一种带夹持功能的钢轨平直度测量仪的制作方法

1.本实用新型涉及轨道检测技术领域，尤其涉及一种带夹持功能的钢轨平直度测量仪。


背景技术：

2.钢轨顶面短波不平顺对铁路行车的噪音、振动、安全和轮轨冲击荷载均有很大影响。我国准高速铁路、高速铁路及其试验段的钢轨焊接接头不平顺幅值存在较严重的超限问题，造成这一现象的原因除了焊接工艺水平因素之外，另外一个重要因素就是缺少高精度的检测手段来指导焊接、修理。随着铁路测控设备的不断技术革新和高铁的快速发展，铁路钢轨平直度测量越来越重要。
3.现阶段，大多数钢轨平直度检测过程中，存在以下问题：测量轨顶面和导向面平直度，需要进行两次操作，即,通过分别将测量仪上的定位搭接块与轨顶面或导向面搭接，来进行测量仪对轨顶面和导向面平直度的分别测量,这样的操作方式工作效率低。为了实现轨顶面和导向面同时测量，现有技术将测量仪设计成l型结构，由此，在使用时直接将测量仪呈倒置状放置在钢轨上，虽然上述改进可以同时对轨顶面和导向面进行同时测量，但l型结构设置的测量仪容易导致重心倾斜进而从导轨上滑移，使得测量结果不准确。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本实用新型提出了一种带夹持功能的钢轨平直度测量仪，可以解决背景技术中的平直度测量仪因重心倾斜容易从轨道上滑移，造成测量结果不准确的问题。
5.本实用新型的技术方案是这样实现的：本实用新型提供了一种带夹持功能的钢轨平直度测量仪，其包括测量仪本体，所述测量仪本体长度方向两端分别设置有夹持装置，所述夹持装置包括：
6.固定板，竖直固定设置在测量仪本体的端部；
7.夹紧组件，所述夹紧组件包括相对设置的两个夹紧臂及两个连杆，所述夹紧臂铰接于固定板上，夹紧臂的一端具有用于对钢轨侧壁进行夹持的夹紧部，夹紧臂的另一端与连杆的一端铰连接；
8.第一驱动组件，包括铰接座、连接件及锁紧装置，所述铰接座分别与连杆的另一端铰连接，铰接座设置在固定板侧壁上可沿固定板竖直方向上下移动，连接件与铰接座的底部固定连接，锁紧装置设置在铰接座下方的固定板上，用于与连接件配合以使夹紧组件夹紧或张开。
9.在上述技术方案的基础上，优选的，所述固定板侧壁竖直设置有第一滑槽，所述铰接座上设置有与第一滑槽相配合的滑块。
10.进一步，优选的，所述第一滑槽内竖直固定设置有第一导向杆，所述滑块穿过第一导向杆并可沿第一导向杆滑动，滑块下方所在的第一导向杆上套设有第一弹性件。
11.在上述技术方案的基础上，优选的，所述锁紧装置包括安装座及锁紧杆，所述安装
座设置在第一滑槽下方的固定板上，安装座上水平开设有第二滑槽，锁紧杆滑动设置在第二滑槽内，且与固定板相互垂直，连接件底部设置有用于与锁紧杆相配合的挂钩，第二滑槽内水平固定有第二导向杆，第二导向杆穿过所述锁紧杆，锁紧杆与第二滑槽之间的第二导向杆上套设有第二弹性件，第二滑槽内远离第二弹性件的一端设置有限位件。
12.进一步，优选的，所述驱动组件还包括竖直设置在铰接座顶部的按压杆。
13.在上述技术方案的基础上，优选的，所述测量仪本体包括壳体、直线导轨、测量组件及第二驱动组件，所述直线导轨沿壳体长度方向固定设置在壳体内，测量组件包括滑动设置在直线导轨上滑框，所述滑框上设置有第一测量传感器和第二测量传感器，第一测量传感器用于测量轨顶面，第二测量传感器器用于测量导向面，第二驱动组件安装在滑框与直线导轨之间用于驱动测量组件沿直线导轨水平滑动。
14.进一步，优选的，壳体两端面分别设置有端盖，所述端盖插设于壳体内，两个端盖分别与直线导轨的两端固定连接，所述夹持装置竖直固定设置在端盖外侧壁上。
15.进一步，优选的，所述第二驱动组件包括齿条、齿轮及步进电机，所述齿条沿直线导轨长度方向固定设置在直线导轨上，步进电机安装在滑框上，步进电机的输出轴穿过滑框通过齿轮与齿条啮合连接。
16.进一步，优选的，所述测量组件还包括位移传感器，所述位移传感器包括磁栅及磁头，所述磁栅沿直线导轨长度方向固定在直线导轨侧壁上，磁头安装在滑框侧壁上且正对所述磁栅。
17.进一步，优选的，还包括安装在滑框上的电控组件，所述电控组件包括主控电路板及无线通讯模块，所述主控电路板分别与位移传感器、第一测量传感器、第二测量传感器及步进电机相连接，无线通讯模块与主控电路板相连接，用于与终端设备建立通讯连接。
18.本实用新型相对于现有技术具有以下有益效果：
19.(1)本实用新型公开的钢轨平直度测量仪，通过在测量仪本体长度方向两端分别设置夹持装置，具体通过驱动铰接座沿固定板在竖直方向向下移动，并通过铰接座底部的连接件与锁紧装置配合连接，从而使夹紧组件对钢轨两侧进行夹紧，可以使测量仪本体在使用时与钢轨进行牢固固定，避免测量仪本体因重心倾斜从轨道上滑移，造成测量结果不准确；
20.(2)通过固定板上竖直设置第一滑槽，铰接座上设置与第一滑块配合的滑块，可以使铰接座沿固定板上下移动时，保持两条夹紧臂及连杆能够同步旋转，提供夹紧力；
21.(3)通过第一滑槽内设置第一导向杆，第一导向杆穿过滑块，第一导向杆上套设第一弹性件，可以在按压铰接件时，利用第一弹性件的弹性形变，使连接件与锁紧装置之间进行柔性配合，配合连接更加方便；
22.(4)通过拨动锁紧杆，并按压铰接座，可以使连接件底部的挂钩与锁紧杆配合，从而实现铰接座下压后保持位置固定，进而实现夹紧组件对钢轨夹紧；通过设置第二弹性件，当挂钩与锁紧杆连接后，通过第二弹性件可以抵持锁紧杆，使锁紧杆与挂钩紧密贴合，避免锁紧杆从挂钩中脱出；
23.(5)通过设置按压杆，方便对铰接座实施按压，节省人力；
24.(6)通过在滑框上设置第一测量传感器和第二测量传感器，并通过第二驱动组件驱动滑框沿直线导轨水平移动，可以同步实现对钢轨顶面和导向面进行平直度测量；
25.(7)通过在在壳体两端设置端盖，方便将直线导轨插设于壳体内，利用端盖与直线导轨固定，从而将直线导轨、壳体及端盖有机的固定在一起，实现整体的结构稳定性，同时便于安装和拆卸，同时也方便将夹持装置固定在端盖侧壁。 (8)通过滑框与直线导轨之间设置齿轮齿条传动结构，利用步进电机驱动齿轮在齿条上传动，可以满足测量组件在直线导轨上的大行程移动，同时传动精度高，运动平稳，测量精度更高；
26.(9)通过设置位移传感器，可以记录第一测量传感器、第二测量传感器在钢轨具体位置时的平直度数据，使测量数据更加准确直观；
27.(10)通过设置无线通讯模块，可以与终端建立通讯连接，一方面可以通过终端设备发送控制信号，无线通讯模块接收控制信号，启动测量仪本体进行测量工作；另一方面，测量组件在钢轨上移动时所获取的钢轨平直度数据可以实时传输给终端设备，实现数据的自动传输，节省了人工传输数据的步骤，节省工作时间，提高工作效率。
附图说明
28.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
29.图1为本实用新型公开的钢轨平直度测量仪的立体结构示意图；
30.图2为本实用新型公开的钢轨平直度测量仪与钢轨安装平面结构示意图；
31.图3为本实用新型公开的夹持装置的立体结构示意图；
32.图4为本实用新型公开的夹持装置的立体结构示意图；
33.图5为图3中a处局部放大图；
34.图6为本实用新型公开的测量仪本体的分解示意图；
35.图7为本实用新型公开的测量仪本体内部结构示意图；
36.图8为本实用新型公开的测量仪本体平面结构示意图；
37.附图标识：
38.1、测量仪本体；2、夹持装置；21、固定板；22、夹紧组件；23、第一驱动组件；221、夹紧臂；222、连杆；2211、夹紧部；231、铰接座；232、连接件；233、锁紧装置；211、第一滑槽；2311、滑块；2312、按压杆；2111、第一导向杆；2112、第一弹性件；2331、安装座；2332、锁紧杆；2333、第二滑槽； 2334、第二导向杆；2335、第二弹性件；2336、限位件；2321、挂钩；11、壳体；12、直线导轨；13、测量组件；14、第二驱动组件；131、滑框；132、第一测量传感器；133、第二测量传感器；111、端盖；141、齿条；142、齿轮； 143、步进电机；134、位移传感器；1341、磁栅；1342、磁头；15、电控组件； 151、主控电路板；152、无线通讯模块。
具体实施方式
39.下面将结合本实用新型实施方式，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。
40.如图1所示，结合图2
‑
5，本实用新型实施例公开了一种带夹持功能的钢轨平直度测量仪，包括测量仪本体1，测量仪本体1用于放置在钢轨上，实现对钢轨轨顶面和导向面平直度数据的测量。测量仪本体1长度方向两端分别设置有夹持装置2，夹持装置2是为了让测量仪本体1在钢轨上进行位置固定。
41.具体的，夹持装置2包括固定板21、夹紧组件22及第一驱动组件23。
42.其中，固定板21，竖直固定设置在测量仪本体1的端部。
43.夹紧组件22，包括相对设置的两个夹紧臂221及两个连杆222，夹紧臂221 铰接于固定板21上，夹紧臂221的一端具有用于对钢轨侧壁进行夹持的夹紧部 2211，夹紧部2211的形状和钢轨外轮廓相适配，夹紧臂221的另一端与连杆 222的一端铰连接。在本实施例中，两个夹紧臂221及两个连杆222在固定板 21上形成四连杆222机构。
44.第一驱动组件23，包括铰接座231、连接件232及锁紧装置233，铰接座 231分别与连杆222的另一端铰连接，铰接座231设置在固定板21侧壁上可沿固定板21竖直方向上下移动，连接件232与铰接座231的底部固定连接，锁紧装置233设置在铰接座231下方的固定板21上，用于与连接件232配合以使夹紧组件22夹紧或张开。
45.采用上述技术方案，通过驱动铰接座231沿固定板21在竖直方向向下移动，铰接座231带动连杆222旋转，连杆222带动夹紧臂221朝钢轨靠近，并通过铰接座231底部的连接件232与锁紧装置233配合连接，从而使夹紧组件 22对钢轨两侧进行夹紧，可以使测量仪本体1在使用时与钢轨进行牢固固定，避免测量仪本体1因重心倾斜从轨道上滑移，造成测量结果不准确。
46.具体的，本实用新型还通过如下技术方案进行实现。
47.作为一些实施例而言，参照附图3
‑
5所示，固定板21侧壁竖直设置有第一滑槽211，所述铰接座231上设置有与第一滑槽211相配合的滑块2311。由此设置，可以使铰接座231沿固定板21上下移动时，保持两条夹紧臂221及连杆222 能够同步旋转，提供夹紧力。
48.在上述方案的基础上，第一滑槽211内竖直固定设置有第一导向杆2111，所述滑块2311穿过第一导向杆2111并可沿第一导向杆2111滑动，滑块2311下方所在的第一导向杆2111上套设有第一弹性件2112。由此设置，可以在按压铰接件时，第一弹性件2112受到压缩，对铰接座231提供向上的弹性力，通过此弹性力可以使连接件232与锁紧装置233之间进行柔性配合，配合连接更加方便，同时也使得连接件232与锁紧装置233配合更加牢固。
49.作为一些较佳实施方式，锁紧装置233包括安装座2331及锁紧杆2332，所述安装座2331设置在第一滑槽211下方的固定板21上，在本实施例中，安装座2331水平设置，安装座2331上水平开设有第二滑槽2333，锁紧杆2332滑动设置在第二滑槽2333内，且与固定板21相互垂直，连接件232底部设置有用于与锁紧杆2332相配合的挂钩2321，第二滑槽2333内水平固定有第二导向杆 2334，第二导向杆2334穿过所述锁紧杆2332，锁紧杆2332与第二滑槽2333之间的第二导向杆2334上套设有第二弹性件2335，第二滑槽2333内远离第二弹性件2335的一端设置有限位件2336。由此设置，通过拨动锁紧杆2332，并按压铰接座231，可以使连接件232底部的挂钩2321与锁紧杆2332配合，从而实现铰接座231下压后保持位置固定，进而实现夹紧组件22对钢轨夹紧；通过设置第二弹性件2335，当挂钩2321与锁紧杆2332连接后，通过第二弹性件2335 可以抵持锁紧杆2332，使锁紧杆2332与挂钩2321紧密贴合，避免锁紧杆2332 从挂钩2321中脱出。通过设置第二导向杆2334，可以将第二弹性件2335限定
在第二滑槽2333内。
50.值得注意的是，第一弹性件2112可以可以对铰接座231提供向上的推力，从而对连接件232进行提拉，当连接件232上的挂钩2321挂住锁紧杆2332后，通过第二弹性件2335对锁紧杆2332的抵持，可以使锁紧杆2332与挂钩2321 紧密贴合，通过第一弹性件2112和第二弹性件2335的配合使用，可以使锁紧杆2332与连接件232连接更加牢固。
51.作为优选，第一弹性件2112和第二弹性件2335均为压缩弹簧。
52.作为一些可选实施方式，驱动组件还包括竖直设置在铰接座231顶部的按压杆。由此设置，通过按压杆，方便对铰接座231实施按压，节省人力。
53.参照附图6
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8所示，本实施所公开的测量仪本体1包括壳体11、直线导轨 12、测量组件13及第二驱动组件14，具体的，壳体11呈l型设置，所述直线导轨12沿壳体11长度方向固定设置在壳体11内，测量组件13包括滑动设置在直线导轨12上滑框131，所述滑框131上设置有第一测量传感器132和第二测量传感器133，具体的，第一测量传感器132安装在滑框131的底部，且朝向壳体11底面，第一测量传感器132用于测量轨顶面，第二测量传感器133安装在滑框131的侧壁下方，第二测量传感器133器用于测量导向面，第二驱动组件14安装在滑框131与直线导轨12之间用于驱动测量组件13沿直线导轨12 水平滑动。
54.在本实施例中，第一测量传感器132、第二测量传感器133可以采用激光传感器，也可以采用电涡流传感器，具体而言，当测量仪进行大行程测量时，可以采用激光传感器，当进行小行程测量时，可以采用电涡流传感器。上述两种传感器均可以实现对钢轨表面的凹坑或凸起进行检测，且实现检测的原理属于现有技术，此处不做赘述。
55.作为一些较佳实施方式，壳体11两端面分别设置有端盖111，所述端盖111 插设于壳体11内，两个端盖111分别与直线导轨12的两端固定连接，所述夹持装置2竖直固定设置在端盖111外侧壁上。由此设置，方便将直线导轨12插设于壳体11内，利用端盖111与直线导轨12固定，从而将直线导轨12、壳体11 及端盖111有机的固定在一起，实现整体的结构稳定性，同时便于安装和拆卸，同时也方便将夹持装置2固定在端盖111侧壁。
56.在本实施例中，第二驱动组件14包括齿条141、齿轮142及步进电机143，所述齿条141沿直线导轨12长度方向固定设置在直线导轨12上，步进电机143 安装在滑框131上，步进电机143的输出轴穿过滑框131通过齿轮142与齿条 141啮合连接。采用这样的结构设置，通过滑框131与直线导轨12之间设置齿轮齿条传动结构，利用步进电机143驱动齿轮142在齿条141上传动，可以满足测量组件13在直线导轨12上的大行程移动，同时传动精度高，运动平稳，测量精度更高。
57.作为一些实施例而言，为了精准获取测量组件13在钢轨表面移动位置，测量组件13还包括位移传感器134，所述位移传感器134包括磁栅1341及磁头 1342，所述磁栅1341沿直线导轨12长度方向固定在直线导轨12侧壁上，磁头 1342安装在滑框131侧壁上且正对所述磁栅1341。由此设置，可以记录第一测量传感器132、第二测量传感器133在钢轨具体位置时的平直度数据，使测量数据更加准确直观；具体的，在使用该测量仪时，将测量组件13移动到壳体11 的初始位置，即零位，启动测量仪，通过滑框131在直线导轨12上移动，带动磁头1342相对于磁栅1341移动，利用磁栅1341与磁头1342的磁作用进行位置测量，进而可以准确的获取第一测量传感器132、第二测量传感器133在钢轨上的移动位置，从而直观获得在钢轨每个位置对应的平直度数据。
58.为了方便对测量组件13进行操控，也为了便于数据传输，本实用新型在滑框131上还设置了电控组件15，所述电控组件15包括主控电路板151及无线通讯模块152，所述主控电路板151分别与位移传感器134、第一测量传感器 132、第二测量传感器133及步进电机133相连接，无线通讯模块152与主控电路板151相连接，用于与终端设备建立通讯连接。
59.由此设置，无线通讯模块152可以与终端建立通讯连接，一方面可以通过终端设备发送控制信号，无线通讯模块152接收控制信号，启动测量仪本体1 进行测量工作，步进电机133启动后，驱动测量组件13沿直线导轨12移动，位移传感器134、第一测量传感器132及第二测量传感器133获取的数据传输给主控电路板151，主控电路板151将数据传输给无线通讯模块152，最终实现将测量仪在钢轨上移动时所获取的钢轨平直度数据实时传输给终端设备，实现数据的自动传输，节省了人工传输数据的步骤，节省工作时间，提高工作效率。
60.在本实施例中，无线通讯模块152可以是nb
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iot(窄带物联网)模块、wifi 模块、蓝牙模块或lora模块等，只要能与终端设备无线通信并传输数据即可，在此不再一一列举。该终端设备可以是远程的服务器、个人计算机或手机等能够接收并存储数据的设备。
61.以上所述仅为本实用新型的较佳实施方式而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。