一种高精度道钉位置检测装置的制作方法

本实用新型涉及一种铁路养护机械装备，尤其涉及一种高精度道钉位置检测装置。

背景技术：

在智能化铁路养护作业技术领域中，有多种养护作业需要对作业位置进行定位，例如捣固作业、扣件养护或更换作业、轨枕更换作业等，其中一些养护作业对作业位置的定位要求较高，如在对扣件进行养护、更换时需准确定位扣件所在位置。目前的大型养路机械智能化程度较低，例如捣固作业装置虽然具备自动捣固功能，但由于其可靠性不高，较少使用，对扣件的养护、更换等工作更多地依赖于人工操作，存在着人工工作量大、人力成本高、工作效率低的技术缺陷。

专利号为ZL201521007907.7的中国实用新型专利公开了一种检测轨枕道钉的装置。所述的装置包括道钉传感器、高低调节杆、套筒、高低调节螺母和安装板，套筒安装在安装板上，传感器固定在高低调节杆的一端，高低调节杆的另一端开有螺纹，并穿过套筒与高低调节螺母连接。该实用新型所提出的用于检测轨枕道钉的装置，结构简单，可解决连续动态测量设备在测量轨道参数时对轨枕的精确定位问题；同时工作时满足了对道钉传感器的保护和对整个连续动态测量设备的保护。但该实用新型的道钉传感器仅能对道钉进行脉冲式计数，不能对道钉位置进行高精度检测，仍需改进。

专利号为ZL201020649638.5的中国实用新型专利公开了一种轨枕检测识别装置，其特征在于它包括铰接在车架底部的摆臂及复位弹簧，设于摆臂上部的连接块，铰接在连接块上的其下端与轨枕道钉相配接的接触臂及回位弹簧，在摆臂和接触臂上设有电极，且两电极极点相接触。即通过接触臂直接与道钉的机械接触来判断轨枕的具体位置，避免了因信号感应不灵或者不真实所带来的漏识别或者误识别等问题。不仅大大提高了轨枕位置识别的可靠性和准确性，而且结构简单，成本低廉，操作方便，对降低机械作业成本、提高作业效率、保障铁路安全运输具有显著的作用。但该实用新型不能对道钉位置进行高精度检测，仍需改进。

技术实现要素：

为了解决上述现有检测轨枕道钉的装置和轨枕检测识别装置存在的技术缺陷，本实用新型的高精度道钉位置检测装置采用的技术方案具体如下：

一种高精度道钉位置检测装置，包括测量车车架，所述测量车车架装有距离编码器和测距传感器。

优选的是，所述距离编码器设置成记录X向距离，所述测距传感器设置成感应Z向距离以及进一步判断道钉在Y向的位置，所述X向为列车运行方向即钢轨延伸方向，所述Y向为水平面上垂直于钢轨的方向，所述Z向为竖直方向。

在上述任一方案中优选的是，所述测距传感器的发射信号至少沿Y向布置两处，即所述发射信号至少沿Y向设置有左侧信号源和右侧信号源。

在上述任一方案中优选的是，所述测距传感器采用激光传感器或磁力线感应传感器或超声波传感器。

在上述任一方案中优选的是，所述测距传感器采用红外线传感器或雷达传感器。

在上述任一方案中优选的是，所述距离编码器采用接触式编码器或非接触式编码器。

在上述任一方案中优选的是，所述距离编码器采用增量型编码器或绝对值型编码器。

在上述任一方案中优选的是，所述距离编码器采用电压输出编码器或集电极开路输出编码器或推拉互补输出编码器或长线驱动输出编码器。

在上述任一方案中优选的是，所述距离编码器采用有轴型编码器或轴套型编码器。

在上述任一方案中优选的是，所述距离编码器采用光电式编码器或磁电式编码器或触点电刷式编码器。

在上述任一方案中优选的是，所述测量车车架底部装有测量车车轮。

本实用新型与现有技术相比的有益效果是：能够以较低生产成本实现高精度道钉位置检测，包括X向位置和Y向位置，能够集成于多种大型养路机械装备，解决多种作业位置的定位问题，尤其是需要高精度定位的作业，能够实现智能化作业，提高智能化作业可靠性，减少人工工作量，节约人力成本，大幅提高工作效率。

附图说明

图1为本实用新型的高精度道钉位置检测装置一优选实施例的结构示意图；

图2为本实用新型的高精度道钉位置检测装置的图1所示实施例的Y向位置检测示意图。

附图标记说明：

1测量车车架；2测量车车轮；3道钉；4距离编码器；5测距传感器。

具体实施方式

下面结合图1、2详细描述所述高精度道钉位置检测装置的技术方案：

一种高精度道钉位置检测装置，包括测量车车架1，测量车车架1装有距离编码器4和测距传感器5，距离编码器4设置成记录X方向距离，测距传感器5设置成感应Z向距离以及进一步判断道钉3在Y向的位置，所述X向为列车运行方向即钢轨延伸方向，所述Y向为水平面上垂直于钢轨的方向，所述Z向为竖直方向。测距传感器5的发射信号至少沿Y向布置两处，即所述发射信号至少沿Y向设置有左侧信号源和右侧信号源。测距传感器5可选择采用激光传感器、磁力线感应传感器、超声波传感器、红外线传感器、雷达传感器中的任意一种传感器。测量车车架1底部装有测量车车轮2。

距离编码器4可选择采用接触式编码器、非接触式编码器、增量型编码器、绝对值型编码器、电压输出编码器、集电极开路输出编码器、推拉互补输出编码器、长线驱动输出编码器、有轴型编码器、轴套型编码器、光电式编码器、磁电式编码器、触点电刷式编码器中的任意一种编码器。

本实用新型的工作原理：

当测量车沿着轨道行走时，设置在测量车车架1的距离编码器4记录行走距离，即X向距离，设置在测量车车架1的测距传感器5感应竖直方向距离，即Z向距离，当Z值小于设定值时，记录此时距离编码器4的值Xup，继续前行，当Z值大于设定值时，记录此时距离编码器4的值Xdown，则该处道钉3中心的X向坐标即为Xd＝Xup+(Xdown-Xup)/2，该处道钉3中心相对于测距传感器5中心的Y向距离即为所述X向为列车运行方向即钢轨延伸方向，所述Y向为水平面上垂直于钢轨的方向，所述Z向为竖直方向；

测距传感器5沿Y向发射至少两个信号，取其中两个信号数据进行计算，右侧信号源Y向坐标为Yr，左侧信号源Y向坐标为Yl，Yr＜Yl，当只有右侧信号反馈时，道钉3中心的Y向坐标为当只有左侧信号反馈时，道钉3中心的Y向坐标为当左右两侧信号均有反馈时，则选择任一反馈信号进行计算，此时计算公式为：或

本实用新型能够以较低生产成本实现高精度道钉位置检测，包括X向位置和Y向位置，本实用新型不仅适用于单独测量小车，还可集成于其它任何沿轨道运行的作业小车或整车，能够解决多种作业位置的定位问题，尤其是需要高精度定位的作业，能够实现智能化作业，提高智能化作业可靠性，减少人工工作量，节约人力成本，大幅提高工作效率。

所述实施例仅为优选的技术方案，其中所涉及的各个组成部件以及连接关系并不限于所描述的以上这一种实施方案，所述优选方案中的各个组成部件的设置以及连接关系可以进行任意的排列组合并形成完整的技术方案。