专利名称：轨道几何状态激光测量仪的制作方法
技术领域：
本申请涉及一种铁路轨道几何状态激光测量仪，即利用激光的准直特性对铁路轨
道状态进行测量。背景技术：
随着列车运行速度的提高，对铁路轨道几何状态要求也在提高，为了确保货运列车运行的安全性和客运列车运行的舒适性，以往列车轮轨间作用不明显的长轨道几何不平顺(长波)现象随着列车运行速度的提高逐渐显现出来。轨道不平顺对列车车辆系统是一种外部干扰，是车辆走行部产生震动、甚至脱轨的主要根源。而且轨道的平顺性差还会使列车轮轨接触表面受到较强的冲击力，加速轮轨的磨损和破坏，对行车安全造成潜在的威胁。[0003] 目前测量方式主要有以下方法 (1)目视测量方法，靠目视评估直线段的偏差，由于受人为因素影响较多，所以误差很大，完全不能适应提速线路的要求； (2)弦线测量法，利用10米或其它长度的线绳和钢板尺进行测量，由于弦线长度有限，且线绳摆动和人工读数都会产生误差，测量效率和准确性不能满足提速线路的测量要求； (3)利用轨距尺测量轨道的轨距和水平(曲线段叫"超高")参数，人工逐点测量，缺点是工作量大、效率低，数据不能连续分析； (4)现有的小车式轨道检查仪，测量轨道高低、轨向参数，是利用陀螺仪实现的，民用陀螺仪精度低造成累计误差大，而且校准操作困难，测量精度根本达不到提速线路要求。
发明内容
本申请是针对铁路提速后现有检测技术在轨道不平顺性测量中存在的问题，提供一种利用激光准直特性测量轨道不平顺性的测量设备。该激光测量仪利用激光束作为基准直线测量轨道的轨向、高低、正矢等，具有较高的测量精度；激光长弦测量的使用有效扩大了测量基准弦的长度，能直接测量轨道的长波不平顺性，真实反映轨道状态，轨道平顺测量区段长度可达200m ;通过计算机对数据进行分析，直接得出结果。 轨道几何状态激光测量仪(如图1)由激光发射车(26)和激光接受靶车(27)组成，它们可以在轨道上一前一后推动配合测量，设定激光基准直线，测量轨道与基准直线间的偏差，然后综合分析偏差数据，得出轨道几何状态的测量结果。 其中激光发射车和激光接受靶车(如图2、3)都装有无线通信装置(9)，用于数据交换和激光方向的无线遥控；激光发射车和激光接受靶车的车体结构是相同的，都是由结构车体(2)与测量车体(11)组成，这是为了便于携带而设计成的分体结构，到达现场组装成整体使用。结构车体(2)包括基本股走行轮(5)、走行轮锁紧装置(1)、里程传感器(10);测量车体(11)包括轨距测量装置(16)、轨距测量装置伸縮机构(7)、水平测量轮(17)、电路板及电池(8)、无线通信装置(9)。
3[0011] 激光接受靶车(如图2)包括二维面阵激光接受靶(6)、方位调整机构(4)、数据 处理电脑(3)、结构车体(2)和测量车体(11)。激光发射车(如图3)包括激光发射器 (13)、光学瞄准装置(14)、方位调整机构(15)、结构车体(2)和测量车体(11)。
图1是轨道几何状态激光测量仪工作原理图。 图2激光接受靶车示意图。 图3是激光发射车示意图。
具体实施方式
按测量方向要求先固定激光发射车(26)，锁紧走行轮(5)上的锁紧装置(1)固定 好激光发射车；打开激光发射器电源，发射出一束激光束，由激光接受靶车(27)上的二维 面阵激光接受靶(6)接收。通过光学瞄准装置(14)、方向调整装置(15)将激光光束对准 激光接受靶车的二维面阵激光接受靶零位基准点。此时激光光束即成为轨道测量的基准直 线，推动激光接受靶车向激光发射车匀速移动，轨道与激光基准直线的相对关系即被二维 面阵接受靶采集数据到计算机中处理。 本申请利用激光准直技术和二维面阵激光接受靶，解决了轨道长波不平顺性的测 量问题，有效地满足了提速铁路要求高精度、高可靠度、高自动化程度检测的需要，大大提 高了轨道几何参数的测量水平。激光长弦测量的使用，有效扩大了基准弦的长度，能直接测 量轨道的长波不平顺，真实反映轨道状态，可检测高质量的轨道几何状态，数据能直接指导 捣固车作业。
权利要求一种轨道几何状态激光测量仪，用于铁路轨道几何状态动态精确测量，其构成特征是包括激光发射车和激光接受靶车，两部测量车在轨道上配合工作；激光发射车和激光接受靶车都装有无线通信装置，实现数据交换和激光方向的无线遥控；激光发射车和激光接受靶车的车体结构都是相同的，都是由结构车体与测量车体组成。
2. 根据权利要求1所述轨道几何状态激光测量仪，其特征在于激光接受靶车由二维面 阵激光接受靶、方位调整机构、数据处理电脑、结构车体和测量车体组成。
3. 根据权利要求1所述轨道几何状态激光测量仪，其特征在于激光发射车由激光发射 器、光学瞄准装置、方位调整机构、结构车体和测量车体组成。
4. 根据权利要求1所述轨道儿何状态激光测量仪，其特征在于结构车体由基本股走行 轮、走行轮锁紧装置、里程传感器构成；测量车体还包括轨距测量装置、轨距测量装置伸縮 机构、水平测量轮、电路板及电池、无线通信装置。
专利摘要本专利涉及一种轨道几何状态激光测量仪，包括激光发射车和激光接受靶车，两部测量车在轨道上配合工作；激光发射车和激光接受靶车上都安装有无线通信装置，用于数据传输和遥控调节激光束零位；激光发射车包括激光发射器、光学瞄准装置、方向调整机构、车体及走行机构；激光接受靶车包括二维面阵激光接受靶、数据处理计算机和车体部分。本专利利用激光的准直特性和二维面阵激光接受靶，解决了提速线路及客运专线轨道几何状态精确测量的难题，可对轨道平顺性进行高精度检测评估，轨道平顺测量距离可达200m。该仪器不但可以作为线路竣工验收的测量设备，也可以直接用来指导有渣或无渣线路日常维护作业。
文档编号E01B35/10GK201525994SQ20092009894
公开日2010年7月14日 申请日期2009年1月15日 优先权日2009年1月15日
发明者郑小飞 申请人:哈尔滨安通测控技术开发有限公司