[发明专利]尖轨纵向爬行及密贴间隙一体化实时测量装置

说明书

本发明属于轨道交通安全领域，涉及一种尖轨纵向爬行及密贴间隙一体化实时测量装置，包括位移转换传动机构、位移传感器、角度传感器和数据采集处理单元；该装置将爬行位移和密贴间隙这对正交位移通过位移转换成直线位移和角度位移，利用传感器和数据采集处理单元对转换后的位移信号进行采集处理，通过ZigBee无线模块将尖轨状态参数发送到监控端进行监测和判断。本发明的装置克服了尖轨爬行和密贴间隙正交位移同时测量安装干涉问题，实现爬行和密贴同时监控；降低位移测量范围，便于维护。

技术领域

本发明属于轨道交通安全领域，涉及一种尖轨纵向爬行及密贴间隙一体化实时测量装置。

背景技术

在高速铁路运行中，道岔是构成铁路轨道的关键设备，而道岔具有数量多、构造复杂、限制列车速度、行车安全性低、养护维修投入大等特点，是轨道的一大薄弱环节。其中的道岔尖轨直接影响列车运行速度和安全。尖轨爬行和不密贴是道岔主要病害，尖轨爬行量指道岔尖轨相对于基本轨的纵向位移,尖轨密贴量是指转辙机与尖轨连接位置尖轨与基本轨之间的间隙，减少由于爬行超标和不密贴导致的道岔无开放信号的停运事件，对于道岔的安全运行、线路的有序运营起着重要作用。

尖轨纵向爬行和密贴间隙的测量，现有的测量装置主要是对爬行和密贴单独进行测量，发明专利号201710719956.0王鹏翔发明了一种基于图像识别的道岔尖轨爬行量监测方法，该方法中用到相机、标尺以及附加光源，在恶劣环境下维护困难。中南大学的傅勤毅论文《基于ZigBee技术的无缝钢轨爬行监测系统设计》选用KTC-75mm拉杆式直线位移传感器监测钢轨爬行位移，针对尖轨工作状态下需要与基本轨实现开合运动，接触式位移测量无法固定安装在轨旁。西门子密贴检查器和中国铁路通信信号集团公司JM1型密贴检查器是已商品化的密贴检查设备，但只能对尖轨密贴是否“到位”给出“通”与“不通”的“开关”信号，不能反映密贴时间隙的连续变化、变动幅度和频率。目前尚缺少针对尖轨纵向爬行和密贴间隙一体化实时连续测量的装置。

综上所述可知，现有测量装置主要是单独对尖轨爬行和密贴间隙参数进行测量，无法对尖轨爬行和密贴间隙数据变化量、规律、趋势进行综合分析，并且由于爬行和密贴位移属于正交位移，同时测量两位移变化量时，测量装置存在安装干涉问题，并且维护难度较大。

发明内容

为解决尖轨纵向爬行和密贴间隙一体化实时连续测量的难题，本发明提出了一种同时测量爬行和密贴变化量的装置，将爬行位移和密贴间隙这对正交位移通过位移转换成直线位移和角度位移，利用传感器和数据采集处理单元对转换后的位移信号进行采集处理，通过ZigBee无线模块将尖轨状态参数发送到监控端进行监测和判断，并对其参数超过警戒值的情况及时报警。

本发明的技术方案如下：

一种尖轨纵向爬行及密贴间隙一体化实时测量装置，包括位移转换传动机构、位移传感器、角度传感器和数据采集处理单元；

所述的位移转换传动机构，包括浮动接头6、铰接头8、螺栓9、连接杆10、直线轴承11和导向轴13；所述的连接杆10水平设置，其一端与铰接头8固定连接，另一端与导向轴13固定连接；所述的螺栓9，其顶端和底端均设有螺纹，中部为光轴；螺栓9竖直穿过铰接头8的光孔，二者为间隙配合，实现旋转，铰接头8的光孔的上下位置各设有一个轴套7，使螺栓9位于轴套7内，螺栓9 的顶端通过螺纹与螺母配合实现紧固，螺栓9的底端通过螺纹与浮动接头6的上端连接，浮动接头6的下端与尖轨连接板5螺纹连接，尖轨连接板5通过紧固螺钉4固定在尖轨1上，使位移转换传动机构与尖轨1连接为一体，以抵消尖轨1垂直方向的跳动；尖轨1的移动带动螺栓9旋转，从而带动铰接头8和连接杆10旋转；所述的直线轴承11套装在导向轴13上，导向轴13在直线轴承11内左右移动；所述的直线轴承11，其顶端固定安装有直线轴承连接板12，用于安装悬浮滑块16，直线轴承11的底端固定安装有过渡板24，用于安装阶梯轴23；所述的导向轴13端部套有环状的导向轴支座15，二者通过螺钉拧紧，用于安装磁致伸缩位移传感器测杆14，导向轴支座15位于直线轴承11的外侧；