一种滚轮式道岔打磨廓形检测仪的制作方法

1.本实用新型涉及轨道交通钢轨维护设备技术领域，具体涉及一种滚轮式道岔打磨廓形检测仪。


背景技术：

2.钢轨打磨作业是一种技术先进、复杂的作业手段，钢轨打磨目的是消除肥边和伤损，使轨头廓形达到目标廓形，打磨能有效提高列车运行的平稳性，有效延长钢轨使用寿命，逐渐成为铁路局工务系统常规维护作业。我国钢轨打磨作业从零起步，从高铁开始，迅速普及到重载、普铁、地铁，从基本轨延伸到道岔。普通线路、重载线路的道岔一般为整体锻造或选用高硬度钢轨，通过速度低，对行车的影响较小。高速铁路道岔通过速度高、冲击力强、变形大，更换钢轨件的成本高，必需周期性的进行打磨修理。实施打磨作业必需配备钢轨廓形检测仪，但大多数钢轨廓形检测仪都只能检测基本轨，不能检测复杂的道岔廓形。
3.道岔种类繁多，形状各异，检测不同种类不同断面的道岔廓形有相当的难度，有的需要移动廓形仪进行多次测量，有的在测量道岔不同部位时需要更换配件，操作较麻烦，尚无令人满意的产品。
4.为此，亟待一种滚轮式道岔打磨廓形检测仪，携带方便，操作简单，一机多用，能够在不更换零部件的前提下对多种类道岔廓形进行检测。


技术实现要素：

5.针对现有技术中的缺陷，本实用新型提供一种滚轮式道岔打磨廓形检测仪，携带方便，操作简单，一机多用，能够在不更换零部件的前提下对多种类道岔廓形进行检测。
6.本实用新型具体采用以下技术方案：
7.本实用新型的滚轮式道岔打磨廓形检测仪，包括底座，底座上端设置有外壳，外壳设置有定编码器，外壳的外侧还设置有动编码器，定编码器的转轴与动编码器之间设置有主连杆，还包括直杆，直杆的一端与动编码器的转轴相连接，直杆的另一端设置有滚轮。
8.本实用新型进一步优选的，直杆为直线型。
9.本实用新型进一步优选的，直杆的下端开设有通槽，通槽内设置有销轴，滚轮转动套盒在销轴上，滚轮的外壁露出到通槽外。
10.本实用新型进一步优选的，底座的中部下端还设置有横向定位块，所述横向定位块与底座相互垂直，横向定位块与直杆的转动平面相垂直。底座加宽加长，即横向定位块以外的距离为加长的部分，测量尖轨基本轨组合时，通过横向定位块进行定位，测量翼轨心轨组合时，底座加长部分能够搭接到翼轨上端，保证支撑的稳定性。
11.本实用新型进一步优选的，底座和横向定位块内均嵌设有磁铁。
12.本实用新型进一步优选的，外壳的下方还设置限位销，主连杆能与限位销发生干涉作用。
13.本实用新型进一步优选的，外壳的外壁还设置有伸缩杆，伸缩杆的轴线与主连杆
的转动平面相互平行，伸缩杆的另一端设置有三角支架，伸缩杆能相对三角支架转动。
14.本实用新型的有益效果体现在：
15.1、本实用新型的底座和外壳可一体成型，在外壳上设置有定编码器，定编码器的转轴与主连杆相连接，主连杆的另一端与动编码器相连接，动编码器与主连杆作为一个整体能绕定编码器的转轴轴线转动。动编码器的转轴与直杆相互连接，动编码器的转轴能与直杆同步转动。直杆的下端设置有滚轮，滚轮能沿着钢轨的表面移动，采用双编码器的形式，通过滚轮在钢轨表面行走，无盲区扫描采集数据，经软件处理分析，通过定编码器和动编码器记录钢轨廓形各点的横向x，高度z的坐标点，形成轮廓曲线数据。采用直杆小滚轮结构，直杆的横向宽度小，使滚轮能够伸入到较为狭窄的间隙内，能够深入轨面下40mm，以钢轨顶面最高处定位，测量计算尖轨、心轨降低值，避免直杆的横向宽度过大，不能伸入轮缘槽。本实用新型采用直杆小滚轮结构，实现无需移动廓形仪，不用更换底座，便能检测各类道岔不同断面的廓形，采用最高点定位检测尖轨、心轨降低值，支持在线检测高铁、普铁、重载、地铁不同道岔类型的断面廓形，做到钢轨断面一机统检。用于指导大机正线打磨，小机道岔打磨。体积小、重量轻，便于携带，使用方便，测量精度高，价格实惠。
16.2、滚轮优选有精密轴承，滚轮露出到通槽外，保证直杆能够通过滚轮实现在钢轨表面的行走。主连杆长度、直杆的长度、定编码器的转轴相对底板的高度、侧面定位块相对定编码器转轴的轴线距离四个变量，经过精确模拟，得到最佳组合，即直杆能够达到的左右端点位置，以及能够达到的深度位置能够满足需求，确保无需移动廓形仪，不用更换底座，便能检测各类道岔不同断面的廓形。
17.3、本技术，采用最高点定位测量尖轨、心轨降低值；配合侧面定位以钢轨工作面为基准，保证检测仪与钢轨工作面处于正交位置。选择这两个定位，把复杂多种型号的道岔变得简单，打开了道岔廓形仪的新思路。伸缩杆一端与外壳相连，一端与三角支撑架相连。所述三角支撑架可旋转，随意摆放自动找平，保证收缩杆处于水平状态。侧面定位块以及底座内镶嵌有磁铁，保证安装的稳定性。
附图说明
18.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
19.图1为本实用新型的结构示意图；
20.图2为本实用新型与三角支架的整体示意图；
21.图3为测量基本轨时的示意图；
22.图4为测量尖轨基本轨密贴状态示意图；
23.图5为图4的端面示意图；
24.图6为测量翼轨可动心轨密贴状态示意图；
25.图7为图6的端面示意图；
26.附图中，1-底座，2-横向定位板，3-伸缩杆，4-外壳，5-主连杆，6-直杆，7-滚轮，8-定编码器，9-动编码器，10定位销，11-三角支架。
具体实施方式
27.下面将结合附图对本实用新型技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。
28.需要注意的是，除非另有说明，本技术使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域技术人员所理解的通常意义。
29.实施例1
30.本实用新型的滚轮式道岔打磨廓形检测仪，包括底座1，底座1上端设置有外壳4，外壳4设置有定编码器8，外壳4的外侧还设置有动编码器9，定编码器8的转轴与动编码器9之间设置有主连杆5，还包括直杆6，直杆6的一端与动编码器9的转轴相连接，直杆6的另一端设置有滚轮7。
31.采用上述技术方案后：本实用新型的底座1和外壳4可一体成型，在外壳4上设置有定编码器8，定编码器8的转轴与主连杆5相连接，主连杆5的另一端与动编码器9相连接，动编码器9与主连杆5作为一个整体能绕定编码器8的转轴轴线转动。在动编码器9的转轴与直杆6相互连接，动编码器9的转轴能与直杆6同步转动。直杆6的下端设置有滚轮7，滚轮7能沿着钢轨的表面移动，采用双编码器的形式，通过滚轮7在钢轨表面行走，无盲区扫描采集数据，经软件处理分析，通过定编码器8和动编码器9记录钢轨廓形各点的横向x，高度z的坐标点，形成轮廓曲线数据。采用直杆6小滚轮7结构，直杆6的横向宽度小，使滚轮7能够伸入到较为狭窄的间隙内，能够深入轨面下40mm，以钢轨顶面最高处定位，测量计算尖轨、心轨降低值，避免直杆6的横向宽度过大，不能伸入轮缘槽。本实用新型采用直杆6小滚轮7结构，实现无需移动廓形仪，不用更换底座1，便能检测各类道岔不同断面的廓形，采用最高点定位检测尖轨、心轨降低值，支持在线检测高铁、普铁、重载、地铁不同道岔类型的断面廓形，做到钢轨断面一机统检。用于指导大机正线打磨，小机道岔打磨。体积小、重量轻，便于携带，使用方便，测量精度高，价格实惠。
32.实施例2
33.本实施例是在实施例1的基础上作的进一步优化如下：直杆6为直线型。直杆6的下端开设有通槽，通槽内设置有销轴，滚轮7转动套盒在销轴上，滚轮7的外壁露出到通槽外。
34.采用上述技术方案后：滚轮7优选有精密轴承，滚轮7露出到通槽外，保证直杆6能够通过滚轮7实现在钢轨表面的行走。主连杆5长度、直杆6的长度、定编码器8的转轴相对底板的高度、侧面定位块相对定编码器8转轴的轴线距离四个变量，经过精确模拟，得到最佳组合，即直杆6能够达到的左右端点位置，以及能够达到的深度位置能够满足需求，确保无需移动廓形仪，不用更换底座1，便能检测各类道岔不同断面的廓形。
35.实施例3
36.本实施例是在实施例1的基础上作的进一步优化如下：底座1的中部下端还设置有横向定位块，所述横向定位块与底座1相互垂直，横向定位块与直杆6的转动平面相垂直。底座1和横向定位块内均嵌设有磁铁。外壳4的下方还设置限位销，主连杆5能与限位销发生干涉作用。外壳4的外壁还设置有伸缩杆3，伸缩杆3的轴线与主连杆5的转动平面相互平行，伸缩杆3的另一端设置有三角支架11，伸缩杆3能相对三角支架11转动。
37.采用上述技术方案后：本技术，采用最高点定位测量尖轨、心轨降低值；配合侧面
定位以钢轨工作面为基准，保证检测仪与钢轨工作面处于正交位置。选择这两个定位，把复杂多种型号的道岔变得简单，打开了道岔廓形仪的新思路。伸缩杆3一端与外壳4相连，一端与三角支撑架相连。三角支撑架可旋转，随意摆放自动找平，保证收缩杆处于水平状态。侧面定位块以及底座1内镶嵌有磁铁，保证安装的稳定性。
38.实施例4
39.优选的，底座1为一个厚10mm长240mm宽60mm，中间凹的铝板。
40.定编码器8与动编码器9均采用3600脉冲/转，定编码器8采用空心轴、动编码器9采用实心轴，轮廓曲线数据密度大于100点/mm。
41.主连杆5上端与定编码器8同心，下端与直杆6以及动编码器9同心。其加工工艺要求，主连杆5和直杆6平行，直杆6下端安装滚轮7，滚动自如。
42.优选的，主连杆5上端中心点距离钢轨的高度为75mm，主连杆5上下端中心距离为60mm，直杆6上下端中心距离为90mm，侧面定位块距离廓形仪中心线为33mm，滚轮7采用直径6mm的精密轴承。
43.图5和图7中的箭头符号为滚轮在钢轨表面的移动路径示意。
44.检测尖轨基本轨组合时，侧面定位块密贴尖轨工作面，拉开伸缩杆3，一头搭在对面的钢轨顶面，确保检测仪水平放置。伸缩杆3的高度要越过护轨。检测翼轨心轨组合时，将底座1吸附在两侧翼轨顶面，侧面定位块密贴心轨工作面，确保滚轮7能划过翼轨最高处以及心轨最宽处。检测时，由人工操作直杆6，使滚轮7分左右两次沿钢轨表面滚动，钢轨顶面和底面中间位置部分重合，完整地覆盖整个被测断面。定编码器8和动编码器9采集的数据通过控制电路板及固化预处理程序上传到上位机，经上位机应用程序处理，通过用户界面得到钢轨轮廓不同角度的几何参数。
45.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。