全文摘要
本实用新型涉及一种钢轨表面轮廓测量装置，包括小车，所述小车包括框架式车架和设在框架式车架上的推手，所述框架式车架的左、右两侧分别设有在钢轨上滚动的轨道轮，所述框架式车架上设有竖直设置的可调节支架，所述可调节支架上设有横在两列钢轨之间的连接杆，所述连接杆的一端接有激光轮廓测量装置，所述激光轮廓测量装置与计算机连接。与现有技术相比，本实用新型利用激光轮廓测量装置检测钢轨表面裂纹，通过手推小车使激光轮廓测量装置在钢轨上运动，实现定点测量，提高了钢轨表面裂纹检测效率和数据采集的完整性和精度，极大的减轻了工作量和设备成本，应用价值显著，适合推广应用。
主设计要求
1.一种钢轨表面轮廓测量装置，包括小车，其特征在于，所述小车包括框架式车架和设在框架式车架上的推手，所述框架式车架的左、右两侧分别设有在钢轨上滚动的轨道轮，所述框架式车架上设有竖直设置的可调节支架，所述可调节支架上设有横在两列钢轨之间的连接杆，所述连接杆的一端接有激光轮廓测量装置，所述激光轮廓测量装置与计算机连接；所述激光轮廓测量装置具体采用OPTIMESS2D激光位移传感器。
设计方案
1.一种钢轨表面轮廓测量装置，包括小车，其特征在于，所述小车包括框架式车架和设在框架式车架上的推手，所述框架式车架的左、右两侧分别设有在钢轨上滚动的轨道轮，所述框架式车架上设有竖直设置的可调节支架，所述可调节支架上设有横在两列钢轨之间的连接杆，所述连接杆的一端接有激光轮廓测量装置，所述激光轮廓测量装置与计算机连接；所述激光轮廓测量装置具体采用OPTIMESS2D激光位移传感器。
2.根据权利要求1所述的一种钢轨表面轮廓测量装置，其特征在于，所述激光轮廓测量装置的底部设有与钢轨的轨头相贴的L型卡槽。
3.根据权利要求1所述的一种钢轨表面轮廓测量装置，其特征在于，所述可调节支架包括伸缩杆，所述伸缩杆的两端分别连接框架式车架和连接杆。
4.根据权利要求1所述的一种钢轨表面轮廓测量装置，其特征在于，所述推手为T型结构，所述T型结构的底部连接所述框架式车架，所述T型结构的顶部固定连接所述计算机。
5.根据权利要求1所述的一种钢轨表面轮廓测量装置，其特征在于，所述框架式车架的左、右两侧分别设有两个轨道轮。
6.根据权利要求1或5所述的一种钢轨表面轮廓测量装置，其特征在于，所述框架式车架为工字型，框架式车架在“工”字中横向结构的两端分别设有轨道轮，在“工”字中竖向结构的中间设置可调节支架。
设计说明书
技术领域
本实用新型涉及钢轨伤损测试的技术领域，尤其是涉及一种钢轨表面轮廓测量装置。
背景技术
钢轨是铁路轨道的主要组成部件，直接承受轮对传来的压力，长期使用过程中出现的表面裂纹影响其服役性能且威胁行车安全。随着高速铁路行车密度增加、运行速度提高以及重载货运线路载重增加，钢轨的负荷和受到挤压及冲击的程度增大，钢轨故障和伤损发生的概率增大，促使接触疲劳裂纹更易萌生和扩展，因此对传统钢轨伤损检测和监测技术带来挑战。
无损检测技术已广泛应用到铁路钢轨缺陷伤损检测和巡检中，对钢轨生产、安装及服役条件下的故障检测和状态维护发挥重要作用。目前国内外常用的铁路钢轨检测技术主要包括超声检测、祸流检测、漏磁检测和视觉检测等，不同检测装置及其仪器设备的原理和检测性能不同，且都有一定局限性。现有的钢轨表面测量装置具有测量过程不稳定、测量速度慢、耗费大量劳动力等问题。
实用新型内容
本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种钢轨表面轮廓测量装置。
本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种钢轨表面轮廓测量装置，包括小车，所述小车包括框架式车架和设在框架式车架上的推手，所述框架式车架的左、右两侧分别设有在钢轨上滚动的轨道轮，所述框架式车架上设有竖直设置的可调节支架，所述可调节支架上设有横在两列钢轨之间的连接杆，所述连接杆的一端接有激光轮廓测量装置，所述激光轮廓测量装置与计算机连接。
优选的，所述激光轮廓测量装置的底部设有与钢轨的轨头相贴的L型卡槽。
优选的，所述可调节支架包括伸缩杆，所述伸缩杆的两端分别连接框架式车架和连接杆。
优选的，所述推手为T型结构，所述T型结构的底部连接所述框架式车架，所述T型结构的顶部固定连接所述计算机。
优选的，所述框架式车架的左、右两侧分别设有两个轨道轮。
优选的，所述框架式车架为工字型，框架式车架在“工”字中横向结构的两端分别设有轨道轮，在“工”字中竖向结构的中间设置可调节支架。
与现有技术相比，本实用新型利用小车带动激光轮廓测量装置检测钢轨表面轮廓，通过手推小车使激光轮廓测量装置在钢轨上运动，利用L型卡槽与钢轨的轨头相贴，提高了测量过程的稳定性，方便实现定点测量，有利于提高钢轨表面检测效率及数据采集的完整性和精度，极大的减轻了工作量和设备成本，应用价值显著，适合推广应用。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型的工作流程图；
图3为实施例中断面激光扫描廓形图；
图4为实施例中的钢轨断面坐标图；
图5为实施例中的断面叠加图；
图6为实施例中的表面裂纹走向图；
图7为实施例中的钢轨轨头三维廓形图。
图中标注：1-计算机，2-推手，3-框架式车架，4-轨道轮，5-可调节支架，6-连接杆，7-激光轮廓测量装置，8-L型卡槽，9-钢轨。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。本实施例以本实用新型技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。
实施例
本申请提出一种钢轨表面轮廓测量装置，基于激光扫描技术对钢轨廓形进行扫描，可以用于直观的进行现场钢轨廓形与标准廓型的对比，测试表面裂纹的存在的位置及深度。
如图1所示，本装置包括小车，小车包括框架式车架3和设在框架式车架3上的推手2。框架式车架3的左、右两侧分别设有在钢轨9上滚动的轨道轮4。框架式车架3上设有竖直设置的可调节支架5，可调节支架5上设有横在两列钢轨9之间的连接杆6。本实施例中，连接杆6通过滑动卡槽固定在可调节支架5上，可调节支架5包括伸缩杆，伸缩杆的两端分别连接框架式车架3和连接杆6。
连接杆6的一端接有激光轮廓测量装置7。本实施例中，激光轮廓测量装置7具体采用OPTIMESS 2D激光位移传感器。激光轮廓测量装置7通过以太网交换机与计算机1连接。激光轮廓测量装置7的底部设有与钢轨9的轨头相贴的L型卡槽8。本装置通过激光轮廓测量装置7对钢轨9的廓形进行扫描，运用激光三角法测量原理，锁定y轴和z轴，激光投射于被测物体表面形成一条轮廓线，轮廓线的长度用y轴计量，轮廓线的高低用z轴计量。在其测量范围内，接收器可以采集到几千个测点(轮廓精度±0.1mm)的数据。激光轮廓测量装置7激光扫描的结果通过以太网交换机实时传输至计算机1。
本实施例中，推手2为T型结构，T型结构的底部连接框架式车架3，T型结构的顶部固定连接计算机1。
本实施例中，框架式车架3的左、右两侧分别设有两个轨道轮4，框架式车架3为工字型，框架式车架3在“工”字中横向结构的两端分别设置轨道轮4，在“工”字中竖向结构的中间设置可调节支架5。
通过本装置得到的扫描结果可以通过现有的裂纹识别方法得出钢轨的裂纹。本实施例中，利用现有文献“钢轨轮廓全断面检测中的匹配方法研究”(朱新荣,郭振通,周云霞,et al.铁道科学与工程学报,2018,15(9).)中的方法通过Matlab程序将扫描数据实现二维和三维可视化，并运用钢轨廓形匹配方法进行实测廓形与标准廓形的对比分析，进行裂纹识别，定位出表面裂纹的位置，计算表面裂纹的深度。每次激光扫描轮廓数据可以导入数据库，形成数据库管理机制，并反馈出疑似表面裂纹的地点，定期通过数据分析形成表面裂纹分析报告，建立实时的可视化信息反馈机制，以便能更加详细的了解出现表面裂纹的原因，及时对钢轨9进行全寿命周期的养护维修，有效的提高运营维护效率。
如图2所示，本装置的工作流程如下：
1、将本装置放在钢轨9上，调整可调节支架5的高度使L型卡槽8与钢轨9轨头紧密相贴，通过推手2移动小车使激光轮廓测量装置7在钢轨9上运动，在裂纹处选取4个断面进行激光扫描，第三断面扫描结果如图3所示；
2、将得到的廓形数据传输至计算机1中，经处理后导入数据库；
3、对钢轨9的廓形数据进行数据分析：
(1)识别出疑似表面裂纹；
(2)根据钢轨断面图确立坐标原点，如图4所示，确立坐标系后，再对表面裂纹进行定位及深度计算，断面叠加图如图5所示；
(3)绘出钢轨廓形三维图，能更直观的反映出表面裂纹走向，如图6、图7所示；
4、定期通过数据分析形成表面裂纹分析报告，建立实时的可视化信息反馈机制，以便能更加详细的了解出现表面裂纹的原因，及时对钢轨9进行全寿命周期的养护维修，有效的提高运营维护效率。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920050395.4
申请日:2019-01-11
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:31(上海)
授权编号:CN209776442U
授权时间:20191213
主分类号:B61K9/08
专利分类号:B61K9/08
范畴分类:申请人:上海工程技术大学
第一申请人:上海工程技术大学
申请人地址:201620 上海市松江区龙腾路333号
发明人:张力文;路宏遥;何越磊;李再帏
第一发明人:张力文
当前权利人:上海工程技术大学
代理人:宣慧兰
代理机构:31225
代理机构编号:上海科盛知识产权代理有限公司 31225
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计
标签：电脑论文;