一种跨座式单轨轨道水平测量装置及布置方法

1.本发明涉及轨道测量技术领域，具体为一种跨座式单轨轨道水平测量装置及布置方法。


背景技术：

2.跨座式单轨为单轨的一种，单轨系统属于城市轨道交通的一种制式，跨座式单轨是通过单根轨道支持、稳定和导向，车体釆用橡胶轮胎骑在轨道梁上运行的轨道交通制式。单轨列车的长期行驶，使得列车内外轮胎磨损不一致，车辆相对于轨道会出现偏斜，所以需要定期对轨道水平进行测量，保证列车的安全行驶。
3.常用的轨道水平测量装置主要有水平测量仪法、自准直仪测量法、激光干涉仪测量法三种，水平测量仪法以普通气泡式水平仪为例进行分析。首先根据机床导轨直线度误差的精度要求,选择合适精度的水平仪和合适步距的专用桥架；然后将水平仪调零,放在专用桥架上,把专用桥架放在被测导轨的一端开始进行测量。每次记录下相应段的水平仪气泡移动的格数,并按其正负记录下来,然后进行误差值换算数据处理,最后根据所测点数据做误差曲线图,使用最小包容平行线法即可求出其直线度误差。这种普通气泡式水平仪操作简单、使用方便、成本较低，但是测量精度较低。
4.自准直仪测量法主要由具有一定焦距的物镜、带有分划板及照明装置的自准直测微目镜和置于被测对象上的反射镜组成。因为光线在空气中并非绝对准直,测量范围越大,其偏差就越大,采用的光电位置敏感元件的测量精度较难大幅度提高,光束在传播过程中容易受到各种干扰而出现偏差,为非连续测量,结果具有很大的随机性。
5.激光干涉仪测量机床导轨时,反射镜沿着导轨方向运动,当反射镜有偏转角度时，干涉条纹会产生相应的变化,通过运算器可将其转换为直线度误差值。激光干涉仪具有测量距离大,测量速度快,测量精度高,抗干扰能力强,尤其是抗空气扰动的能力强,但是价格昂贵。
6.现有的单轨轨道水平测量装置的测量距离有限，测量成本高，测量精度低，大多采用固定式测量,存在诸多不足：
7.专利申请号为201310575830.2的发明专利公开了一种高精度拖拽水池轨道水平测量装置，该发明的指针杆上、下的运动通过直线轴承控制,保证使其能相对上支板做垂直运动,转动千分尺,百分表通过压触与千分尺的旋钮外端中心相连。当指针杆的尖端刚好触水,百分表的读数就是需要测量的轨道和水槽面的垂直相对高度,通过不同测量点的相对高度差来得出轨道水平度偏差。该发明使用百分表千分尺所组成的水平测量机构，提高了测量精度。但该测量方法需要对左右测量结果进行对比分析，不够方便快捷。
8.专利申请号为201310500756.8的发明专利公开了电子脉冲式轨道水平测试控制装置，该发明主要结构包括滑轨、水平仪、脉冲测距传感器及轨道升降杆等部分组成；水平仪安装在两个滑轨之间，脉冲测距传感器连接水平仪，传感器的控制部分连接液压升降杆。该测量方法只能测量一个水平方向的不平顺，没有设置报警装置，对于测量结果不够方便
直观。
9.专利申请号为201610037544.0的发明专利公开了一种连续式线路道岔稳定车，该发明整车采用一段式车体结构,车架下部包括轨道几何参数单弦测量系统,该测量系统包括至少三个测量小车，该前测量小车、后测量小车之间连接有测量钢弦,所述前测量小车装有前超高测量传感器,所述中间测量小车上装有矢距测量传感器、纵平测量传感器及中间超高测量传感器,所述后测量小车装有后超高测量传感器。该发明的技术方案保留了传统设计的线路道岔稳定功能和稳定装置自动对中功能,同时新增了物料存储功能。但该发明测量成本相对较高。
10.专利申请号为201910228895.7的发明专利公开了一种直线明槽轨道水平度测试仪，该发明包括基座、两个磁性表座、测量组件，磁性表座穿过基座后可定位在轨道面上，测量组件包括安装在基座另一端的测量表支杆、以及安装在测量表支杆顶端的测量表，测量表测头下方设有微调装置。该发明提供的直线明槽轨道水平度测试仪将连通槽内水平面作为水平基准，能够精确测量轨道各测量点相对水平面基准的高度偏差。该发明为直线测量局限性大，测量方法只能测量一个水平方向的不平顺，没有设置报警装置，对于测量结果不够方便直观。
11.专利申请号为202010153735.3的发明专利公开了一种利用水准气泡检修轨道水平度设备，该发明壳体的内部固定连接有混液囊，混液囊的内部固定连接有送液管，混液囊的底部固定连接有液流槽，液流槽的底部固定连接有液位筒，所述液位筒的底部活动连接有弹簧杆，弹簧杆的下端活动连接有螺纹管，螺纹管的上端活动连接有凸轮轴。故液位筒内部的压力变大，故混液囊向内收缩并在送液管表面施加一定的压力，故粘滞系数较小的液体的被挤压出来，并流在混液囊内部，由于弹簧杆的弹力为相互的，故混液囊表面受到间歇压力，即内部的液体混合均匀，混合后的液体从液流槽流至液位筒内部，从而达到了利用水准气泡检测轨道水平度的效果。该发明的测量方法利用施加压力来实现的。
12.专利申请号为202011001754.0的发明专利公开了一种交通轨道水平度检测装置，该发明通过安装板、支撑杆、顶板、螺纹杆、移动块、转杆和连接杆之间的相互配合，利用螺纹杆的转动带动移动块移动，从而带动两个安装板同步向中间或两侧移动，调整两个安装板之间的距离，便于对不同宽度的轨道进行检测，只需转动螺纹杆，无需借助辅助工具，即可达到调整的目的，操作较简单，提高了检测效率。该发明与本发明的结构有一定的相似之处，本发明的移动装置通过驱动电机带动移动轮行走。从发明方法来看，本发明采用直角三角形的分布方法。可同时测量三个个水平方向的不平顺，测量结果更为准确。
13.专利申请号为202011082361.7的发明专利公开了铁路轨道水平测量方法、系统、可读存储介质及电子设备，该发明分别获取的第一水平和第一扭曲由不同的测量机构和传感器系统获得，第一水平与第二水平的动态响应特性具有更多差异特征属于多传感器多源信息融合，因而能够有效克服轨道水平动态时延、虚假大值等问题，获得具有更高精度的轨道水平测量成果。该发明与本发明直角三角形布置方法完全不同。


技术实现要素：

14.根据现有技术的不足，本发明提供了一种跨座式单轨轨道水平测量装置及布置方法，采用水平测量机构呈三角形的布置方法放置，可同时测量轨道横向、轨道纵向和横向纵
向耦合不平顺，极大提高测量效率和测量的准确度。
15.为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案为：
16.一种跨座式单轨轨道水平测量装置及布置方法，特征在于：
17.设置在轨道梁体顶部的移动支撑机构和安装在移动支撑机构顶部的三个水平测量机构，所述移动支撑机构包括两个前后设置呈h形的移动轮，两个所述移动轮的左右两侧均固定连接有向外延伸的横轴，横轴的外侧固定连接有支撑轴承，四个所述支撑轴承的顶部之间固定连接有支撑板，所述支撑板的顶部固定连接有呈门状的安装板，所述安装板的顶部固定安装有三个水平测量机构，所述支撑板的左右两侧均固定有辅助稳定机构；
18.所述水平测量机构包括玻璃管，所述玻璃管的内部中央设置有水银球，所述玻璃管的底部固定连接有贯穿玻璃管底部的固定接头，所述玻璃管的左右两端均设置有移动接头，所述固定接头的底部固定连接有警报器，所述警报器的左右两侧均固定连接有导线，两个所述导线分别与两个移动接头电连接。
19.优选地，所述支撑板的前端顶部固定安装有两个对称的驱动电机，两个驱动电机的相背端均通过联轴器固定连接有带轮，前侧所述移动轮的左右两侧横轴的外端均固定连接有带轮，上下带轮的外侧之间套接有传动带。
20.优选地，利用带轮和传动带使得驱动电机带动前端移动轮进行转动，带动整体装置进行移动，方便进行轨道的测量。
21.优选地，所述支撑板的顶部固定安装有位于驱动电机后方的蓄电池，蓄电池与驱动电机电连接，蓄电池的输出端与固定接头电连接，蓄电池的输入端与导线电连接。
22.优选地，利用蓄电池对驱动电机和警报器进行供电，便于测量的进行。
23.优选地，所述玻璃管的两端底部均固定连接有安装架，玻璃管的两端均插接有将移动接头包裹的滑动杆，所述滑动杆的外侧固定连接有与玻璃管内壁接触的密封块，所述导线在滑动杆内与移动接头连接。
24.优选地，利用安装架方便使用者将玻璃管固定在安装板顶部，利用密封块将玻璃管的两端进行密封，防止空气进入，拉动滑动杆可以调整移动接头在玻璃管内的位置，方便使用者调整测量灵敏度。
25.优选地，三个所述水平测量机构分别呈轨道横向、轨道纵向和横向纵向耦合方向，三个水平测量机构呈直角三角形分布，所述警报器的内部安装有蜂鸣器和信号发生器。
26.优选地，利用直角三角形分布的水平测量机构，能够测量出轨道的横向和纵向倾斜，并及时报警。
27.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
28.1.本发明三个所述水平测量机构分别呈轨道横向、轨道纵向和横向纵向耦合方向，三个水平测量机构呈直角三角形分布，能够快速测量出轨道的横向和纵向倾斜，并及时报警，极大的提高了测量效率和测量的准确性。
29.2.本发明的一种跨座式单轨轨道水平测量装置及布置方法，通过移动支撑机构带动水平测量机构在轨道梁体上移动，当轨道梁体产生水平倾斜时，水平测量机构内的水银球在重力作用下移动，将固定接头与移动接头连通，使得警报器通电，警报器发射信号并发出声响进行警示，能够快速的测量出轨道的水平不平顺。
附图说明
30.图1为本发明结构示意图；
31.图2为本发明结构后视图；
32.图3为本发明水平测量机构的结构示意图；
33.图4为本发明水平测量机构的电路连接示意图；
34.图5为本发明水平测量机构的通路情况示意图；
35.图6为本发明水平测量机构的通路情况电路连接图；
36.图7为本发明结构俯视图；
37.图8为本发明水平测量机构整体的电路连接图。
38.图9为本发明结构三维示意图。
39.图中：1、轨道梁体；2、移动支撑机构；3、辅助稳定机构；4、水平测量机构；5、蓄电池；21、移动轮；22、支撑轴承；23、支撑板；24、驱动电机；25、带轮；26、安装板；31、固定螺管；32、调整螺杆；33、套管；34、伸缩杆；35、固定轴；36、辅助轮；41、玻璃管；42、安装架；43、水银球；44、固定接头；45、滑动杆；46、密封块；47、移动接头；48、警报器；49、导线。
具体实施方式
40.为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下实例结合附图对本发明的一种跨座式单轨轨道水平测量装置及布置方法作具体阐述，需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。
41.实施例一，由图1、图2和图7给出，一种跨座式单轨轨道水平测量装置及布置方法，本发明包括设置在轨道梁体1顶部的移动支撑机构2和安装在移动支撑机构2顶部的三个水平测量机构4，移动支撑机构2包括两个前后设置呈h形的移动轮21，两个移动轮21的左右两侧均固定连接有向外延伸的横轴，横轴的外侧固定连接有支撑轴承22，四个支撑轴承22的顶部之间固定连接有支撑板23，支撑板23的顶部固定连接有呈门状的安装板26，安装板26的顶部固定安装有三个水平测量机构4，支撑板23的左右两侧均固定有辅助稳定机构3；如图3和图5所示，水平测量机构4包括玻璃管41，玻璃管41的内部中央设置有水银球43，玻璃管41的底部固定连接有贯穿玻璃管41底部的固定接头44，玻璃管41的左右两端均设置有移动接头47，固定接头44的底部固定连接有警报器48，警报器48的左右两侧均固定连接有导线49，两个导线49分别与两个移动接头47电连接。
42.实施例二，在实施例一的基础上，如图1和图2所示，支撑板23的前端顶部固定安装有两个对称的驱动电机24，两个驱动电机24的相背端均通过联轴器固定连接有带轮25，前侧移动轮21的左右两侧横轴的外端均固定连接有带轮25，上下带轮25的外侧之间套接有传动带，利用带轮25和传动带使得驱动电机24带动前端移动轮21进行转动，带动整体装置进行移动，方便进行轨道的测量；
43.支撑板23的顶部固定安装有位于驱动电机24后方的蓄电5，蓄电池5与驱动电机24电连接，蓄电池5的输出端与固定接头44电连接，蓄电池5的输入端与导线49电连接，利用蓄电池5对驱动电机24和警报器48进行供电，便于测量的进行；
44.辅助稳定机构3包括固定在支撑板23左右两侧的固定螺管31，固定螺管31的顶部螺纹连接有调整螺杆32，调整螺杆32的底端固定连接有呈工字型的卡杆，卡杆的外侧套接
有套管33，套管33接近轨道梁体1的一侧固定连接有四个呈方形分布的伸缩杆34，伸缩杆34的外侧套接有弹簧，前侧两个和后侧两个伸缩杆34接近轨道梁体1的一端均固定连接有固定轴35，固定轴35的顶部和底部均安装有辅助轮36，利用辅助稳定机构3保证装置在移动过程中不会倾倒，能够适应不同高度的轨道；
45.玻璃管41的两端底部均固定连接有安装架42，玻璃管41的两端均插接有将移动接头47包裹的滑动杆45，滑动杆45的外侧固定连接有与玻璃管41内壁接触的密封块46，导线49在滑动杆45内与移动接头47连接，利用安装架42方便使用者将玻璃管41固定在安装板26顶部，利用密封块46将玻璃管41的两端进行密封，防止空气进入，拉动滑动杆45可以调整移动接头47在玻璃管41内的位置，方便使用者调整测量灵敏度；
46.如图7所示，三个水平测量机构4分别呈轨道横向、轨道纵向和横向纵向耦合方向，三个水平测量机构4呈直角三角形分布，警报器48的内部安装有蜂鸣器和信号发生器，利用直角三角形分布的水平测量机构4，能够测量出轨道的横向和纵向倾斜，并及时报警；
47.如图3-4所示，水平测量机构4在水平稳定状态时，水银球43只与固定接头44接触，不与移动接头47接触，警报器48处于断电状态，不会发出警报；
48.如图5-6所示，水平测量机构4产生倾斜，水银球43在接触固定接头44的同时，与其中一个移动接头47接触，警报器48通电，发出警报；
49.如图8所示，三个水平测量机构4均与蓄电池5电连接。
50.工作原理：
51.第一步：根据轨道梁体1的高度，转动调整螺杆32，调整螺杆32与固定螺管31螺旋传动，使得调整螺杆32上下移动至合适位置，辅助轮36在弹簧的推动下紧贴轨道梁体1，使得支撑板23不会随意倾斜；
52.第二步：移动轮21接触轨道梁体1的顶部，驱动电机24利用带轮25和传动带驱动移动轮21，移动轮21带动装置顺着轨道梁体1进行移动，轨道梁体1产生倾斜时，水银球43在玻璃管41内顺着倾斜方向流动，水银球43流动至接触移动接头47，使得移动接头47与固定接头44接通；
53.第三步：警报器48通电，使得蜂鸣器发出警报声，信号发生器发射信号至信号接收装置中，使用者可以实时了解轨道的水平程度，方便进行检修，可检测距离更长。
54.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。