高速磁浮轨道不平顺检测试验装置的制作方法

本发明涉及一种高速磁浮轨道不平顺检测试验装置，尤其是涉及搭载在高速磁浮列车上的一种对高速磁浮长定子轨道垂向不平顺进行检测的装置。

背景技术：

高速磁浮列车作为一种新型的地面交通工具，与其他轨道交通工具相比，具有独特性，它悬浮于轨道之上运行，与轨道无机械接触，运行时与轨道保持稳定的间隙。轨道的状态好坏会直接影响到列车运行的平稳度、安全性以及舒适度。

高速磁浮轨道实际上是一种同步直线电机的长定子，有齿和槽等间隔排列的结构，线缆嵌入在长定子轨道的槽中，在实际运行中间隙传感器检测到的信号存在“齿槽效应”。轨道出现不平顺时会加剧这种现象，影响到磁浮列车的安全运行。

目前人工测量的方式存在检测周期长、耗费大量人力物力资源、夜间检测数据质量无法得到保证等问题。基于支撑轮结构的巡检车可实现功能较多，但检测速度低于高速磁浮列车正常行驶速度、整车结构复杂、造价偏高。

因此，设计一种像轮轨一样的悬挂式轨道线路检测系统对轨道相关参数进行测量是很有必要的，专有独立的轨道检测设备对高速磁浮的推广应用具有重要意义。

技术实现要素：

针对现有技术存在的缺陷，本发明提供一种高速磁浮轨道不平顺检测试验装置，该系统为搭载式系统。

为实现上述技术目的，本发明的技术方案是：

一种高速磁浮轨道不平顺检测试验装置，包括机架，所述机架包括搭载平台、支撑臂以及万向轮支撑架，所述万向轮支撑架固定安装在支撑臂的上端，万向轮支撑架上左右对称分布有两组万向轮，所述搭载平台固定安装在支撑臂的下端，搭载平台上安装有多个用于实现高速磁浮轨道不平顺检测的传感器，搭载平台以及万向轮支撑架均设置在支撑臂的同侧。搭载平台上安装的多个传感器包括垂向激光测距传感器以及加速度计。另外，本发明中所述支撑臂上设置有横向激光测距传感器。

本发明中：所述万向轮支撑架的外侧设置有导向轮，所述导向轮安装在导向轮安装架上，导向轮安装架安装在万向轮支撑架上。检测时，导向轮与单侧磁浮轨道的外侧面贴合，确保万向轮能够沿着单侧磁浮轨道的长度方向滑动。

在进行高速磁浮轨道不平顺检测时，所述机架加载在单侧磁浮轨道上，所述万向轮支撑在单侧磁浮轨道的上侧面上，所述支撑臂位于单侧磁浮轨道的外侧，所述搭载平台与单侧磁浮轨道的磁浮轨道定子面正对；通过驱动万向轮，使其沿着单侧磁浮轨道的长度方向滑动，进而带动支撑臂以及搭载平台同步运动。所述搭载平台上的垂向激光测距传感器实时测量垂向激光测距传感器与磁浮轨道定子面的垂直距离，所述搭载平台上的加速度计实时测量磁浮轨道定子面垂向的加速度。所述横向激光测距传感器实时测量支撑臂与磁浮轨道侧面的横向距离。

本发明中，搭载平台的一端可拆卸安装固定在支撑臂上，所述搭载平台在支撑臂上安装高度可调节。具体的，可以采用很多方式实现高度的调节。如在支撑臂上上下设置多组安装孔，搭载平台与支撑臂之间通过螺接的方式固定在相应的安装孔位上，也可以通过在支撑臂上设置螺丝丝杆，所述搭载平台的一端固定在螺丝丝杆上，调节搭载平台在螺丝丝杆上的高度位置，通过螺丝将搭载平台紧固在支撑臂上即可。

本发明中，万向轮支撑架为一块安装板，安装板上左右对称安装有两组万向轮，每组万向轮均包括前后两个万向轮。所述支撑臂固定在万向轮支撑架的一侧中部位置，保证重心平衡。

本发明中，横向激光测距传感器安装在靠近支撑臂上端的位置，要求机架加载在单侧磁浮轨道上时，横向激光测距传感器位于磁浮轨道的一侧，能够测量到支撑臂与磁浮轨道侧面的横向距离。

与现有技术相比，本发明能够产生以下技术效果：

本发明具有搭载平台，能够为各测量传感器提供稳定的搭载安装平面，可以模拟不同的悬浮间隙条件，也可在高速磁浮轨道上滚动移动，对轨道长定子面进行检测，采集定子面齿和槽的数据信息。

附图说明

图1是单侧磁浮轨道(长定子轨道)的结构示意图。

图2是定子面齿槽侧面图。

图3是本发明的主视图。

图4是本发明的侧视图。

图5是本发明的俯视图。

图6是本发明检测时(检测右单侧磁浮轨道)的结构示意图。

图7是本发明检测时的侧向示意图。

图8是本发明检测时(检测左单侧磁浮轨道)的结构示意图。

图中：

1、搭载平台；2、支撑臂；3、万向轮支撑架；4、万向轮；5、垂向激光测距传感器；6、加速度计；7、单侧磁浮轨道；8、磁浮轨道定子面；9、横向激光测距传感器；10、螺丝丝杆；11、导向轮；12、导向轮安装架。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的实施方式进行进一步的详细说明。

本发明通过移动搭载平台上垂向、横向激光测距传感器，加速度计等，对轨道定子面进行测量，测量到的数据传输给pc机，即可利用现有的数据处理方式获取轨道定子面齿的信息。

参照图1至图2，图1是单侧磁浮轨道(长定子轨道)的结构示意图。图2是定子面齿槽侧面图。高速磁浮轨道实际上是一种同步直线电机的长定子，有齿和槽等间隔排列的结构，线缆嵌入在长定子轨道的槽中，在实际运行中间隙传感器检测到的信号存在“齿槽效应”。轨道出现不平顺时会加剧这种现象，影响到磁浮列车的安全运行。

参照图3至图8，本发明提供一种高速磁浮轨道不平顺检测试验装置，包括机架，所述机架包括搭载平台1、支撑臂2以及万向轮支撑架3，所述万向轮支撑架3固定安装在支撑臂2的上端，万向轮支撑架3上左右对称分布有两组万向轮4。所述搭载平台1固定安装在支撑臂2的下端，搭载平台1上安装有垂向激光测距传感器5以及加速度计6。垂向激光测距传感器5实时测量垂向激光测距传感器5与磁浮轨道定子面8的垂直距离(参照图7)，所述搭载平台1上的加速度计6实时测量磁浮轨道定子面8垂向的加速度。搭载平台1以及万向轮支撑架3均设置在支撑臂2的同侧，上下平行相对。所述支撑臂上2设置有横向激光测距传感器9。所述横向激光测距传感器9实时测量支撑臂与磁浮轨道侧面的横向距离。

参见图3、4、6、7和8，所述万向轮支撑架3的外侧设置有导向轮11，所述导向轮11安装在导向轮安装架12上，导向轮安装架12安装在万向轮支撑架3上。检测时，导向轮11与单侧磁浮轨道7的外侧面贴合，使得万向轮4能够沿着单侧磁浮轨道7的长度方向滑动。

检测时，所述机架加载在单侧磁浮轨道7上，所述万向轮4支撑在单侧磁浮轨道7的上侧面上，导向轮与单侧磁浮轨道7的外侧面贴合，使得万向轮能够沿着单侧磁浮轨道7的长度方向滑动。所述支撑臂2位于单侧磁浮轨道7的外侧，所述搭载平台1与单侧磁浮轨道7的磁浮轨道定子面8正对；通过驱动万向轮4，使其沿着单侧磁浮轨道7的长度方向滑动，进而带动支撑臂2以及搭载平台1同步运动。

本发明中，搭载平台1的一端可拆卸安装固定在支撑臂2上，所述搭载平台1在支撑臂2上安装高度可调节。具体的，可以采用很多方式实现高度的调节。本实施例中：通过在支撑臂2上设置螺丝丝杆10，所述搭载平台1的一端固定在螺丝丝杆10上，调节搭载平台1在螺丝丝杆10上的高度位置，通过螺丝将搭载平台1紧固在支撑臂2上即可。

参见图3，本发明中，万向轮支撑架3为一块安装板，安装板上相应位置开设有用于安装万向轮4以及导向轮安装架的安装孔。安装板上左右对称安装有两组万向轮4，每组万向轮4均包括前后两个万向轮。所述支撑臂2固定在万向轮支撑架3的一侧中部位置，保证重心平衡。

本发明中，横向激光测距传感器9安装在靠近支撑臂2上端的位置，要求机架加载在单侧磁浮轨道7上时，横向激光测距传感器9位于单侧磁浮轨道7的一侧，能够测量到支撑臂2与磁浮轨道侧面的横向距离。

以上所述仅为本发明的优选的实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。