轨道平行度检测装置的制作方法

本实用新型涉及铁路设备技术领域，特别是涉及一种轨道平行度检测装置。

背景技术：

随着国家经济的飞速发展，铁路运输成为交通运输的重要组成部分，发挥着不可替代的作用。在铁路建设领域中的许多方面都对平行度有着较高要求，例如，双轨轨道的平行性与铁路运输的安全性关系密切，如果双轨轨道的平行性较差，则会导致列车发生脱轨或者倾覆，造成重大的铁路运输安全事故。

国家投入了大量的资金和人力用于研究双轨轨道平行性检测的方法，双轨轨道平行性检测也成为铁路运输领域研究的重点问题，如何对铁路设备的平行度进行准确的检测成为了铁路建设至关重要的一部分。

技术实现要素：

本实用新型针对上述技术问题，克服现有技术的缺点，提供一种轨道平行度检测装置，能够较为准确地检测双规轨道的平行度。

为了解决以上技术问题，本实用新型提供一种轨道平行度检测装置，包括第一检测单元和第二检测单元二，第一检测单元和第二检测单元之间设有连接座且三者可沿待测轨道同步运动，第一检测单元和连接座铰接且第一检测单元可绕竖直轴转动，第二检测单元和连接座固定连接；

第一检测单元包括第一固定座和激光发射器，激光发射器安装于第一固定座上；第二检测单元包括第二固定座、检测目镜、检测箱、显示器和可调棱镜组，其中：

检测箱安装于第二固定座的上方，检测箱内并列设有摄像头和检测光管，摄像头与显示器连接，检测光管可在暗背景下产生目标瞄准用的亮十字分划线；检测箱内还设有第一三垂棱镜，第一三垂棱镜的两端分别位于摄像头与检测光管相邻部位的正下方，第一三垂棱镜具有三个相互垂直的反射面，第一三垂棱镜的一端可接收从正上方投射下的检测光管发出的光束，另一端可将该光束平行反射至摄像头内；检测箱正对摄像头上远离第一三垂棱镜的部位设有激光入射窗口；

可调棱镜组和检测目镜均安装于第二固定座上且位于检测箱下方，可调棱镜组角度可调且包括入射口和出射口，入射口正对检测光管上远离第一三垂棱镜的部位，检测时，激光发射器正对激光入射窗口，检测目镜正对出射口；

激光发射器、检测目镜分别与双轨轨道保持同轴；第一固定座和第二固定座底部分别设有滚轮，滚轮可与待检测轨道配合。

技术效果：本实用新型通过在双轨轨道上分别设置第一检测单元和第二检测单元来检测轨道的平行度，利用该检测装置可直接检测出第一检测单元和第二检测单元的平行度，在保持第一检测单元、第二检测单元分别和双轨轨道保持同轴的前提下，再根据第一检测单元和第二检测单元的平行度间接得到双轨轨道的平行度。本实用新型采用三垂棱镜反射光束，可以实现高精度的光束方向控制，对第一检测单元和第二检测单元达到高精度的平行度检测，从而实现对双轨轨道平行度的高精度检测，整个装置具有精度高、易操作等优点。

本实用新型进一步限定的技术方案是：

进一步的，检测光管包括灯管管体、分划照明灯、分划板和准直镜头，分划照明灯位于灯管管体的顶部，分划板位于分划照明灯的正下方，准直镜头位于灯管管体的底部管口。

前所述的轨道平行度检测装置，可调棱镜组包括依次连接的出光筒、第二三垂棱镜和第三三垂棱镜，第一三垂棱镜、第二三垂棱镜和第三三垂棱镜的结构相同且外部均设有棱镜壳，出光筒的筒口位于入射口位置，激光可从入射口入射，经出光筒、第二三垂棱镜和第三三垂棱镜后，从出射口平行射出。

前所述的轨道平行度检测装置，可调棱镜组具有折叠旋转机构，出光筒、第二三垂棱镜和第三三垂棱镜相互通过圆筒套接且用锁紧螺钉进行紧固。

前所述的轨道平行度检测装置，检测箱内还设有电源模块，摄像头、检测光管分别与电源模块连接。

前所述的轨道平行度检测装置，连接座连接有驱动装置。

前所述的轨道平行度检测装置，滚轮包括第一滚轮、第二滚轮、调节弹簧和紧固件，调节弹簧固定于第一滚轮和第二滚轮之间，紧固件固定于第一滚轮和第二滚轮两侧并将调节弹簧压缩在需要的长度处固定。

本实用新型的有益效果是：

（1）本实用新型在使用时对环境、场地的光照、大小无要求，大大提高了工作效率和适用性；

（2）本实用新型中可调棱镜组通过棱镜间折叠夹角和转角的调整，实现将检测光管产生的亮十字线和检测目镜对准，从而使检测目镜与亮十字线保持相对静止；

（3）本实用新型中摄像头入射口径采用分区设计，入射光中部分区域为分划回射光，另外一部分区域为激光发射器发射的入射光，实现了分区光束的图像合成；

（4）本实用新型中由于三垂棱镜的反射光和入射光有严格的平行度关系，因此本装置的光轴平行性具有可靠的精度，而且对其他零部件的制造和组装的要求较低，最终检查双轨轨道的平行性非常可靠；

（5）本实用新型中第一检测单元和第二检测单元底部的滚轮可以根据待检测轨道的规格进行调整，从而使得滚轮能尽量与轨道配合，保证第一检测单元和第二检测单元与轨道的同轴性。

附图说明

图1为本实施例的整体示意图；

图2为图1中局部A的放大图；

图3为本实施例中三垂棱镜的光路原理图；

图4为本实施例中检测箱示意图；

图5为本实施例中可调棱镜组示意图；

其中：1、连接座；2、第一固定座；3、激光发射器；4、第二固定座；5、检测目镜；6、检测箱；7、显示器；8、可调棱镜组；8a、入射口；8b、出射口；801、出光筒；802、第二三垂棱镜；803、第三三垂棱镜；9、摄像头；10、检测光管；1001、灯管管体；1002、分划照明灯；1003、分划板；1004、准直镜头；11、第一三垂棱镜；12、激光入射窗口；13、滚轮；1301、第一滚轮；1302、第二滚轮；1303、调节弹簧；14、电源模块。

具体实施方式

本实施例提供的一种轨道平行度检测装置，结构如图1-5所示。

该装置包括第一检测单元和第二检测单元二，第一检测单元和第二检测单元之间设有连接座1且三者可沿待测轨道同步运动，第一检测单元和连接座1铰接且第一检测单元可绕竖直轴转动，第二检测单元和连接座1固定连接。连接座1连接有驱动装置。

第一检测单元包括第一固定座2和激光发射器3，激光发射器3安装于第一固定座2上。

第二检测单元包括第二固定座4、检测目镜5、检测箱6、显示器7和可调棱镜组8，其中：

检测箱6安装于第二固定座4的上方，检测箱6内并列设有摄像头9和检测光管10，摄像头9与显示器7连接，检测光管10可在暗背景下产生目标瞄准用的亮十字分划线。检测箱6内还设有第一三垂棱镜11，第一三垂棱镜11的两端分别位于摄像头9与检测光管10相邻部位的正下方，第一三垂棱镜11具有三个相互垂直的反射面，第一三垂棱镜11的一端可接收从正上方投射下的检测光管10发出的光束，另一端可将该光束平行反射至摄像头9内。检测箱6正对摄像头9上远离第一三垂棱镜11的部位设有激光入射窗口12。检测箱6内还设有电源模块14，摄像头9、检测光管10分别与电源模块14连接。

可调棱镜组8和检测目镜5均安装于第二固定座4上且位于检测箱6下方，可调棱镜组8角度可调且包括入射口8a和出射口8b，入射口8a正对检测光管10上远离第一三垂棱镜11的部位，检测时，激光发射器3正对激光入射窗口12，检测目镜5正对出射口8b。可调棱镜组8包括依次连接的出光筒801、第二三垂棱镜802和第三三垂棱镜803，第一三垂棱镜11、第二三垂棱镜802和第三三垂棱镜803的结构相同且外部均设有棱镜壳，出光筒801的筒口位于入射口8a位置，激光可从入射口8a入射，经出光筒801、第二三垂棱镜802和第三三垂棱镜803后，从出射口8b平行射出。可调棱镜组8具有折叠旋转机构，出光筒801、第二三垂棱镜802和第三三垂棱镜803相互通过圆筒套接且用锁紧螺钉进行紧固。

激光发射器3、检测目镜5分别与双轨轨道保持同轴。第一固定座2和第二固定座4底部分别设有滚轮13，滚轮13可与待检测轨道配合。滚轮13包括第一滚轮1301、第二滚轮1302、调节弹簧1303和紧固件，调节弹簧1303固定于第一滚轮1301和第二滚轮1302之间，紧固件固定于第一滚轮1301和第二滚轮1302两侧并将调节弹簧1303压缩在需要的长度处固定。

检测光管10包括灯管管体1001、分划照明灯1002、分划板1003和准直镜头1004，分划照明灯1002位于灯管管体1001的顶部，分划板1003位于分划照明灯1002的正下方，准直镜头1004位于灯管管体1001的底部管口。

工作原理及过程：第一三垂棱镜11、第二三垂棱镜802和第三三垂棱镜803的结构相同，包括a、b、c三个相互垂直的反射面，激光束从三垂棱镜的底部入射后，经a、b、c三个反射面发生三次全反射，仍然从底部出射。当a、b、c三个反射面互相垂直时，即a⊥b 、 b⊥c、c⊥a ，底部的出射光和入射光将完全平行，不随入射角的变化而影响。因此棱镜的姿态有滚动或摇摆等变化时，出射光的方向始终保持不变，保持高精度的平行性。该装置设计了三个三垂棱镜，用于对光路的分解和转折传递。

将第一检测单元和第二检测单元分别置于待检测双轨轨道的两条轨道上；将摄像头9调焦在无穷远处，用于进行激光光斑的成像，显示光斑的样式；打开检测光管10，产生暗背景下无穷远的亮十字分划线，第一三垂棱镜11将检测光管10的部分光束反射至摄像头9内，并在显示器7上形成对应亮十字线图像；同时调整激光发射器3和检测目镜5，使两者处于初始平行位置并与双轨轨道分别保持同轴；调整可调棱镜组8，使得检测光管10产生的亮十字线对准检测目镜5的正前方中央位置，然后将可调棱镜组8和检测目镜5固定，使两者的相对位置保持不变；用激光发射器3发射激光束，激光束从激光入射窗口12射入摄像头9内，并在显示器7上呈现激光光斑，与亮十字线图像合成组合图形；观察显示器7上的激光光斑中心与亮十字线图像是否重合，若重合，则表示被测入射激光束和瞄准线平行，若不重合，则判定激光发射器3和检测目镜5的光轴不平行，并对激光发射器3的光轴进行调整，调整后将激光发射器3固定；在驱动装置的作用下，第一检测单元和第二检测单元同步向前运动，在运动过程中激光发射器3和检测目镜5的光轴与双轨轨道保持同轴，且检测目镜5始终与亮十字线保持相对静止，因此当显示器7上的光斑与亮十字线不完全重合时，即表示激光发射器3的光轴与检测目镜5的光轴不平行，也就是双轨轨道不平行。

除上述实施例外，本实用新型还可以有其他实施方式；凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型要求的保护范围。