专利名称：一种轨道检测梁的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及轨道检测设备技术领域，特别是一种轨道检测梁。
背景技术：
轨道检查车是通过检测轨道几何状态的平顺状况来评价轨道几何状态的特种车辆，简称轨检车。它是保障行车安全、平稳、舒适和指导轨道养护维修的工具。根据轨检车的记录，可以发现轨道平顺不良的地点，以便采取紧急补修或限速措施，并确定应进行计划维修的里程段落，编制维修作业计划。此外，根据轨检车的记录也可以评定轨道养护水平和整修作业质量水平。现代轨检车一般采用惯性基准法、非接触式测量的方式进行检测，该方法是基于摄像原理的轨距轨向测量系统。所有的轨道检测传感器均安装在悬挂于转向架构架上的一套装置上，这一套装置就叫轨道检测梁。轨道检测梁上安装的轨道检测传感器主要有激光器、摄像机、轨向加速度计、陀螺组件等。现有技术中，国内较为广泛采用的检测梁为激光器、摄像机直接安装在梁体内的可翻转式检测梁上，大致结构可以参见
图1所示。其主要包括吊臂安装支座11、吊臂12、纵向减振垫13、前进方向减振垫14、斜拉杆15、梁体16、摄像机舱17。吊臂安装支座11固定在转向架构架的端头；吊臂12通过螺栓与吊臂安装支座11固定，中间用减振垫隔离高频振动；梁体16安装在吊臂12上，二者之间设有万向轴承及旋转销轴18 ;激光器、摄像机等轨道检测传感器安装在梁体16内。正常情况下，检测梁处于
图1所示的工作位置；维修及标定时，需要拆开斜拉杆15，将梁体16绕旋转销轴部件18翻转90度。上述的现有技术存在如下的技术缺陷:吊臂安装支座11、吊臂12等件均为实心钢件，梁体表面积过大，均重 量较重，不利于行车安全；受梁体内空间限制，轨道检测传感器的安装尺寸及种类受到限制，不利于系统升级改造；标定及维修时均需要翻转梁体16，使得系统存在铰接环节，在转向架构架这个强振动环境，经常出现销轴磨损导致晃动或者卡死等情况，存在安全隐患，降低了系统安全性和可靠性；且翻梁操作需要较大空间，限制了轨道检测梁在诸如动检车等车下空间较为狭小的车辆上的安装。
实用新型内容为了解决现有轨道检测梁重量大存在安全隐患的技术问题，本实用新型提供了一种轨道检测梁，该轨道检测梁的吊臂的采用了空心的箱体式结构，减轻了轨道检测梁的重量，另外，所有连接均采用可靠的固定连接，无旋转部件，不会在振动环境下产生磨损，消除了安全隐患，提高了整个装置的安全性和可靠性。安装需求的空间更小，且不需翻梁操作，所以该轨道检测梁的安装和使用范围更广。本实用新型为解决其技术问题采用的技术方案是:一种轨道检测梁，包括与轨道检测传感器连接的梁体，梁体的两端分别设置有用于和轨道检测车的转向架构架连接的吊臂，吊臂通过螺栓与梁体固定连接，吊臂包括用于与所述轨道检测车的转向架构架固定连接的吊臂安装板、与梁体固定连接的梁体安装板，吊臂安装板和梁体安装板通过左侧板和右侧板固定连接，在吊臂安装板与梁体安装板之间，左侧板的上侧边缘和右侧板的上侧边缘与一个上侧板固定连接，左侧板的下侧边缘和右侧板的下侧边缘与一个下侧板固定连接，上侧板的一端和下侧板的一端与吊臂安装板连接，上侧板的另一端和下侧板的另一端与梁体安装板连接，吊臂内形成一空腔。梁体安装板与梁体的上表面连接固定，梁体安装板沿水平方向设置，吊臂安装板沿竖直方向设置，左侧板和右侧板的大小和形状相同。左侧板和右侧板均垂直于吊臂安装板，上侧板垂直于左侧板和右侧板，下侧板垂直于左侧板和右侧板。左侧板分别与吊臂安装板、梁体安装板、上侧板和下侧板焊接，右侧板分别与吊臂安装板、梁体安装板、上侧板和下侧板焊接。左侧板、右侧板、上侧板和下侧板上均设置有减重孔。梁体安装板与梁体之间设置有硫化橡胶减震垫。梁体为空心 结构，梁体包括依次连接的下梁板、前梁板、上梁板和后梁板，从梁体的中部向梁体的两端方向，上梁板到下梁板之间的距离逐渐减小。在上梁板上，上梁板的中部设置有第一检修孔和与第一检修孔密封连接的第一检修盖板，第一检修盖板的两侧分别设置有第二检修孔和第三检修孔，第二检修盖板与第二检修孔密封连接，第三检修盖板与第三检修孔密封连接，第一检修盖板的两侧还分别设置有用于所述轨道检测传感器的导线穿过的护管接头。所述轨道检测传感器包括分别设置在梁体的两端下部的激光摄像组件，梁体的下部还设置有用于固定金属标志物传感器的支架。梁体的两端下部还分别设置有用于减少激光摄像组件干扰的遮光罩，遮光罩的下部设置有软质遮光帘。本实用新型的有益效果是:该轨道检测梁的重量仅为现有轨道检测梁的一半左右。激光器、摄像机等主要传感器可以根据自身大小设计安装组件，固定在该轨道检测梁的安装接口上，提供了广阔的升级扩展空间。所有连接均采用可靠的固定连接，无旋转部件，不会在振动环境下产生磨损，消除了安全隐患，提高了该装置的安全性和可靠性。安装需求的空间更小，且不需翻梁操作，所以该轨道检测梁的安装和使用范围更广。
以下结合附图对本实用新型所述的轨道检测梁作进一步详细的描述。
图1是现有技术中轨道检测梁的立体图。图2是本实用新型所述的轨道检测梁的立体图。图3是吊臂的爆炸图。图4是硫化橡胶减震垫的结构示意图。图5是梁体的爆炸图。其中11.吊臂安装支座，12.吊臂，13.纵向减振垫，14.前进方向减振垫，15.斜拉杆，16.梁体，17.摄像机舱，18.旋转销轴，2.吊臂，21.吊臂安装板，22.梁体安装板，23.左侧板，24.右侧板，25.上侧板，26.下侧板，27.减重孔，28.螺栓，29.加强环，31.激光摄像组件，32.支架，33.陀螺组件，34.硫化橡胶减震垫，35.硫化橡胶，36.钢制骨架，4.梁体，41.下梁板，401.加强片，402.减重孔，403.加强筋，42.上梁板，43.前梁板，44.后梁板，45.第一检修盖板，46.第二检修盖板，47.第三检修盖板，48.护管接头，49.遮光罩，410.软质遮光帘，5.钢轨。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型所述的轨道检测梁详细说明。一种轨道检测梁，包括与轨道检测传感器连接的梁体4，梁体4的两端分别设置有用于和轨道检测车的转向架构架连接的吊臂2，吊臂2通过螺栓28与梁体4固定连接，吊臂2包括用于与轨道检测车固定连接的吊臂安装板21、与梁体4固定连接的梁体安装板22，吊臂安装板21和梁体安装板22通过左侧板23和右侧板24固定连接，在吊臂安装板21与梁体安装板22之间，左侧板23的上侧边缘和右侧板24的上侧边缘与一个上侧板25固定连接，左侧板23的下侧边缘和右侧板24的下侧边缘与一个下侧板26固定连接，上侧板25的一端和下侧板26的一端与吊臂安装板21连接，上侧板25的另一端和下侧板26的另一端与梁体安装板22连接，吊臂2内形成一空腔,如图2、图3所示。吊臂2用于与轨道检测车的转向架构架固定连接，所述转向架构架可以是一般轨道检查车的，也可以是动检车的，也可以是地铁轨道检查车的，该轨道检测梁设置在钢轨5的上方。吊臂2与转向架构架端头固定连接。吊臂2为内有一空腔的箱式结构，整体外形根据主要受力方向呈圆弧自然过渡，尽量消除应力集中点。采用这样的设计，检测梁的重量可以大幅降低，所有连接均采用可靠的固定连接，无旋转部件，不会在振动环境下产生磨损，消除了安全隐患，提高了整个检测梁的安全性和可靠性。梁体安装板 22与梁体4的上表面连接固定，梁体安装板22沿水平方向设置，吊臂安装板21沿竖直方向设置，左侧板23和右侧板24的大小和形状相同，左侧板23和右侧板24在吊臂安装板21与梁体安装板22之间左右对称设置。左侧板23和右侧板24均垂直于吊臂安装板21，上侧板25垂直于左侧板23和右侧板24，下侧板26垂直于左侧板23和右侧板24。左侧板23分别与吊臂安装板21、梁体安装板22、上侧板25和下侧板26焊接，右侧板24分别与吊臂安装板21、梁体安装板22、上侧板25和下侧板26焊接。这样设计可以进一步降低吊臂2的重量，消除应力集中，提高检测梁的安全性和可靠性。为了进一步降低重量，左侧板23、右侧板24、上侧板25和下侧板26上均设置有减重孔27，如图3所示，左侧板23、右侧板24、上侧板25和下侧板26在应力水平较高区域有补焊加强，梁体安装板22还设置有加强环29。吊臂2的梁体安装板22通过螺栓28与梁体4连接固定，梁体安装板22与梁体4之间设置有带金属骨架的硫化橡胶减震垫34。硫化橡胶减震垫34的结构如图4所示，包括硫化橡胶35和钢制骨架36。吊臂2与梁体4通过硫化橡胶减震垫34隔离，硫化橡胶减震垫34在安装时，分为上下两部分，上半部分安装于吊臂2的空腔内，下半部分安装于吊臂2与梁体4的接触面之间，硫化橡胶减震垫34与梁体4、螺栓28的各处接触均为其内部的钢骨架硬接触，与吊臂2的各处接触均为橡胶软接触。通过选用合适K值的橡胶来控制吸收的振动频率范围，通过安装时控制硫化橡胶减震垫34的预压缩量来控制吊臂2与梁体4之间的安装预紧力，保证各种工况下减振垫均能发挥作用。来自转向架构架端头的高频振动通过吊臂2传递到硫化橡胶减震垫34，被硫化橡胶减震垫34的橡胶部分吸收转化为热能消散在环境中，并不会通过螺栓28传递到梁体4上，保护了梁体4上安装的各种轨道检测传感器。梁体4为空心结构，梁体4包括依次连接的下梁板41、前梁板43、上梁板42和后梁板44，从梁体4的中部向梁体4的两端方向，上梁板42到下梁板41之间的距离逐渐减小。梁体4是主要部件，所有轨道检测传感器均以其为安装载体。为了减轻重量，梁体4为钢板焊接成型的空心箱式结构，并且梁体的中间高两端低，梁体4的外挂接口应力水平低的区域开有减重孔402，应力水平高的区域补焊加强筋403及加强片401，如图5所示。在上梁板42上，上梁板42的中部设置有第一检修孔和与第一检修孔密封连接的第一检修盖板45，第一检修盖板45的两侧分别设置有第二检修孔和第三检修孔，第二检修盖板46与第二检修孔密封连接，第三检修盖板47与第三检修孔密封连接，第一检修盖板45的两侧还分别设置有用于所述轨道检测传感器的导线穿过的护管接头48。为了方便安装维护，第二检修盖板46、第三检修盖板47、护管接头48在其连接接触面之间垫防护垫片，使得梁体4的内部完全密封，满足IP57的防护等级，能有效对其内部的轨道检测传感器和线缆提供保护。轨道检测传感器包括分别设置在梁体4的两端下部的激光摄像组件31，梁体4的下部还设置有用于固定金属标志物传感器的支架32。市售的激光摄像组件31将激光发射与摄像融为一体，不但操作方便且利于维修，梁体4是内部还安装了陀螺组件33。检测线缆从轨检车上经过护管穿到轨检车下，经由两侧的护管接头48穿进梁体4，并在梁体4内部完成与激光摄像组件31、陀螺组件33的连接。激光摄像组件31与梁体4采用螺栓连接固定。激光摄像组件31为市售。梁体4的两端下部 还分别设置有用于减少激光摄像组件31所受干扰的遮光罩49，遮光罩49的下部设置有软质遮光帘410。遮光罩49与梁体4通过螺栓连接。软质遮光帘410通过螺栓固定在钢质遮光罩49上，遮光罩49与软质遮光帘410组合遮挡外界光源照射，减少检测区域内的光线对激光摄像组件31的干扰。遮光罩49根据主要受力情况设有加强筋和减重孔，薄板焊接的遮光罩49，在满足遮蔽要求的前提下，尽量缩小其外形尺寸，并在不影响结构强度的前提下开减重孔，以减轻其重量。在距离钢轨5较近区域安装软质遮光帘410，以满足车辆限界要求并防止道砟等异物对检测梁的硬冲击。软质遮光帘410采用螺栓固定在遮光罩49的钢质主体上。通过与
图1所示的现有检测梁对比以体现本实用新型的检测梁在安装和维护过程的优点。安装:如
图1所示，现有技术的检测梁首先将吊臂安装支座11固定在转向架构架上；然后安装吊臂12及纵向减振垫13、前进方向减振垫14 ;在实验室将梁体16及摄像机舱17组装完毕，不能安装其底板；将梁体16在翻转90度的状态下通过旋转销轴18安装在吊臂12上；安装各类轨道检测传感器至梁体内；逐根连接自轨检车上穿下的线缆至轨道检测传感器上；对轨道检测传感器进行标定调整，包括安装位置的调整；安装检测梁底板及其他配件；将检测梁翻转至工作状态，安装斜拉杆15 ;完成安装。如图2所示，本实用新型所述的轨道检测梁首先将吊臂2固定在转向架构架上；然后安装梁体4及硫化橡胶减震垫34 ;将实验室安装调试好的激光摄像组件31等其他各类轨道检测传感器安装在梁体4上；通过整体连接器对接连接线缆，无需逐根连接；对传感器进行标定，无需进行位置调整；安装遮光罩49 ;完成安装。维护:
图1所示现有技术的检测梁如果出现问题需拆除斜拉杆15 ;翻起检测梁梁体16 ；然后拆下梁体底板及其他配件；排除问题或者更换传感器；安装梁体底板及其他配件；将梁体16翻转至工作状态；安装斜拉杆15 ;完成维护。图2所示本实用新型轨道检测梁如果出现问题直接拆除故障激光摄像组件31 ;在实验室维修排除故障或者直接更换新的激光摄像组件31 ;完成维护。通过上述说明以及对比，可见本实用新型所述的轨道检测梁有效解决了现有技术条件检测梁重量大、局限性大、存在安全隐患的问题，大幅减轻了转向架构架端头悬挂重量，提高了检测车辆行车安全，减轻了操作人员劳动强度，降低了使用维护成本。另外，采用模块化设计，为系统升级及设备维修提供更多便利。以上所述，仅为本实用新型的具体实施例，不能以其限定实用新型实施的范围，所以其等同组件的置换，或依本实用新型专利保护范围所作的等同变化与修饰，都应仍属于本专利涵盖的 范畴。
权利要求1.一种轨道检测梁，包括与轨道检测传感器连接的梁体(4)，梁体(4)的两端分别设置有用于和轨道检测车的转向架构架连接的吊臂(2)，其特征在于，吊臂(2)通过螺栓(28)与梁体(4)固定连接，吊臂(2)包括用于与所述轨道检测车的转向架构架固定连接的吊臂安装板(21)、与梁体(4)固定连接的梁体安装板(22)，吊臂安装板(21)和梁体安装板(22)通过左侧板(23)和右侧板(24)固定连接，在吊臂安装板(21)与梁体安装板(22)之间，左侧板(23)的上侧边缘和右侧板(24)的上侧边缘与一个上侧板(25)固定连接，左侧板(23)的下侧边缘和右侧板(24)的下侧边缘与一个下侧板(26)固定连接，上侧板(25)的一端和下侧板(26)的一端与吊臂安装板(21)连接，上侧板(25)的另一端和下侧板(26)的另一端与梁体安装板(22)连接，吊臂(2)内形成一空腔。
2.根据权利要求1所述的轨道检测梁，其特征在于:梁体安装板(22)与梁体(4)的上表面连接固定，梁体安装板(22)沿水平方向设置，吊臂安装板(21)沿竖直方向设置，左侧板(23)和右侧板(24)的大小和形状相同。
3.根据权利要求1所述的轨道检测梁，其特征在于:左侧板(23)和右侧板(24)均垂直于吊臂安装板(21)，上侧板(25)垂直于左侧板(23)和右侧板(24)，下侧板(26)垂直于左侧板(23)和右侧板(24)。
4.根据权利要求1所述的轨道检测梁，其特征在于:左侧板(23)分别与吊臂安装板(21)、梁体安装板(22)、上侧板(25)和下侧板(26)焊接，右侧板(24)分别与吊臂安装板(21)、梁体安装板(22)、上侧板(25)和下侧板(26)焊接。
5.根据权利要求1所述的轨道检测梁，其特征在于:左侧板(23)、右侧板(24)、上侧板(25)和下侧板(26)上均设置有减重孔(27)。
6.根据权利要求1所述的轨道检测梁，其特征在于:梁体安装板(22)与梁体(4)之间设置有硫化橡胶减震垫(34)。
7.根据权利要求1所述的轨道检测梁，其特征在于:梁体(4)为空心结构，梁体(4)包括依次连接的下梁板(41)、前梁板(43)、上梁板(42)和后梁板(44)，从梁体(4)的中部向梁体(4)的两端方向，上梁板(42)到下梁板(41)之间的距离逐渐减小。
8.根据权利要求7所述的轨道检测梁，其特征在于:在上梁板(42)上，上梁板(42)的中部设置有第一检修孔和与第一检修孔密封连接的第一检修盖板(45)，第一检修盖板(45)的两侧分别设置有第二检修孔和第三检修孔，第二检修盖板(46)与第二检修孔密封连接，第三检修盖板(47)与第三检修孔密封连接，第一检修盖板(45)的两侧还分别设置有用于所述轨道检测传感器的导线穿过的护管接头(48)。
9.根据权利要求1所述的轨道检测梁，其特征在于:所述轨道检测传感器包括分别设置在梁体(4)的两端下部的激光摄像组件(31)，梁体(4)的下部还设置有用于固定金属标志物传感器的支架(32)。
10.根据权利要求9所述的轨道检测梁，其特征在于:梁体(4)的两端下部还分别设置有用于减少激光摄像组件(31)干扰的遮光罩(49)，遮光罩(49)的下部设置有软质遮光帘(410)。
专利摘要本实用新型公开了一种轨道检测梁，该轨道检测梁的吊臂(2)通过螺栓(28)与梁体(4)固定连接，吊臂的吊臂安装板(21)、梁体安装板(22)、左侧板(23)、右侧板(24)、上侧板(25)和下侧板(26)围成了空心的箱体式结构，梁体也采用了空心的箱体式结构，从而减轻了轨道检测梁的整体重量，另外，所有连接均采用可靠的螺栓固定连接，无旋转部件，不会在振动环境下产生磨损，消除了安全隐患，提高了整个装置的安全性和可靠性。安装需求的空间更小，且不需翻梁操作，所以该轨道检测梁的安装和使用范围更广。
文档编号B61K9/00GK203111204SQ201320139939
公开日2013年8月7日 申请日期2013年3月26日 优先权日2013年3月26日
发明者谭鑫, 赵延峰, 甄宇峰, 魏世斌 申请人:中国铁道科学研究院, 中国铁道科学研究院基础设施检测研究所, 北京铁科英迈技术有限公司