轨道交通钢轨损伤自动巡检装置的制作方法

文档序号:16695832发布日期:2019-01-22 19:39阅读:351来源:国知局
轨道交通钢轨损伤自动巡检装置的制作方法

本发明属于轨道检测技术领域,尤其是一种轨道交通钢轨损伤自动巡检装置。



背景技术:

轨道探伤技术是指利用探伤设备对钢轨的轨头和轨腰位置的疲劳缺陷和焊接缺陷进行检测,所检测的内容包括轨道擦伤、轨头压溃、轨底锈蚀和月牙掉块等。当探伤设备在轨道上滑行时,就能够对钢轨的伤损信号、里程信号和线路特征信号进行记录,检测人员根据探伤设备所记录的信息,能够快速的确定轨道伤损的位置以及伤损的大小,并且还可以确定出轨道伤损的线路里程。采用上述轨道探测方法,可以及时发现轨道伤损位置,并及时修理,以确保列车在完好无损的轨道上安全行驶,从而避免出现不必要的安全事故。

地铁钢轨缺陷直接影响到地铁的运行安全,地铁在运行过程中,对钢轨产生摩擦、挤压,使钢轨产生裂纹,加之钢轨出厂时内部会有一些微量缺陷,钢轨在地铁长时间反复作用下,容易产生裂纹、掉渣、断裂等缺陷,钢轨内部缺陷也会逐渐增大,在疲劳应力作用下,极易发生断裂,严重影响行车安全。同时地铁环境特殊,光线差,能见度低。这些环境因素增加了地铁轨道探伤的难度。传统的探伤方式运行时,工作人员需要将探伤仪搬运至轨道上,使探伤轮在轨道上滑行,才能对轨道进行准确探伤,而且在运行时需要人为监控,在搬运探伤仪的过程中,由于探伤仪的重量比较沉,需要多名工作人员搬运。探伤完毕后,需要转运探伤仪,同样需要多名工作人员搬运。

由于现在钢轨探伤工作是铁路工务系统一项重要工作,目前采用的超声波探伤有:手推行超声波探伤仪,上下道方便,探伤速度2km/h,速度比较慢,效率低;轨行电动探伤小车,探伤速度虽然达到20km/h以上,但是左右各只能放置一组探伤轮,不能根据不同路段和钢轨受力情况增加减少探伤设备,并且传统的探伤装置必须多人操作,增加劳动力成本。同时,探伤装置安装、拆卸耗时费力,增加日常维护的工作量。还有一种大型超声波探伤车,多组探伤轮,运行速度高,但有些缺陷不能明显发现,还需要人工效验,该设备价格非常贵,路局配置很少,虽然探测效率高,但仍需要人工校验确认,影响使用效率,运行手续严格,难以满足需要。



技术实现要素:

本发明的目的在于克服现有技术的不足,提出一种轨道交通钢轨损伤自动巡检装置,解决了现有探伤车体积大且在搬运、安装、运行过程中人力资源消耗多的问题,提高了探伤效率。

本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的:

一种轨道交通钢轨损伤自动巡检装置,包括主车、悬挂模块、副车连接杆模块和副车;

所述主车包括内车体、外车体、通讯控制模块、电池组、电机、主车探伤模块、主车探伤轮、电机齿轮、电机传动齿轮、动力传动齿轮、主动轮和从动轮;所述内车体与外车体通过螺杆连接在一起,所述通讯控制模块、电池组与电机和主车探伤模块从上至下安装在内车体、外车体之间,两个主车探伤轮安装在主车探伤模块下方,所述主动轮和从动轮分别安装在主车的前端和后端;所述电机齿轮安装在电机转轴上,所述电机传动齿轮通过转轴紧贴内车体安装并与电机齿轮啮合;所述动力传动齿轮通过转轴安装在主车内外车体的中间位置,该动力传动齿轮由大小两个齿轮组成,小齿轮与电机传动齿轮啮合,大齿轮与主动轮中间设置的齿轮啮合,电机齿轮、电机传动齿轮、动力传动齿轮以及主动轮上的齿轮相互配合,将电机动力转换为探伤车运动的动力;

所述悬挂模块为两个,分别安装在主车的内车体和外车体侧壁上并将主车安装在一条铁轨上;

所述副车通过副车连接杆模块与主车连接在一起并安装在另一条轨道上,所述副车下方安装副车探伤模块和副车探伤轮;

所述通讯控制模块与电机、电池组、主车探伤模块及副车探伤模块相连接实现钢轨探伤功能。

进一步,所述内车体与外车体均由两个等腰梯形拼接而成,两个等腰梯形的长边结合,并且大梯形正放,小梯形倒放。

进一步,所述内车体、外车体的结构及与悬挂模块、副车连接杆模的连接关系为:

内车体的外侧设有副车连接杆固定基座、副车连接杆旋转基座、悬挂调节装置,副车连接杆固定基座为一个长方体凸起,同时在该凸起与内车体平行的一面做出了一个梯形凹槽;副车连接杆由大小两个圆柱组成,小的圆柱贴在内车体的外表面,大的圆柱放置在小圆柱表面;所述副车两个连接杆固定基座与两个副车连接杆旋转基座分为两组,每组有一个固定基座和一个旋转基座;每一组的基座竖直设置,放在所述小梯形的长边两端附近;悬挂调节装置为一个大的长方形块,长方形块的内部掏空,放置在内车体的小梯形的位置;内车体的内侧用隔板分为通讯控制模块舱室、电机舱室、电池组舱室、探伤模块舱室并分别放置通讯控制模块、电机、电池组和探伤模块。

进一步,所述悬挂模块包括悬挂调节装置、悬挂连接杆、悬挂机构、小轮、调节旋钮、调节旋钮固定环、调节齿轮、连接杆传动齿轮和悬挂锁紧装置;所述悬挂调节装置安装在内车体的小梯形上,该悬挂调节装置为中空结构且半面上下贯通,在其平行于内车体的一面设有一个用于放置调节旋钮的圆形凹槽,在圆形凹槽正中心有一个贯穿悬挂调节装置用于将调节旋钮的调节杆深入悬挂调节装置的小孔;所述悬挂连接杆为一个一面开有正方形凹槽的齿条,其有齿条的一面朝向调节旋钮;所述悬挂机构为一个直角等腰三角形,其直角附近有安装小轮轴的孔并且在悬挂机构上有一个正方体块,该正方体块上下面贯穿,两个侧面开有四个孔;所述悬挂连接杆从悬挂调节装置上被贯穿的半面传入调节装置;悬挂连接杆下部分的四个孔与悬挂机构正方形块的四个孔通过螺钉固定;调节齿轮与连接杆传动齿轮放在悬挂调节装置内部;连接杆传动齿轮包括小齿轮和大齿轮,小齿轮部分与调节齿轮啮合,大齿轮部分与悬挂连接杆上的齿条啮合;调节旋钮上部为一个圆形转盘并且顶部开有便于拧动的凹槽,下部分为圆杆,圆杆上有键槽用于与调节齿轮;旋钮固定环将调节旋钮固定在悬挂调节装置的圆形凹槽内;小轮通过轴承安装在悬挂机构底部的圆形孔中。

进一步,所述副车连接杆模块包括固定基座、旋转基座、管型转轴、连接杆接头、连接杆卡笋、旋转电机、副车连接杆;所述固定基座、旋转基座、管型转轴以及连接杆卡笋各有四个,相对安装在主车和副车上;所述固定基座为一个开有梯形槽口的长方体;圆柱形基座由两个扁圆柱体组成;连接杆接头包括圆柱杆以及三个不同直径扁的圆柱体;连接杆卡笋由长方体部分和空心圆柱组成;管型转轴的一端与连接杆接头上扁的圆柱体连接,另一端与旋转基座连接;连接杆卡笋的长方体部分沿固定基座的梯形槽扣自上而下插入固定基座,空心圆柱体部分插入副车连接杆接头的圆柱杆,主车的连接杆接头上还装有旋转电机用于控制副车在钢轨上移动。

进一步,所述副车连接杆为三段式伸缩运动连接杆,与主车相连的一段最粗,与副车相连的一段最细,三段式伸缩运动连接杆按照2:1:2的比例设计。

进一步,所述副车包括副车车体、副车裙板、副车探伤轮、水平固定轮、副车连接杆固定基座、副车连接杆旋转基座;所述副车车体上下端分别放置副车探伤模块和副车探伤轮,副车探伤轮为两个且并列放置,副车探伤轮一侧为裙板且通过合页结构与副车车体上半部分相连接,裙板下方安装两个水平固定轮,副车探伤轮的另一侧为一个固定结构,其与副车上半部分为一体且其下方安装两个水平固定轮;所述副车连接杆固定基座和所述副车连接杆旋转基座安装在副车面向主车的一侧。

进一步,所述所述副车车体是一个底角为75°的梯形。

进一步,所述通讯控制模块由主控芯片及与其相连接的通讯模块、车速控制芯片、主车探测模块和副车探测模块构成,车探测模块和副车探测模块均由探测主控芯片、伤损信息搜集芯片连接构成。

本发明的优点和积极效果是:

1、本发明整体采用不对称结构,主车控制整个探伤车的移动,副车只保留探伤和固定部分,这样大大减少了探伤车的重量;同时特殊设计副车连接杆能够使副车折叠至主车车顶,提高了小车的可携带性,便于日常维护携带,同时小车能够自主巡航,有利于减少人力,提高铁路日常维护效率。

2、本发明的主车采用模块化设计,每一个模块由独有的舱室,便于更换、维修、升级;主动轮自带齿轮结构能够减少齿轮的使用,减轻探伤车的重量。

3、本发明的悬挂机构通过悬挂连接杆与主车配合,将主车固定在钢轨上,增加了主车的稳定性,使能够使主车沿钢轨运动;同时悬挂机构设计调节装置,能够适应不同厚度的钢轨,增加探伤车的通用性。

4、本发明的副车使用合页装置配合水平轮将副车紧紧锁在钢轨上,提高了副车稳定性。同时副车利用主车的动力移动,减轻了副车的重量。

5、本发明的副车连接杆为三段式伸缩设计,能够满足不同轨距的钢轨,并且能够允许副车在一定范围移动,增加了副车探伤的精度;同时,旋转基座与管型转轴的设计能够允许连接杆沿两个方向移动。

附图说明

图1是本发明的整体模块示意图;

图2是本发明的主车结构示意图;

图3是本发明的内车体示意图;

图4a是本发明的悬挂模块结构示意图(旋钮固定环位于圆形凹槽外状态);

图4b是本发明的悬挂模块结构示意图(旋钮固定环位于圆形凹槽内状态);

图5是本发明的悬挂模块的悬挂连接杆锁紧装置放大图;

图6a是本发明的副车连接杆模块结构示意图(副车部分);

图6b是本发明的副车连接杆模块结构示意图(主车部分);

图7a是本发明的副车连接杆示意图;

图7b是本发明的副车连接杆示意图(正常展开时);

图7c是本发明的副车连接杆示意图(展开最大时);

图8是本发明的副车结构示意图;

图9a是本发明的副车折叠过程示意图1;

图9b是本发明的副车折叠过程示意图2;

图9c是本发明的副车折叠过程示意图3;

图10是本发明的通讯控制模块运行的流程图;

图11是本发明的电连接方框图。

图中,1-探伤车包括主车、2-悬挂模块、3-副车连接杆模块、4-副车、1-01-主车内车体、1-02-主车外车体、1-03-探伤车通讯控制模块、1-04-探伤车电池组、1-05-电机、1-06-探伤模块、1-07-探伤轮、1-08-电机齿轮、1-09-电机传动齿轮、1-10-动力传动齿轮、1-11-主动轮、1-12-从动轮、1-13-通讯控制模块舱室、1-14-电池组舱室、1-15-电机舱室、1-16-探伤模块舱室、1-17-探伤轮安装孔、1-18-从动轮安装孔、1-19-主动轮安装孔、1-20-动力传动齿轮安装孔、1-21-电机传动齿轮安装孔、2-01-悬挂调节装置、2-02-悬挂连接杆、2-03-悬挂机构、2-04-悬挂连接杆正方形凹槽、2-05-悬挂连接杆齿条、2-06-连接杆传动齿轮、2-07-调节齿轮、2-08-调节旋钮、2-09-调节旋钮固定环、2-10-圆形凹槽、2-11-悬挂连接杆固定装置、2-12-小轮、2-13-悬挂锁紧装置、2-14-锁紧梯形块、2-15-弹簧、2-16-悬挂锁紧装置壳体、2-17-推进梯形块、2-18-锁紧螺丝、3-01-固定基座、3-02-旋转基座、3-03-管型转轴、3-04-连接杆接头、3-05-管型转轴固定装置、3-06-圆柱杆、3-07-连接杆卡笋、3-08-三段式副车连接杆、3-09-旋转电机、3-10-副车连接杆第一段、3-11-副车连接杆第二段、3-12-副车连接杆第三段、4-01-副车车体、4-02-壳体、4-03-合页结构、4-04-副车裙板、4-05-副车探伤轮、4-06-水平固定轮。

具体实施方式

以下结合附图对本发明实施例做进一步详述。

一种轨道交通钢轨损伤自动巡检装置,如图1所示,包括主车1、悬挂模块2、副车连接杆模块3和副车4四大模块。悬挂模块2将主车1固定在钢轨上,副车连接杆模块3将主车1与副车4连接在一起。下面对各个部分分别进行说明:

主车的设计特点是:车体为一个底角55°的梯形与一个底角为65°的梯形组合,并且主车内部为三层设计,从上到下依次放置相应设备。如图2及图3所示,所述主车1包括内车体1-01、外车体1-02、通讯控制模块1-03、电池组1-04、电机1-05、探伤模块1-06、探伤轮1-07、电机齿轮1-08、电机传动齿轮1-09、动力传动齿轮1-10、主动轮1-11、从动轮1-12。所述内车体1-01与外车体1-02通过螺杆连接在一起,承担主车所有设备的重量,同时内车体1-01与外车体1-02上分别安装有一个悬挂调节装置2-01,用于调整悬挂的高度。所述通讯控制模块1-03放置在主车的第一层,它控制探伤车的运动、记录行驶距离、以及与控制中心通讯。所述电池组1-04与电机1-05放置在主车的第二层,电池组1-04提供探伤车工作的电力。所述电机1-05为探伤车运动提供动力。所述探伤模块1-06放置在主车的第三层。两个探伤轮1-07放置在主车的最下端,并且探伤轮1-07与主动轮1-11、从动轮1-12都紧贴钢轨运动,上述结构能够增加探伤精度。所述电机齿轮1-08安装在电机1-05转轴上。所述电机传动齿轮1-09通过转轴紧贴内车体1-01安装,同时与电机齿轮1-08啮合。电机传动齿轮沿平行于内车体1-01的方向转动,它将电机垂直与内车体1-01转动的动力变为平行与内车体1-01转动的动力。所述动力传动齿轮1-10通过转轴安装在所述主车内外车体的中间位置,它由大小两个齿轮组成,两个齿轮共同转动;同时,小齿轮与电机传动齿轮1-10啮合,大齿轮与主动轮1-11中间设置的齿轮啮合。电机齿轮1-08、电机传动齿轮1-09、动力传动齿轮1-10以及主动轮1-11上设计的齿轮相互配合,将电机动力转换为探伤车运动的动力。所述主动轮1-11中间部分设有齿轮,用于配合动力传动齿轮1-10,同时边沿设计凸起,增加探伤车转弯时的稳定性。

主车1上的通讯控制模块1-03与电机1-05、探伤模块1-06、电池组1-04相连。电池组1-04为通讯控制模块1-03提供电力,维持其工作。通讯控制模块1-03控制电机1-05转动为探伤车运动提供动力,并且利用行驶记录仪记录探伤车行驶里程,便于定位伤损位置,同时在探伤模块1-06工作时搜集伤损信息。探伤模块1-06与探伤轮1-07连接,在探伤轮1-07工作时,探伤模块1-06将其探测到的信息处理后发给通讯控制模块1-03。

内车体1-01的内外两侧如图3所示,图中左部分为外侧,右部分为内测。内车体1-01由大小两个等腰梯形拼接而成,两个等腰梯形长边相接。大梯形的短边与腰组成的∠a为125°,长边与腰组成的∠b为55°。小梯形的腰与大梯形的长边组成的∠d为115°,小梯形短边与小梯形的腰组成的∠c为115°。所述内车体1-01的外侧设有副车连接杆固定基座3-01、副车连接杆旋转基座3-02、悬挂调节装置2-01。副车连接杆固定基座3-01为一个长方体凸起,同时在该凸起与所述内车体1-01平行的一面做出了一个梯形凹槽。副车连接杆3-02由大小两个圆柱组成,小的圆柱贴在内车体1-01的外表面,大的圆柱放置在所述小圆柱表面。副车两个连接杆固定基座3-01与两个副车连接杆旋转基座3-02分为两组,每组有一个所述固定基座和一个所述旋转基座。每一组的基座竖直设置,放在所述小梯形的长边两端附近。悬挂调节装置2-01为一个大的长方形块,长方形块的内部掏空,放置在内车体1-01的外侧下方,即所述小梯形的位置。内车体1-01的内侧用隔板分为不同的舱室,包括通讯控制模块舱室1-13、电机舱室1-15、电池组舱室1-14、探伤模块舱室1-16。这些舱室中分别放置对应的模块,其中安装探伤模块的探伤模块舱室1-16的隔板开有四个长方形孔,用于布置较粗的数据传输线。同时在电机舱室附近开有电机传动齿轮安装孔1-21用于安装电机传动齿轮1-09的转轴以及动力传动齿轮安装孔1-20用于安装动力传动齿轮1-10的转轴。在所述主车内车体1-01的大梯形长边的两端开有安装主动轮1-11转轴的主动轮安装孔1-19以及安装从动轮1-12的转轴的从动轮安装孔1-18。在小梯形的短边两端开有安装探伤轮转轴的探伤轮安装孔1-17。

悬挂模块2的设计特点是:通过拧动悬挂调节旋钮能够调节悬挂机构的高度,使悬挂机构的小轮与主车主动轮、从动轮配合将探伤车紧紧固定在钢轨上。如图4a、图4b所示,所述悬挂模块2包括悬挂调节装置2-01、悬挂连接杆2-02、悬挂机构2-03、小轮2-12、调节旋钮2-08、调节旋钮固定环2-09、调节齿轮2-07、连接杆传动齿轮2-06、悬挂锁紧装置2-13。所述悬挂调节装置2-01设计在所述主车1的内车体1-01的小梯形部分,它是一个正方体块,中间掏空,并且有半面上下贯通,同时在其平行于所述内车体的一面设计一个圆形凹槽2-10用于放置调节旋钮2-08及相关组件,同时在圆形凹槽2-10正中心有一个贯穿悬挂调节装置2-01的小孔,用于将调节旋钮2-08的调节杆深入所述悬挂调节装置。悬挂连接杆2-02为一个一面开有正方形凹槽2-04的齿条,它有齿条的一面朝向所述调节旋钮2-08,便于配合其运动。并且连接杆下方有四个用于安装螺钉的孔。悬挂机构2-03为一个直角等腰三角形。它的直角附近有安装小轮轴2-12的孔,并且在悬挂机构上有一个正方体块2-11,它的上下面贯穿,两个侧面开有四个孔。如图中所示,悬挂连接杆2-02从所述悬挂调节装置2-01上被贯穿的半面传入调节装置,伸到适当位置。此时悬挂连接杆2-02的凹槽正好对应悬挂锁紧装置2-13伸进悬挂调节装置2-01的部分。悬挂连接杆2-02下部分的四个孔,与悬挂机构正方形块2-11的四个孔通过螺钉固定好。这样悬挂连接杆2-02上下移动是就能够带动悬挂机构2-03上下移动。图中调节齿轮2-07与连接杆传动齿轮2-06放在悬挂调节装置2-01内部。连接杆传动齿轮2-06由小齿轮和大齿轮两部分组成。小齿轮部分与调节齿轮2-07啮合,大齿轮部分与悬挂连接杆2-02上的齿条啮合,这样调节齿轮2-07转动就能够带动悬挂连接杆2-02上下移动。调节旋钮2-08上部为一个圆形转盘,并且顶部开有便于拧动的凹槽,下部分为圆杆,圆杆上有键槽,便于调节旋钮2-08与调节齿轮2-07配合。这样拧动调节旋钮2-08时就能够调节悬挂连接杆2-02上下移动,达到调节悬挂机构2-03的目的。旋钮固定环2-09将调节旋钮2-08固定在悬挂调节装置2-01的圆形凹槽2-10内,固定时,调节旋钮2-08的圆杆从圆形凹槽2-10的孔中穿过,然后将旋钮固定环2-09放入圆形凹槽2-10内,最后旋转旋钮固定环,使其圆环上的凸起转进圆形凹槽2-10边缘的卡槽中。小轮2-12通过轴承安装在悬挂机构2-03底部的圆形孔中。安装完成后如附图4b所示。

图5给出了悬挂模块2中的悬挂锁紧装置2-13的放大图。图中2-02为所述悬挂连接杆。所述悬挂锁紧装置2-13伸入所述悬挂调节装置2-01的部分正好放置在悬挂连接杆2-02的长方形凹槽内。悬挂锁紧装置壳体2-16紧贴所述悬挂连接杆的凹槽。锁紧梯形块2-14放置在所述壳体2-16两侧的正方形开口内,并且与推进梯形块2-17的两个侧面相切。推进梯形块2-17短边对应的面与弹簧2-15相切,长边对应的面有螺孔,锁紧螺丝2-18能够拧到螺孔内。当锁紧梯形块2-14在放松状态时,不与所述凹槽接触。此时悬挂连接杆2-02能够上下移动。拧动锁紧螺丝2-18时,推进梯形块2-17会向所述壳体2-16内移动,进而迫使锁紧梯形块2-14向两边移动,达到锁紧所述悬挂连接杆2-02的目的。

所述悬挂模块2分别安装在主车1的内车体1-01和外车体1-02上。其负责将主车1固定在一条铁轨上,使主车1能够沿钢轨移动。在悬挂模块2工作时,转动悬挂调节旋钮2-08,控制悬挂连接杆2-02上下移动,当悬挂机构2-03上的小轮2-12正好钩住钢轨头的下方时,转动悬挂锁紧装置2-13,锁紧悬挂连接杆2-02。

副车连接杆模块的设计特点是:采用三段式伸缩结构,能够在一定范围伸缩,从而允许副车一定范围内移动。并且通过设计好的固定基座与旋转基座能够固定好连接杆,也能够将副车折叠至主车车顶。如图6a及图6b所示。所述副车连接杆模块3包括固定基座3-01、旋转基座3-02、管型转轴3-03、连接杆卡笋3-07、旋转电机3-09、三段式副车连接杆3-08。固定基座3-01、旋转基座3-02、管型转轴3-03以及连接杆卡笋3-07各有四个,分别放置在所述主车1与所述副车4,两边各有两个。固定基座3-01为一个开有梯形槽口的长方体。圆柱形基座3-02由两个扁的圆柱体组成。连接杆3-08的接头3-04由两部分组成,包括圆柱杆3-06以及由三个不同直径扁的圆柱体组成的部分3-05。连接杆卡笋3-07由长方体部分和空心圆柱组成。管型转轴3-03的一端与连接杆接头3-04上扁的圆柱体3-05连接,另一端与旋转基座3-02连接。这样副车连接杆3-08能够沿垂直与所述主车1车体的方向旋转,同时也能够以旋转基座3-02为中心以平行于所述主车1车体的方向旋转。连接杆卡笋3-07的长方体部分沿固定基座3-01的梯形槽扣自上而下插入固定基座,空心圆柱体部分插入副车连接杆3-08接头的圆柱杆,这样仅能固定好副车连接杆3-08,也能使副车连接杆3-08以旋转基座3-02为圆心旋转。此外,在主车的连接杆接头上还装有旋转电机3-09,它能够控制副车在另一条钢轨上移动。图6a中副车连接杆副车部分与图6b中副车连接杆主车部分均为一个拆卸后的连接杆与一个组装好的连接杆。

如图7a所示,副车连接杆3-08包括副车连接杆第一段3-09、第二段3-10、第三段3-11。三段连接杆均为方形,空心。第一段最宽,第二段次之,第三段最窄。并且第一段3-09和第三段3-11的窄面开有一条方形槽口,槽口贯穿连接杆的窄面。第二段3-10的外表面和内表面的一段设计圆柱体凸起。外表面的圆柱体凸起与所述第一段连接杆3-09的方形槽口配合,内表面的圆柱形凸起与所述地三段连接杆3-11的放行槽扣配合。这样就能够将三段连接杆连在一起,并且能够做伸缩运动。

图7b与7c给出了副车连接杆3-08展开时的结构图。三段式副车连接杆3-08共有三段,与主车相连的一段最粗,与副车相连的一段最细,三段依次嵌套,中间一段连接杆的窄边有圆柱形凸起,另外两个连接杆的窄边开一条方形的槽,这样就能固定好三段连接杆,也满足其伸缩需要。并且连接杆3-08三段按照2:1:2的比例设计。这种设计能够满足连接副车时机械强度的要求,也能够满足副车折叠状态的长度要求。图7b给出了连接杆3-08正常展开时的状态,此时展开长度为钢轨的长度。图7c给出了连接杆3-08展开至最长时的状态,此时所述副车4超前所述主车1,并且此时连接杆3-08与主车1车体所成角度f为40°。副车4落后主车1达到最远时,副车连接杆3-08与主车1车体也能够形成40°,即主车1允许副车4在±50°的范围内移动。当副车发现疑似损伤时,会在该范围内重复探测,提高副车探伤精度。

副车的设计特点是:只保留探伤部分和固定部分,其结构简单,大大节省了探伤车的材料,减轻了探伤车重量。如图8所示,所述副车4包括副车车体4-01、副车裙板4-04、副车探伤轮4-05、水平固定轮4-06、副车连接杆固定基座3-01、副车连接杆旋转基座3-02。所述副车4车体4-01是一个底角为75°的梯形。副车车体4-01的上半部分4-02为一个壳体,其中放置探伤模块,该探伤模块与所述主车探伤模块1-06相似。并且探伤模块与所述通讯控制模块1-03连接,将处理好的伤损信息传送至通讯控制模块。壳体4-02下方为副车探伤轮4-05。副车探伤轮4-05共有两个,并列放置,增加探伤精度。副车探伤轮4-05一侧为裙板4-04,裙板通过合页结构与副车上半部分4-02相连接。裙板4-04下方安装两个水平固定轮4-06。副车探伤轮4-05的另一侧为一个固定结构,它与副车上半部分4-02为一体,并且它的下方也有两个水平固定轮,与水平固定轮4-06平行。当所述副车4放在钢轨上时,副车探伤轮4-05放在钢轨的轨头上,承重的同时探测钢轨伤损,裙板4-04通过合页结构4-03咬住钢轨腰部,这样就能够使副车沿钢轨移动。所述副车连接杆固定基座3-01和所述副车连接杆旋转基座3-02设计在副车面向主车的一侧。

图9a、图9b、图9c给出了副车4折叠过程的示意图。第一步,将主车和副车的连接杆卡笋3-07从固定基座3-01中抽出。将副车连接杆3-08以管型转轴3-03为圆心沿平行于所述主车1车体的方向顺时针旋转180°,此时副车连接杆3-08的宽面与水平面平行,如图9a所示。第二步将副车连接杆3-08以管型转轴3-03为圆心沿垂直与所述主车1车体的方向旋转。这样能够将所述副车4举起,如图9b所示。最终将副车4举至主车车头,并将副车固定在主车车头上。这样就能够探伤装置箱中,便于日常携带,折叠后的探伤车如图9c所示。

如图10所示,本发明的工作流程为:探伤车由通讯控制模块控制在规定路段巡视,主车和副车各探测一条钢轨。当主车发现疑似伤损时,主车会在相应伤损附近进行二次探测,确定探测到的伤损信息,然后将伤损信息传到通讯控制模块,由通讯控制模块将伤损信息传到控制中心。当副车探测到意思伤损信息时,副车同样会在伤损附近进行二次探测,然后由副车探测模块处理后传到通讯控制模块在传至控制中心。伤损信息包括伤损的位置、伤损类别等信息。当探伤小车发现多处伤损时,通讯控制模块将降低电机转速,控制探伤车的车速,同时主车和副车会增加再次探测路段的长度,同时视情况增加探测次数,以提高探测精度。

本发明的控制原理如图11所示,主车1与副车2的探测轮安装有主车探测模块和副车探测模块。探测轮探测钢轨状态并将钢轨的状况传至探测模块。主车1和副车2的探测模块连接至主车1上的通讯控制模块1-03,将探测处理后的损伤信息传给通讯控制模块1-03。所述主车的电机连接通讯控制模块。通讯控制模块根据需求控制车速。所述旋转电机连接至通讯控制模块,由通讯控制模块控制副机移动。探伤车的通讯控制模块、主车探测模块、副车探测模块、电机与旋转电机均与所述电池组连接,由电池组为所述各装置提供电力,主副车探测轮由各自探测模块供电。

通讯控制模块1-03主要由主控芯片及与其相连接的通讯模块、车速控制芯片构成。探测模块由主控芯片、伤损信息搜集芯片连接构成。在本实施例中,通讯控制模块主控芯片采用stm32f103zet6,通讯模块使用gprs模块(rs485接口),车速控制芯片采用nova运动控制芯片。探测模块的主控芯片采用stm12c4a60s2,伤损信息搜集芯片采用cx20106a。当主车1和副车2的探测轮探测到伤损时,由探测模块的伤损信息搜集芯片进行处理后传给探测模块主控芯片进行判断,确认为伤损后传给通讯控制模块的主控芯片,由主控芯片处理好后再由通讯芯片传给控制中心。通讯控制模块的车速控制芯片根据主控芯片的命令控制车速。

需要强调的是,本发明所述的实施例是说明性的,而不是限定性的,因此本发明包括并不限于具体实施方式中所述的实施例,凡是由本领域技术人员根据本发明的技术方案得出的其他实施方式,同样属于本发明保护的范围。

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