表面缺陷检测装置

本发明涉及轨道表面损伤检测，具体而言，涉及一种表面缺陷检测装置。

背景技术：

1、轨道交通以其运输量大、快捷、安全可靠性高等优点，在货运及客运领域占据着较为重要的位置。近年来，我国轨道交通产业得到了迅猛的发展，轨道交通网络的建设成为了城市发展的一张名片，轨道交通也逐渐成为了市民出行的首选，有效地解决了各大城市公共交通拥堵的问题。

2、轨道支撑着列车并引导列车的运行方向，其安全状态直接影响列车的安全运行。但随着运行速度、运行里程、发车密度的大幅提高，加之列车司机偶发的操作不当(例如急刹)，都会让轨道产生不同程度的损伤，使得轨道表面产生的缺陷越来越多。若轨道表面缺陷得不到及时处理，会对运输安全造成影响，严重时甚至会发生翻车事故；同时，列车作为轨道交通的核心部分，其车轮直接运行在列车轨道上，车轮的工作状态将会直接影响到列车的运行速度和安全，而列车运行中车轮踏面常因磕碰、制动或空转打滑等原因产生局部损伤，踏面损伤的车轮在运行过程中会引起整个车辆轨道系统的耦合震动等异常状态从而危及行车安全。因此，对轨道表面缺陷和列车车轮踏面进行异常检测对于保证列车的安全运行至关重要。现阶段，针对车轮踏面和轨道表面的检测方法大多仍以人工目测为主，然而，人工检测的方式不仅存在效率低、劳动强度大的问题，而且其检测精度和稳定性还易受人为主观因素的影响。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种表面缺陷检测装置，该表面缺陷检测装置能够高效率且实时地对列车的车轮踏面和轨道的表面缺陷进行检测，从而为列车的安全行驶提供帮助。

2、本发明的实施例是这样实现的：

3、本发明的一方面，提供一种表面缺陷检测装置，该表面缺陷检测装置行驶于列车的轨道上；表面缺陷检测装置包括车体、与车体传动连接的行走机构、与行走机构电连接的控制单元、与控制单元电连接的检测机构；检测机构包括第一图像采集器和第二图像采集器，第一图像采集器用于采集轨道的图像，第二图像采集器用于采集位于表面缺陷检测装置前方的列车的车轮踏面的图像；控制单元用于分别接收第一图像采集器和第二图像采集器采集的图像并进行分析处理。该表面缺陷检测装置能够高效率且实时地对列车的车轮踏面和轨道的表面缺陷进行检测，从而为列车的安全行驶提供帮助。

4、可选地，行走机构包括车架、转动连接于车架上的轮对轴、连接于轮对轴相对两端的车轮对，以及电机；轮对轴包括主动轮对轴和从动轮对轴，车轮对包括连接于主动轮对轴两端的主动轮对和连接于从动轮对轴两端的从动轮对；电机的输出端和主动轮对轴传动连接，用于驱动主动轮对轴转动以带动主动轮对转动；主动轮对轴和从动轮对轴沿列车的长度方向间隔排布。

5、可选地，车架包括设于车体下方的支架，支架与车体连接，且与轮对轴转动连接。

6、可选地，行走机构还包括第一悬架，支架通过第一悬架和车体连接。

7、可选地，车架还包括轴箱，轴箱和支架固定连接，且支架通过轴箱与轮对轴转动连接。

8、可选地，行走机构还包括第二悬架，支架与轴箱通过第二悬架连接。

9、可选地，行走机构还包括第一带轮、第二带轮和套设于第一带轮和第二带轮上的传送带；第一带轮套设且固定于主动轮对轴上，第二带轮套设且固定于电机的输出端。

10、可选地，行走机构还包括制动机构，制动机构与车轮对配合以用于控制车轮对的转动速度。

11、可选地，表面缺陷检测装置还包括移动电源，移动电源分别与电机和控制单元电连接。

12、可选地，表面缺陷检测装置还包括与移动电源电连接的逆变器，移动电源通过逆变器分别与电机和控制单元电连接。

13、本发明的有益效果包括：

14、本申请提供的表面缺陷检测装置行驶于列车的轨道上；表面缺陷检测装置包括车体、与车体传动连接的行走机构、与行走机构电连接的控制单元、与控制单元电连接的检测机构；检测机构包括第一图像采集器和第二图像采集器，第一图像采集器用于采集轨道的图像，第二图像采集器用于采集位于表面缺陷检测装置前方的列车的车轮踏面的图像；控制单元用于分别接收第一图像采集器和第二图像采集器采集的图像并进行分析处理。本申请提供的表面缺陷检测装置在工作时，控制单元控制行走机构在轨道上行驶，以使表面缺陷检测装置能够跟随着列车高速运行，在此过程中，第一图像采集器采集轨道表面的图像、第二图像采集器采集前方列车的车轮踏面的图像，控制单元对接收到的第一图像采集器和第二图像采集器采集到的图像信息进行分析和处理，以得到轨道表面的缺陷和列车车轮踏面的缺陷。该表面缺陷检测装置能够高效率且实时地对列车的车轮踏面和轨道的表面缺陷进行检测，从而为列车的安全行驶提供帮助；且本申请的表面缺陷检测装置能够适用于非接触式、无人化以及高速检测下，具有较佳的应用前景和市场价值。

技术特征：

1.一种表面缺陷检测装置，其特征在于，所述表面缺陷检测装置行驶于列车的轨道上；所述表面缺陷检测装置包括车体、与所述车体传动连接的行走机构、与所述行走机构电连接的控制单元、与所述控制单元电连接的检测机构；所述检测机构包括第一图像采集器和第二图像采集器，所述第一图像采集器用于采集轨道的图像，所述第二图像采集器用于采集位于所述表面缺陷检测装置前方的列车的车轮踏面的图像；所述控制单元用于分别接收所述第一图像采集器和所述第二图像采集器采集的图像并进行分析处理。

2.根据权利要求1所述的表面缺陷检测装置，其特征在于，所述行走机构包括车架、转动连接于所述车架上的轮对轴、连接于所述轮对轴相对两端的车轮对，以及电机；所述轮对轴包括主动轮对轴和从动轮对轴，所述车轮对包括连接于所述主动轮对轴两端的主动轮对和连接于所述从动轮对轴两端的从动轮对；所述电机的输出端和所述主动轮对轴传动连接，用于驱动所述主动轮对轴转动以带动所述主动轮对转动；所述主动轮对轴和所述从动轮对轴沿所述列车的长度方向间隔排布。

3.根据权利要求2所述的表面缺陷检测装置，其特征在于，所述车架包括设于所述车体下方的支架，所述支架与所述车体连接，且与所述轮对轴转动连接。

4.根据权利要求3所述的表面缺陷检测装置，其特征在于，所述行走机构还包括第一悬架，所述支架通过所述第一悬架和所述车体连接。

5.根据权利要求3所述的表面缺陷检测装置，其特征在于，所述车架还包括轴箱，所述轴箱和所述支架固定连接，且所述支架通过所述轴箱与所述轮对轴转动连接。

6.根据权利要求5所述的表面缺陷检测装置，其特征在于，所述行走机构还包括第二悬架，所述支架与所述轴箱通过所述第二悬架连接。

7.根据权利要求2至6中任意一项所述的表面缺陷检测装置，其特征在于，所述行走机构还包括第一带轮、第二带轮和套设于所述第一带轮和所述第二带轮上的传送带；所述第一带轮套设且固定于所述主动轮对轴上，所述第二带轮套设且固定于所述电机的输出端。

8.根据权利要求2所述的表面缺陷检测装置，其特征在于，所述行走机构还包括制动机构，所述制动机构与所述车轮对配合以用于控制所述车轮对的转动速度。

9.根据权利要求2所述的表面缺陷检测装置，其特征在于，所述表面缺陷检测装置还包括移动电源，所述移动电源分别与所述电机和所述控制单元电连接。

10.根据权利要求9所述的表面缺陷检测装置，其特征在于，所述表面缺陷检测装置还包括与所述移动电源电连接的逆变器，所述移动电源通过所述逆变器分别与所述电机和所述控制单元电连接。

技术总结
一种表面缺陷检测装置，涉及轨道表面损伤检测技术领域。该表面缺陷检测装置行驶于列车的轨道上；表面缺陷检测装置包括车体、与车体传动连接的行走机构、与行走机构电连接的控制单元、与控制单元电连接的检测机构；检测机构包括第一图像采集器和第二图像采集器，第一图像采集器用于采集轨道的图像，第二图像采集器用于采集位于表面缺陷检测装置前方的列车的车轮踏面的图像；控制单元用于分别接收第一图像采集器和第二图像采集器采集的图像并进行分析处理。该表面缺陷检测装置能够高效率且实时地对列车的车轮踏面和轨道的表面缺陷进行检测，从而为列车的安全行驶提供帮助。

技术研发人员：王宇,刘崇睿,缪炳荣,金月皓,张盈,袁哲锋,胡天棋,尹兆珂,张哲,刘俊利,赵浪涛
受保护的技术使用者：西南交通大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14