铁路轨道几何状态测量轨检小车[发明专利]

*CN103231718A*

(10)申请公布号(10)申请公布号 CN 103231718 A(43)申请公布日 2013.08.07

(12)发明专利申请

(21)申请号 201310163696.5(22)申请日 2013.05.07(66)本国优先权数据

201320212868.9 2013.04.24 CN(71)申请人中铁二院工程集团有限责任公司

地址610031 四川省成都市通锦路3号(72)发明人王国祥 卢建康 王国昌 郑子天

曹体涛 李毛毛 梅熙(74)专利代理机构成都惠迪专利事务所 51215

代理人王建国(51)Int.Cl.

B61D 15/08(2006.01)

权利要求书1页 说明书3页 附图2页权利要求书1页 说明书3页 附图2页

(54)发明名称

铁路轨道几何状态测量轨检小车(57)摘要

铁路轨道几何状态测量轨检小车，以有效提高测量精度和延长使用寿命。它包括车架总成和主控单元、无线通信单元、充电电池单元和传感器单元，车架总成包括第一横梁、第二横梁、左侧纵梁和右侧纵梁，第一横梁、第二横梁的两端分别与左侧纵梁、右侧纵梁连接形成矩形框架；第一走行轮总成、第二走行轮总成纵向间隔安装在右侧纵梁上，第三走行轮总成安装于左侧纵梁中部，形成T型垂向支撑机构；第一导向轮总成、第二导向轮总成纵向间隔安装左侧纵梁上，测量轮总成安装于右侧纵梁的中部，形成T型横向定位机构。CN 103231718 ACN 103231718 A

权 利 要 求 书

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1.铁路轨道几何状态测量轨检小车，包括车架总成和主控单元、无线通信单元、充电电池单元和传感器单元，其特征是：所述车架总成包括第一横梁（10a）、第二横梁（10b）、左侧纵梁（10c）和右侧纵梁（10d），第一横梁（10a）、第二横梁（10b）的两端分别与左侧纵梁（10c）、右侧纵梁（10d）连接形成矩形框架；第一走行轮总成（11a）、第二走行轮总成（11b）纵向间隔安装在右侧纵梁（10d）上，第三走行轮总成（11c）安装于左侧纵梁（10c）中部，形成T型垂向支撑机构；第一导向轮总成（12a）、第二导向轮总成（12b）纵向间隔安装左侧纵梁（10c）上，测量轮总成（12c）安装于右侧纵梁（10d）的中部，形成T型横向定位机构。

2.如权利要求1所述的铁路轨道几何状态测量轨检小车，其特征是：所述第一横梁（10a）、第二横梁（10b）的两端分别连接在左侧纵梁（10c）、右侧纵梁（10d）的顶面，形成立式框架结构。

3.如权利要求1所述的铁路轨道几何状态测量轨检小车，其特征是：所述第一导向轮总成（12a）、第二导向轮总成（12b）和测量轮总成（12c）均包括通过滚针轴承（17）安装在主轴（13）上的横向滚轮（14），在主轴（13）上安装分别与横向滚轮（14）上、下端面接触的上推力球轴承（15）、下推力球轴承（16）。

4.如权利要求3所述的铁路轨道几何状态测量轨检小车，其特征是：所述横向滚轮（14）和第一走行轮总成（11a）、第二走行轮总成（11b）、第三走行轮总成（11c）中的垂向滚轮采用陶瓷滚轮。

5.如权利要求1所述的铁路轨道几何状态测量轨检小车，其特征是：所述主控单元、无线通信单元、充电电池单元和传感器单元固定安装于第一横梁（10a）、第二横梁（10b）之间的空间内。

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说 明 书

铁路轨道几何状态测量轨检小车

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技术领域

[0001]

本发明涉及一种铁路轨道几何状态测量轨检小车。

背景技术

自2006年津京城际高速铁路建设以来，中国高铁迎来了历史上前所未有的大高

潮。高速铁路与普速铁路最大的区别就是高速行车、高可靠性、高平顺性，高安全性。高速铁路的高平顺性最终体现在轨道的高平顺性上，因此，如何将保证轨道的高平顺性，即如何高效、稳定、可靠地检测轨道的内部和外部几何形态，并将轨道的平顺性和空间位置调整到符合设计要求，是高速铁路轨道工程施工的关键技术之一。评价轨道平顺性的主要技术指标为轨距、超高（水平）、轨向、高低、正矢、扭曲（三角坑）等相对平顺性指标及轨道平面、高程与设计值间偏差等绝对平顺性指标。以上平顺性性指标均可通过轨道几何状态测量仪系统（也可简称为轨检小车）进行直接测量或后续分析、计算得到。轨道几何状态测量仪系统（轨检小车）基本原理为：通过轨检小车上位移及倾斜传感器直接测量轨道的轨距、超高（水平），并通过轨检小车棱镜采用全站仪测量轨道中线、左右钢轨的绝对空间位置（平面、高程）进行静态测量，最后通过轨道检测数据后处理软件（REVS）对轨道检测数据进行分析处理，按一定的数学模型计算得到轨道的轨向、高低、正矢、扭曲及轨道平面、高程与设计值间偏差等全部平顺性技术指标，通过分析、评价以上平顺性指标对高速铁路轨道平顺性状态进行评估及对轨道进行模拟扣件调整。

[0003] 目前铁路轨道几何状态测量轨检小车主要以进口的产品为主，其市场占有率超过60%以上。进口产品价格高昂，可维护性差，通常的使用寿命仅有4年左右，年均折旧费达人民币25万元以上，且在使用过程中，维修不便、维修费用较高，挤占了大量的建设资金。而目前国内的同类产品虽从“仿制”中进行了部分创新和改进，拥有了一定的知识产权，也降低了产品的造价，但仍未解决铁路轨道几何状态测量仪使用过程中的快速自检、快速维修、保养等有关工作效率和正确性的问题，不利于延长小车的使用寿命和保证小车的长期数据稳定。

[0004] 铁路轨道几何状态测量轨检小车主要包括车架和安装于车架总成上的主控单元、无线通信单元、充电电池和传感器，车架总成主要由车架及安装于其上的三只走行轮总成、两只导向轮总成和一只测量轮总成构成。现有铁路轨道几何状态测量仪基本上都采用由纵梁与横梁构成的T型车架总成。走行轮总成的布置方式为，在纵梁的底面纵向间隔安装两只走行轮总成，在横梁的另一端底面安装一只走行轮总成。导向轮总成和测量轮总成的布置方式为，两只导向轮总成安装在纵梁的的内侧面上，测量轮总成侧向安装在横梁的另一端。

[0005] 上述车架总成结构和走行轮总成、导向轮总成和测量轮总成存在如下问题，T型车架结构由于其纵梁与横梁采用分体式构造，引入拼装误差，致使检测数据的系统误差；三只走行轮总成、两只导向轮总成和测量轮总成均按与T型车架同方向的T型位置布置，遇到小

[0002]

半径轨道式会引起假轨距问题。除此之外，现有铁路轨道几何状态测量仪均为部分模块可

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说 明 书

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独立拆装，各模块均采用独立供电模式，整车供电能力不足，影响现场使用。发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种铁路轨道几何状态测量轨检小车，以有效提高测量精度和延长使用寿命。

[0007] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案如下：[0008] 本发明的铁路轨道几何状态测量轨检小车，包括车架总成和主控单元、无线通信单元、充电电池单元和传感器单元，其特征是：所述车架总成包括第一横梁、第二横梁、左侧纵梁和右侧纵梁，第一横梁、第二横梁的两端分别与左侧纵梁、右侧纵梁连接形成矩形框架；第一走行轮总成、第二走行轮总成纵向间隔安装在右侧纵梁上，第三走行轮总成安装于左侧纵梁中部，形成T型垂向支撑机构；第一导向轮总成、第二导向轮总成纵向间隔安装左侧纵梁上，测量轮总成安装于右侧纵梁的中部，形成T型横向定位机构。[0009] 本发明的有益效果是，双横梁、双T型构架，致使整车具有明显的稳定性，可有效提高测量精度；整车采用模块化设计，各单元模块间相对独立，通过配套软件判断各单元故障，方便更换、维修，提高产品使用效率；测量轮及导向轮均采用一主滚针轴承、两辅端面轴承相结合的紧凑结构，大幅提高轮系的稳定性与使用寿命。

[0006]

附图说明

本说明书包括如下四幅附图：

[0011] 图1是本发明铁路轨道几何状态测量轨检小车的主视图；

[0010] [0012]

图2是本发明铁路轨道几何状态测量轨检小车的俯视图；

[0013] 图3是本发明铁路轨道几何状态测量轨检小车的左视图；

[0014] 图4是本发明铁路轨道几何状态测量轨检小车第一导向轮总成、第二导向轮总成测量轮总成的结构示意图；

[0015] 图中示出零部件名称及所对应的标记：第一横梁10a、第二横梁10b、左侧纵梁10c、右侧纵梁10d；第一走行轮总成11a、第二走行轮总成11b、第三走行轮总成11c；第一导向轮总成12a、第二导向轮总成12b、测量轮总成12c；主轴13、横向滚轮14、上推力球轴承15、下推力球轴承16、滚针轴承17。具体实施方式

[0016] 下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。[0017] 参照图1、图2、图3，铁路轨道几何状态测量轨检小车，包括车架总成和主控单元、无线通信单元、充电电池单元和传感器单元。所述车架总成包括第一横梁10a、第二横梁10b、左侧纵梁10c和右侧纵梁10d，第一横梁10a、第二横梁10b的两端分别与左侧纵梁10c、右侧纵梁10d连接形成矩形框架。第一走行轮总成11a、第二走行轮总成11b纵向间隔安装在右侧纵梁10d上，第三走行轮总成11c安装于左侧纵梁10c中部，形成T型垂向支撑机构。第一导向轮总成12a、第二导向轮总成12b纵向间隔安装左侧纵梁10c上，测量轮总成12c安装于右侧纵梁10d的中部，形成T型横向定位机构。车架总成采用双横梁结构，

而且相分离，便于强化车架结T型垂向支撑机构、T型横向定位机构构成反向双T型构造，

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说 明 书

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构，有利于延长小车使用寿命，车架总成采用整体构造，结构布局更合理，不需要拼装，不引入拼装误差，因此测量精度更高。其次，双横梁与双T型构造便于各功能模块的布置，有效分解单一横梁的负重，减小横梁变形对测量精度的影响。[0018] 参照图1，所述第一横梁10a、第二横梁10b的两端分别连接在左侧纵梁10c、右侧纵梁10d的顶面，形成立式框架结构。第一横梁10a、第二横梁10b截面为矩形的铝合金型材，采用立式安装结构，相对于卧式安装结构，在同等受力情况下，可有效降低主体结构变形。所述主控单元、无线通信单元、充电电池单元和传感器单元采用单元模块化设计，固定安装于第一横梁10a、第二横梁10b之间的空间内，全接插件连接，可独立进行更换，便于现场故障判断和设备维修。[0019] 参照图4，所述第一导向轮总成12a、第二导向轮总成12b和测量轮总成12c均包括通过滚针轴承17安装在主轴13上的横向滚轮14，在主轴13上安装分别与横向滚轮14上、下端面接触的上推力球轴承15、下推力球轴承16，结构紧凑，可大幅提高测量轮和导向轮的使用寿命。所述横向滚轮14和第一走行轮总成11a、第二走行轮总成11b、第三走行轮总成11c中的垂向滚轮采用陶瓷滚轮，绝缘性好，强度高，耐磨性好。端头突出部位、横梁两端、测量轮和导向轮底面均覆盖聚甲醛、聚四氟绝缘材料；并采用绝缘材料将整个小车断为完全隔离的三个部分，确保整车绝缘性能，满足运营线路使用要求。充电电池单元采用大容量可充电电池，进行集中供电，整车使用时间达到60小时以上，大大优于同类产品平均5小时供电时间。

[0020] 以上所述只是用图解说明本发明铁路轨道几何状态测量轨检小车的一些原理,并非是要将本发明局限在所示和所述的具体结构和适用范围内，故凡是所有可能被利用的相应修改以及等同物，均属于本发明所申请的专利范围。

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说 明 书 附 图

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图1

图2

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说 明 书 附 图

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图3

图4

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