专利名称：用于测量高速岔枕的底板钉孔距的装置及方法
技术领域：
本发明属于混凝土高速岔枕领域，尤其涉及是一种用于测量高速岔枕的底板钉孔 距的装置及方法。
背景技术：
目前，我国传统的混凝土岔枕钉孔距测量采用标定后的盒尺测量，精度只能达到 士 1mm，然而，随着高速岔枕技术的迅速发展，对底板钉孔距的要求越来越高，通常应用的偏 差为士0. 2mm,即使对于二次使用的底板，允许的偏差也应达到士0. 5mm。因此，采用传统的 测量工具已无法满足实际的精度要求。
发明内容
本发明的目的在于，克服上述现有技术的缺陷，提供一种精度较高的用于测量高 速岔枕的底板钉孔距的装置及方法。本发明的目的是通过以下技术方案实现的根据本发明的一个方面，提供一种用于测量高速岔枕的底板钉孔距的装置，包 括第一导轨和与该第一导轨相配合的第一滑块；第二导轨和与该第二导轨相配合的第二滑块，所述第一和第二导轨相互垂直，所 述第二导轨固定在该第一滑块上并与其一起移动；固定在所述第二滑块上的定位杆，其用于定位钉孔的位置；分别设置在所述第一和第二导轨的一侧的第一和第二磁栅尺；分别设置在与所述第一和第二磁栅尺同侧的随第一滑块和第二滑块一起移动的 第一和第二读数头，用于测量钉孔在两个导轨方向上的位置。在上述技术方案中，还包括在所述第一滑块上设有第一平台，其中所述第二导轨设在该第一平台上；在所述第二滑块上设有第二平台，其中所述定位杆设在该第二平台上。在上述技术方案中，所述第一读数头通过连接件与所述第一平台相连接，所述第 二读数头通过另一个连接件与所述第二平台相连接。在上述技术方案中，还包括具有台面的台架，所述第一导轨设置在该台面上。其 中，所述台面具有与所述第一导轨相平行的凹槽，用于容纳所述底板。在上述技术方案中，所述台架具有第一台面和第二台面，所述第一导轨设置在所 述第一台面上，所述凹槽设置在所述第二台面上。在上述技术方案中，所述第二导轨设置为延伸并跨过所述凹槽。在上述技术方案中，还包括数字显示表，其与所述第一和第二读数头相连接，用于显示所述钉孔在两个方向 上的位置；
与所述数字显示表电连接的工业控制机，用于计算钉孔的间距。根据本发明的另一个方面，提供一种采用上述之一的用于测量高速岔枕的底板钉 孔距的装置的方法，该方法包括以下步骤步骤1)放置底板，使其长度方向与第一导轨相平行；步骤2、通过移动定位杆并将其插入到第一被测孔中测量出第一被测钉孔的位 置；步骤幻再通过移动定位杆并将其插入到第二被测孔中测量出第二被测钉孔的 位置；步骤4)计算所述第一和第二被测钉孔的间距。其中，在所述步骤幻前还包括调平台面的步骤。与现有技术相比，本发明的优点在于1.测量精度高；2.使用更方便。
以下结合附图对本发明实施例作进一步说明，其中
图1为根据本发明优选实施例的底板钉孔距测量装置的立体图；图2为根据本发明优选实施例的底板钉孔距测量装置的局部放大立体图；图3为根据本发明优选实施例的底板钉孔距测量装置的局部放大正视图；图4为根据本发明优选实施例的底板钉孔距测量装置的原理图；图5为根据本发明优选实施例的底板钉孔距测量装置的数字显示表面板。
具体实施例方式图1为根据本发明优选实施例的底板钉孔距测量装置的立体图。该装置包括台架 1，优选地，该台架1采用矩形钢管与角钢焊接而成，以确保台架1的整体刚性，其外形尺寸 为长5500mm，宽700mm，高1200mm，由于使用时，需要将带钉孔的高速岔枕底板放置在该台 架1上，因此应尽量保证台架1的平整度为lmm/5m(长度为5米的偏差为Imm)。优选地，台 架1包括用于放置待测底板的凹槽2，其设置在图1中所示的第一台面101上，用于防止测 量过程中由于受到外力或振动影响使底板移动。该台架1还包括直线型的第一导轨3，其被 固定在第二台面102上，可以理解，图中所示出的导轨横截面仅仅为了解释说明，还可以采 用诸如“工”字形的其他横截面的导轨。将凹槽2和导轨3设置为沿同一方向延伸，即底板 的长度方向，将该方向例如设为χ轴。应该理解，将第一台面101和第二台面102设置在不 同高度的水平面上，更有利于避免定位杆11在移动定位时碰到底板，当然它们也可以在同 一水平面上，同样可以实现本发明目的。另外，也可以不设置有该台架1，而是将导轨及底板 直接放置在较平整的地面上，但比较来说具有台架可以便于使用者更方便地进行测量。图2为根据本发明优选实施例的底板钉孔距测量装置的局部放大立体图。从图中 可以看出，在第一导轨3上安装有可移动的滑块4，该滑块4与导轨3相配合，可沿χ轴方向 在导轨3上移动。在该滑块4上通过一个连接件固定有长条状的第一平台5，该平台5与第 一导轨3相垂直(即与χ轴方向相垂直)。优选地，在该第一平台5的一端设置有在其顶部安装了数字显示表7的支撑杆6，因此滑块4连带数字显示表7可以在导轨上一起移动，该 支撑杆6可以具有一定倾斜角度，例如70度，便于随时读数。可以理解，在本发明的其他实 施例中，所述支撑杆6还可以采用诸如支撑台、支撑块等其他支撑构件来替代，并且所述数 字显示表及其支撑构件还可以被固定在诸如台架的其他位置上，不随着滑块4移动。在该 第一平台5上设置有直线型的第二导轨8，该第二导轨8沿与第一平台5相同的方向(即y 方向)延伸方向，并横跨过凹槽2。应注意该第二导轨8从滑块4延伸出来的长度应至少超 过凹槽2的边缘201，以便于定位杆11可沿y轴方向移动到底板上的任意位置。在该平台 5上安装有可移动的滑块9，在该滑块9上还设置有较小的第二平台10，该平台的一端从第 一平台5延伸出来，在该第二平台10的延伸出来的部分上通过套筒13安装有可上下移动 的定位杆11，该定位杆11还包括位于其下部末端的圆柱体尖端12，该尖端的直径与钉孔大 致相同。测量时，定位杆11需穿过该平台，使尖端12插入到待测底板的钉孔中进行定位。 当然对于本领域普通技术人员应该理解，还可以将定位杆11的下部末端做成锥状，或将定 位杆的直径制作得与待测底板的钉孔直径相同，从而直接将定位杆11插入到钉孔中。所述 定位杆可以由不锈钢等具有较高强度的材料制成。图3为沿图2中的A方向观察到的底板钉孔距测量装置的局部放大正视图。如图 3所示，第二平台10的一端通过连接件16连接有商业化的y轴读数头14，用于与磁栅尺互 感并读出钉孔位置在y轴方向上的位置坐标，该读数头可随第二平台10沿y轴方向移动。 在与该读数头相对的第一平台5的表面上通过诸如粘结剂等粘结方式安装有长条状的商 业化的y轴磁栅尺15，该磁栅尺与第二导轨相平行，并且二者的长度相等，其与上述y轴读 数头配合使用，有关读数头和磁栅尺的工作原理及使用方法为本领域普通技术人员公知。 类似地，第一平台5的靠近数字显示表的一端通过连接件连接有商业化的χ轴读数头，在与 其相对的第二台面102的表面上粘结有χ轴读数头，二者配合使用用以读出钉孔位置在χ 轴方向上的位置坐标。通常χ轴磁栅尺的测量范围在0-5000mm之间，y轴磁栅尺的测量范 围在0-200mm之间。图4为根据本发明实施例的底板钉孔距测量装置的原理示意图。从图4中可以看 出，两个读数头通过电缆分别连接到数字显示表，用以将所测底板钉孔的位置数据通信到 数字显示表。该数字显示表与工业控制机相通信，用于显示所接收的位置数据并将其发送 给工业控制机，数字显示表的面板如图5所示。所述工业控制机采用研华Pentium-4工业 级计算机，具有用于岔枕底板钉孔距的检测系统软件，因此可以通过该软件的人机界面进 行操作，实现对测量过程的控制，并对测量数据进行记录、存储、删除、添加、查询等功能，比 如可通过对应的检测日期和模型编号获得历史数据查询和打印。该工业控制机还配有进一 步提高计算机通讯能力的以太网的网络接口，便于数据的上传或下载，为向用户提供更高 层次的信息化、自动化的质量管理打下良好基础，使用更加方便。采用本发明的上述测量装置，提供一种用于测量高速岔枕的底板钉孔距的方法， 该方法包括以下步骤1)放置底板，使其长度方向与y轴第一导轨3相平行；2)通过移动定位杆11并将其插入到第一被测孔中，显示该第一被测孔的位置为 (80. 0mm, 50. 3mm)；3)再移动定位杆11并将其插入到第二被测孔中，显示该第二被测孔的位置为
6(80. Omm,170. 7mm)；4)计算所述第一和第二被测钉孔的间距，从而得到两孔间距的测量结果为 120. 4mm。优选地，上述技术步骤2~)还包括在移动定位杆前，将台架1的工作台面用水平尺调平。通过本发明的测量装置能够实现对底板钉孔间距的精密测量，其测量精度达到 士0. 1mm，完全可以满足当下对高速岔枕底板钉孔间距的高要求，并且采用现代计算机通讯 技术，对检测数据进行记录、处理，具有数据查询、报表打印等功能。尽管参照上述的实施例已对本发明作出具体描述，但是对于本领域的普通技术人 员来说，应该理解可以基于本发明公开的内容进行修改或改进，并且这些修改和改进都在 本发明的精神以及范围之内。
权利要求
1.一种用于测量高速岔枕的底板钉孔距的装置，包括 第一导轨和与该第一导轨相配合的第一滑块；第二导轨和与该第二导轨相配合的第二滑块，所述第一和第二导轨相互垂直，所述第 二导轨固定在该第一滑块上并与其一起移动；固定在所述第二滑块上的定位杆，其用于定位钉孔的位置； 分别设置在所述第一和第二导轨的一侧的第一和第二磁栅尺； 分别设置在与所述第一和第二磁栅尺同侧的随第一滑块和第二滑块一起移动的第一 和第二读数头，用于测量钉孔在两个导轨方向上的位置。
2.根据权利要求1所述的用于高速岔枕的底板钉孔距测量装置，还包括 在所述第一滑块上设有第一平台，其中所述第二导轨设在该第一平台上； 在所述第二滑块上设有第二平台，其中所述定位杆设在该第二平台上。
3.根据权利要求2所述的用于高速岔枕的底板钉孔距测量装置，所述第一读数头通 过连接件与所述第一平台相连接，所述第二读数头通过另一个连接件与所述第二平台相连 接。
4.根据权利要求2所述的用于高速岔枕的底板钉孔距测量装置，其特征在于，所述定 位杆的下部末端为锥状。
5.根据权利要求4所述的用于高速岔枕的底板钉孔距测量装置，其特征在于，所述定 位杆由不锈钢材料制成。
6.根据权利要求1所述的用于高速岔枕的底板钉孔距测量装置，还包括具有台面的台 架，所述第一导轨设置在该台面上。
7.根据权利要求6所述的用于高速岔枕的底板钉孔距测量装置，其特征在于，所述台 面具有与所述第一导轨相平行的凹槽，用于容纳所述底板。
8.根据权利要求7所述的用于高速岔枕的底板钉孔距测量装置，其特征在于，所述台 架具有第一台面和第二台面，所述第一导轨设置在所述第一台面上，所述凹槽设置在所述 第二台面上。
9.根据权利要求8所述的用于高速岔枕的底板钉孔距测量装置，其特征在于，所述第 二导轨设置为延伸并跨过所述凹槽。
10.根据权利要求1所述的用于高速岔枕的底板钉孔距测量装置，还包括数字显示表，其与所述第一和第二读数头相连接，用于显示所述钉孔在两个方向上的 位置；与所述数字显示表电连接的工业控制机，用于计算钉孔的间距。
11.根据权利要求10所述的用于高速岔枕的底板钉孔距测量装置，其特征在于，还包 括支撑构件，用于将所述数字显示表固定在所述台架上。
12.—种采用权利要求10所述的用于测量高速岔枕的底板钉孔距的装置的方法，该方 法包括以下步骤步骤1)放置底板，使其长度方向与第一导轨相平行；步骤幻通过移动定位杆并将其插入到第一被测孔中测量出第一被测钉孔的位置； 步骤幻再通过移动定位杆并将其插入到第二被测孔中测量出第二被测钉孔的位置； 步骤4)计算所述第一和第二被测钉孔的间距。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，在所述步骤幻前还包括调平台面的步马聚。
全文摘要
本发明提供一种用于测量高速岔枕的底板钉孔距的装置及方法。该装置包括第一导轨和与该第一导轨相配合的第一滑块；第二导轨和与该第二导轨相配合的第二滑块，所述第一和第二导轨相互垂直，所述第二导轨固定在该第一滑块上并与其一起移动；固定在所述第二滑块上的定位杆，其用于定位钉孔的位置；分别设置在所述第一和第二导轨的一侧的第一和第二磁栅尺；分别设置在与所述第一和第二磁栅尺同侧的随第一滑块和第二滑块一起移动的第一和第二读数头，用于测量钉孔在两个导轨方向上的位置。采用本发明的测量装置，测量精度达到±0.01mm，而且可以对检测数据进行存储、处理，同时具有数据查询、打印等功能。
文档编号G01B7/14GK102102974SQ200910242840
公开日2011年6月22日 申请日期2009年12月17日 优先权日2009年12月17日
发明者吴玉树, 姜忠仁, 孟国珍, 李广坤, 韩占峰, 魏云翔 申请人:北京中铁房山桥梁有限公司, 北京乐宇科贸有限责任公司