置正确，也可获得较好的效果。然而，上述方法采用接触式测量均存在检测速度慢，检测效率低的问题。

采用计算机视觉技术通过对轨道图像进行图像识别来实现轨道磨耗检测，例如对CCD摄像机拍摄的钢轨表面轮廓测量光带进行图像处理，获得单个像素宽的二值化钢轨横截面轮廓，进而获取轨道的磨耗值。由于需要对复杂的图像进行大量计算，不仅需要大量的计算资源，而且由于易受异物干扰，无法实现高速测量，仍然存在测量效率和准确度较低的问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的之一至少在于，针对上述现有技术存在的问题，提供一种用于轨道侧面磨耗检测的装置，能够快速实现非接触式测量，且检测精度高，抗干扰能力强，检测效率高。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案包括以下各方面。

一种用于轨道侧面磨耗检测的装置，其包括：左二维激光断面扫描仪、右二维激光断面扫描仪、左轮廓信号放大电路、右轮廓信号放大电路、同步采样电路、以及标准轮廓差分电路；

其中，左二维激光断面扫描仪设置在轨道左侧，固定于左垂直悬臂末端的安装卡槽内，通过RS485或以太网信号线向左轮廓信号放大电路发送左轮廓信号；右二维激光断面扫描仪设置在轨道右侧，固定于右垂直悬臂末端的安装卡槽内，通过RS485或以太网信号线向右轮廓信号放大电路发送右轮廓信号；

左轮廓信号放大电路和右轮廓信号放大电路分别用于对左轮廓信号核右轮廓信号进行放大处理并发送给同步采样电路；同步采样电路用于根据预设的采用频率获取轨道的截面轮廓；标准轮廓差分电路用于根据存储的标准轮廓与截面轮廓进行差分处理，获取轨道侧面的磨耗值。

优选地，上述左垂直悬臂和右垂直悬臂末端的安装卡槽均具有水平倾斜微调旋钮、倾斜角度刻度盘和水平锁定插销。

优选地，上述左垂直悬臂和右垂直悬臂末端的高度设置为与轨道顶部的高度相同。

优选地，上述左垂直悬臂和右垂直悬臂分别设置在水平悬臂两端；左垂直悬臂、右垂直悬臂、以及水平悬臂均为中空金属支撑构件，用于容纳RS485或以太网信号线。

优选地，上述左轮廓信号放大电路、右轮廓信号放大电路、同步采样电路、以及标准轮廓差分电路均设置在水平悬臂的中空腔体中。

优选地，上述水平悬臂通过避震器件固定设置在高速轨道检测车的车体底面的一侧。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型至少具有以下有益效果：

通过左二维激光断面扫描仪和右二维激光断面扫描仪分别获取左轮廓信号和右轮廓信号，并通过标准轮廓差分电路获取轨道侧面的磨耗值，能够快速实现非接触式测量，且检测精度高，抗干扰能力强，检测效率高。

附图说明

图1是根据本实用新型一实施例的一种用于轨道侧面磨耗检测的装置的结构示意图。

图2是根据本实用新型另一实施例的一种用于轨道侧面磨耗检测的装置中垂直悬臂的结构示意图。

图3是根据本实用新型又一实施例的一种用于轨道侧面磨耗检测的装置的应用结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明，以使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1所示，根据本实用新型一实施例的一种用于轨道侧面磨耗检测的装置包括：左二维激光断面扫描仪1、右二维激光断面扫描仪2、左轮廓信号放大电路71、右轮廓信号放大电路72、同步采样电路73、以及标准轮廓差分电路74；

其中，左二维激光断面扫描仪1设置在轨道6左侧，固定于左垂直悬臂3末端的安装卡槽内。在检测时，发射高精度的激光束11对轨道6进行照射，并获取对应的轮廓反射信号，随后可以通过RS485或以太网信号线向左轮廓信号放大电路71发送左轮廓信号。右二维激光断面扫描仪2设置在轨道6右侧，固定于右垂直悬臂4末端的安装卡槽内，在检测时，发射高精度的激光束21对轨道6进行照射，并获取对应的轮廓反射信号，随后通过RS485或以太网信号线向右轮廓信号放大电路72发送右轮廓信号。

左轮廓信号放大电路71和右轮廓信号放大电路72分别用于对左轮廓信号核右轮廓信号进行放大处理并发送给同步采样电路73；同步采样电路73用于根据预设的采用频率获取轨道的截面轮廓；标准轮廓差分电路74用于根据存储的标准轮廓与截面轮廓进行差分处理，获取轨道侧面的磨耗值。

图2示出了根据本实用新型另一实施例的一种用于轨道侧面磨耗检测的装置中垂直悬臂的结构示意图。左垂直悬臂和右垂直悬臂具有相同的对称结构，图2以右垂直悬臂为例进行说明。右垂直悬臂4末端的安装卡槽47具有水平倾斜微调旋钮41、倾斜角度刻度盘42和水平锁定插销43，从而可以根据不同类型轨道(例如，高速铁路、地铁等)的截面的不同来调整维激光断面扫描仪的激光束的照射角度，以配合轨道截面的变化来回去最佳检测距离，从而提高测量的精确度。

进一步地，左垂直悬臂和右垂直悬臂末端的高度均可以设置为与轨道顶部的高度相同。并且左垂直悬臂和右垂直悬臂分别设置在水平悬臂两端；左垂直悬臂、右垂直悬臂、以及水平悬臂均为中空金属支撑构件，用于容纳RS485或以太网信号线。并且，左轮廓信号放大电路、右轮廓信号放大电路、同步采样电路、以及标准轮廓差分电路均设置在水平悬臂的中空腔体中，从而可以独立与检测车体的电路系统运行，可以快速地从外部获取监测数据。

图3示出了根据本实用新型又一实施例的一种用于轨道侧面磨耗检测的装置的安装应用示意图。在应用中可以同时安装多套该检测装置，图3以安装两套为例进行说明。第一套轨道侧面磨耗检测的装置的水平悬臂通5过避震器件51固定设置在高速轨道检测车的车体61底面的左侧，同样另一套装置的水平悬臂通过避震器件固定设置在高速轨道检测车的车体底面的右侧。从而实现对双轨侧面磨耗的同时检测。

以上所述，仅为本实用新型具体实施方式的详细说明，而非对本实用新型的限制。相关技术领域的技术人员在不脱离本实用新型的原则和范围的情况下，做出的各种替换、变型以及改进均应包含在本实用新型的保护范围之内。