[发明专利]非接触式钢轨磨耗检测仪及磨耗检测方法

说明书

本发明提供一种非接触式钢轨磨耗检测仪及检测方法，包括搭载框架、检测模块和定位模块，检测模块包括第一传感器和第二传感器，第一传感器对准轨头垂磨测量点，第二传感器对准轨头侧磨测量点，定位模块采用可控制磁力装置定位，包括铸铁、非导磁体、圆柱形腔体、电工软铁、永磁体，当永磁体转动到和非导磁体垂直时，磁力线穿过轨头侧面和轨头下颚后回到永磁体形成封闭回路，铸铁产生吸附作用吸紧轨头侧面和轨头下颚；本发明设计的定位装置具有磁力可控特性，方便了仪器的安装和移动，提高了检测效率；使用激光位移传感器测量，测量数据精度高、效率高。

技术领域

本发明属于本发明涉及一种检测仪器，尤其是一种非接触式钢轨磨耗检测仪及利用所述检测仪进行非接触式磨耗检测的方法。

背景技术

我国科学技术的突飞猛进，中国高铁发展迅速。随着铁路运行速度不断提高，不仅要保证乘客的舒适性，更要保证列车的安全，对钢轨磨损情况的检测尤为重要，其中车轮与钢轨之间的摩擦为钢轨损失的主要形式。因此加强对钢轨的磨耗检测，根据检测结果及时进行处理是提高铁路运输安全性和乘客舒适性的有效途径。

目前我国对钢轨磨耗的检测参数主要包括垂直磨耗、侧面磨耗，检测频率为每季度一次，铁路上主要使用的检测仪器为钢轨侧垂磨仪以及钢轨断面测量系统两种。

钢轨侧垂磨仪是使用最广泛的一种接触式测量磨耗方式，该仪器主要由两把游标卡尺和轨头卡扣组成，目前数显式和机械式游标卡尺均有使用，主要存在的主要问题有卡尺测头磨损严重、机械式读数误差较大，并且在测量过程中游标容易脱落，游标卡尺需要使用标准钢轨模块进行归零处理等，造成检测效率和检测精度低下；卡扣采用强力磁铁，使测量仪和钢轨紧贴，其缺点是：由于磁力过强，导致仪器在安装过程中极为困难，并且卡尺和钢轨之间容易发生碰撞，损坏仪器，在测量过程中由于磁力过强，仪器在钢轨上移动困难，并且导致卡扣磨损严重，卡扣和钢轨之间吸附大量铁削，造成定位不准，检测效率和精度低。

钢轨侧垂磨仪属于接触机械式，在使用过程中，一般需要两人同时工作，一个人操作仪器，另一个人记录数据，数据不能自动保存，检测效率低和不便于数字化管理；并且操作人员需要长时间弯腰读取游标卡尺数值，易对测量人员身体造成损害，工作强度大。

发明内容

本发明的目的在于克服上述机械接触式测量方式中的不足之处，提出一种非接触式钢轨磨耗检测仪，提高检测效率和检测精度，降低工作强度。

为实现上述发明目的，本发明技术方案如下：

一种非接触式钢轨磨耗检测仪，包括搭载框架3、搭载框架上的检测模块和定位模块1，

检测模块包括两个激光位移传感器：第一传感器7和第二传感器10，第一传感器位于钢轨上方并对准轨头垂磨测量点，第二传感器对准轨头侧磨测量点，第二传感器与定位模块分别位于钢轨两侧的轨头侧面；

定位模块采用可控制磁力装置定位，定位模块1包括两块相交的铸铁17、两块铸铁中间的相交处设有非导磁体14，其中一个铸铁紧贴钢轨轨头侧面18，另一个铸铁紧贴轨头下颚19，非导磁体内部嵌入一圆柱形腔体20，圆柱形腔体的中轴线平行于非导磁体的中轴线，圆柱形腔体的圆柱面为电工软铁16，长方体形状的永磁体15嵌入圆柱形腔体的内部，永磁体15的长度方向为圆柱形腔体横截面的直径方向，永磁体15与圆柱形腔体20转动连接，，当永磁体旋转到平行于非导磁体时，永磁体15的磁力线不穿过钢轨轨头侧面和轨头下颚，永磁体磁力线直接在铸铁中形成回路，铸铁不对钢轨产生磁力吸附作用；当永磁体转动到和非导磁体垂直时，磁力线穿过轨头侧面和轨头下颚后回到永磁体形成封闭回路，铸铁产生吸附作用吸紧轨头侧面和轨头下颚；

第一传感器7测量的位移数据经过计算得到垂磨测量点的钢轨垂直磨耗，第二传感器10测量的数据经过计算得到侧磨测量点的钢轨侧面磨耗。