一种钢轨连续检测装置的制作方法

1.本实用新型涉及轨道检测技术领域，尤其涉及一种钢轨连续检测装置。


背景技术：

2.钢轨是铁路轨道的主要组成部件，它的功用在于引导轨道车辆的车轮行进方向，承受轨道车辆的重量，钢轨须为轨道车辆的车轮提供连续、平顺和阻力最小的滚动表面，钢轨的健康状况决定了轨道车辆的运行安全性。随着轨道交通线路里程的不断增加及行驶车次密度的不断提高，钢轨的耗损随之加快，钢轨出现问题的频次增多，例如钢轨波磨、表面缺陷等，这些问题状况若不能及时发现并修复，将严重影响钢轨的使用寿命，还会严重影响轨道车辆的运行安全性导致事故发生。
3.传统的钢轨检测方式通常是采用手持装置或者是固定式装置对局部长度的钢轨进行检测，人工操作较多，效率低下，无法自动的进行长距离连续的检测。


技术实现要素：

4.本实用新型所要解决的技术问题和提出的技术任务是对现有技术进行改进，提供一种钢轨连续检测装置，解决目前技术中钢轨检测的通常采用手持装置或者是固定式装置，效率低下，只能对局部长度的钢轨进行检测的问题。
5.为解决以上技术问题，本实用新型的技术方案是：
6.一种钢轨连续检测装置，包括行走小车和检测模块，所述行走小车架装在钢轨上以沿钢轨行进，所述检测模块设置在行走小车上，所述检测模块包括对称设置的两个检测采集单元，行走小车行进过程中每个检测采集单元分别对一条钢轨进行连续检测以获得连续检测数据。本实用新型所述的钢轨连续检测装置利用沿着钢轨行进的行走小车来对钢轨进行自动化连续检测，在行走小车行进过程中，每个检测采集单元都独立连续工作，分别对两条钢轨进行不间断的连续检测，减少人为干预，能够连续的进行长距离的稳定检测，能有效提高检测效率以及检测准确度。
7.进一步的，所述检测采集单元为图像信息采集单元，所述检测采集单元通过图像信息采集的方式以对钢轨进行非接触式的检测，检测效率高、精度高，不易受到行走小车行进过程中产生的振动影响。
8.进一步的，所述检测采集单元包括在垂直于钢轨长度方向上依次设置的相机一、相机二以及相机三，所述相机一、相机二与相机三协作以对钢轨进行断面轮廓数据检测，采用多个图像采集装置进行协作的方式能有效提高检测覆盖全面性，进而保障实现高精度的动态检测，不受环境光线的影响。
9.进一步的，所述相机一和相机二位于钢轨的轨头踏面上方并正对钢轨的轨头踏面，所述相机三位于钢轨内侧并倾斜朝向于钢轨的轨腰。保障图像信息采集的覆盖全面性，保障对钢轨检测全面、精确。
10.进一步的，所述检测模块还包括里程识别单元，所述里程识别单元识别钢轨的路
径上设置的里程标识以获得用于对连续检测数据进行里程标注的里程数据，将检测钢轨获得的连续检测数据与里程数据进行匹配，从而能精确、实时的获知钢轨出现缺陷的准确位置，便于及时进行维护。
11.进一步的，所述里程识别单元为相机，所述里程识别单元拍摄所述里程标识的图像以获得里程数据，通过图像采集的方式来获取图像信息，再根据图像信息获得里程数据，实时方便、成本低。
12.进一步的，所述行走小车上还设置有定位模块以及通讯模块，所述行走小车通过定位模块进行定位并通过通讯模块进行远程数据交互，便于远程控制钢轨连续检测装置，能够在远程实时获得钢轨连续检测装置的位置并控制钢轨连续检测装置行进至精确位置进行检测，无需工作人员随车行进。
13.进一步的，检测模块还包括处理单元，所述处理单元接收连续检测数据并进行分析处理以进行实时诊断与报警，处理单元分析连续检测数据以获得实际的钢轨轮廓并将其与标准钢轨轮廓进行比对以判断钢轨的磨耗状况，实时诊断钢轨的健康状况并及时报警，提高维护及时性，避免出现安全事故。
14.与现有技术相比，本实用新型优点在于：
15.本实用新型所述的钢轨连续检测装置能够长距离并连续稳定的进行钢轨的检测，检测效率高、准确度高；
16.通过图像信息采集的方式对钢轨进行无接触式检测，自动分析识别钢轨表面缺陷，实时诊断与报警，可按预设线路、预设时间自动巡航检测，采集到的连续检测数据包含有里程标注，可以迅速定位钢轨的缺陷点位置，便于及时的进行维护。
附图说明
17.图1为本实用新型钢轨连续检测装置的整体示意图；
18.图2为本实用新型钢轨连续检测装置的底侧示意图；
19.图3为钢轨截面方向上检测采集单元与钢轨相配合的结构示意图。
20.图中：
21.行走小车1、检测模块2、检测采集单元3、相机一31、相机二32、相机三33、里程识别单元4、钢轨5。
具体实施方式
22.下面将结合本实用新型实施例，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
23.本实用新型实施例公开一种钢轨连续检测装置，能够自动化的对钢轨进行长距离、连续的检测，无需人工干预，自动化程度高，效率高。
24.如图1至图3所示，一种钢轨连续检测装置，主要包括行走小车1和检测模块2，所述行走小车1架装在钢轨上以沿钢轨行进，无需额外设置专供行走小车1行进的轨道，行走小车1沿着既有的钢轨行进并在行进过程中进行检测，实施方便、成本低，在本实施例中，所述
行走小车1为双轨行走车辆，所述行走小车1包括分别架装在两条钢轨上的行走轮，单侧的钢轨上设置有两个行走轮，即，所述行走小车1为双桥车辆，前桥或后桥为驱动桥，行走小车1结构简单，并且能平稳的沿着钢轨进行，为检测提供稳定基础；
25.所述检测模块2设置在行走小车1上，所述检测模块2包括对称设置的两个检测采集单元3，具体的，检测采集单元3对称设置在行走小车1的左右侧，即，行走小车1左侧的检测采集单元3靠近左侧的钢轨，行走小车1右侧的检测采集单元3靠近右侧的钢轨，行走小车1行进过程中每个检测采集单元3分别对一条钢轨进行连续检测以获得连续检测数据，即，行走小车1左侧的检测采集单元3对左侧的钢轨进行连续检测以获得左侧钢轨的连续检测数据，行走小车1右侧的检测采集单元3对右侧的钢轨进行连续检测以获得右侧钢轨的连续检测数据。
26.对钢轨的检测方式包括有多种，检测采集单元3可以是接触式检测单元，例如超声检测单元等，检测精度高、准确度高，但超声检测单元需要耦合液，进行长距离检测时耦合液耗用量大，会增加钢轨连续检测装置的自重，降低续航行驶里程，还会对钢轨造成污染，不便于及时清理；检测采集单元3也可以是非接触式检测单元，例如图像信息采集单元，通过图像信息采集的方式以对钢轨进行非接触式的检测，检测效率高，并且不会对钢轨造成不良影响，检测方便、精度高。
27.在本实施例中，所述检测采集单元3采用的是图像信息采集单元，具体的，如图3所示，所述检测采集单元3包括在垂直于钢轨5长度方向上依次设置的相机一31、相机二32以及相机三33，所述相机一31、相机二32与相机三33协作以对钢轨进行断面轮廓数据检测，所述相机一31和相机二32位于钢轨5的轨头踏面上方并正对钢轨的轨头踏面，所述相机三33位于钢轨5内侧并倾斜朝向于钢轨的轨腰。相机一31的精度在0.075mm，进行钢轨的轨头踏面缺陷检测，主要功能包括检测钢轨表面剥离、掉块、裂纹等表面缺陷。同时可以检测钢轨表面短波波磨，检测精度在波幅0.2mm，波长最长1m；相机二32精度在0.5mm，主要针对钢轨扣件进行检测，检测项目包括钢轨扣件弹条丢失、钢轨扣件螺栓丢失、钢轨扣件螺栓松动、钢轨轨枕缺陷检测等；相机三33精度在0.075mm，主要检测内容包括钢轨廓形磨耗检测，具体为钢轨垂直磨耗及钢轨侧面磨耗，检测精度在0.1mm范围，还包括钢轨轨距检测，主要为检测钢轨轨距、钢轨水平超高及钢轨三角坑检测。
28.相机一31、相机二32与相机三33三个相机均为结构光式3d相机，为了避免其激光之间的相互影响，主要采用了以下两种方法进行解决，首先，相机一31与相机二32，相机二32与相机三33之间的相对位置较近，激光之间容易发生相互干扰。因此相机一31与相机二32采用不同频段的激光，相机二32与相机三33采用不同频段的激光，进而避免激光相互干扰导致的采集图像信息不准确问题。相机二32主要采用红色半导体激光，激光波段在450nm-950nm波段。而相机一31与相机三33主要是采用蓝色半导体激光，激光波段在405nm；其次，由于相机一31与相机三33采用的是相同光谱波段的激光器，为了避免相互之间影响，因此采用了交错放置的方式，具体交错方式主要是相机一31与相机三33头尾相反交错，保证两个相机的激光线距离在300mm左右，相互之间完全不会产生任何影响。
29.检测模块2还包括处理单元，所述处理单元接收检测采集单元3检测采集到的连续检测数据并自动进行分析处理以进行实时诊断与报警，提高维护及时性，避免出现安全事故，具体的，所述处理单元从检测采集单元3检测采集到的连续检测数据得到实际的钢轨轮
廓，然后将实际的钢轨轮廓与标准钢轨轮廓模型匹配及磨耗特征提取计算，准确获取高精度的钢轨磨耗参数，实时诊断出钢轨的健康状况，若钢轨存在表面缺陷则立刻报警以通知工作人员进行及时维护，保障钢轨始终处于良好的状况，提高轨道车辆运行安全性。
30.并且，所述检测模块2还包括里程识别单元4，所述里程识别单元4识别沿着钢轨的路径设置的里程标识以获得用于对连续检测数据进行里程标注的里程数据，具体的，所述里程识别单元4为相机，里程识别单元4设置在检测模块2的顶侧，所述里程识别单元4拍摄所述里程标识的图像以获得里程数据，然后将检测采集单元3采集得到的连续检测数据与里程识别单元4得到的里程数据进行结合，得到包含有里程标注的连续检测数据，在对连续检测数据进行分析处理后能立刻得知断面轮廓存在缺陷的部位所处的实际里程位置，便于迅速、精确定位钢轨的缺陷位置，便于及时进行维护。
31.在本实施例中，所述行走小车1上还设置有定位模块以及通讯模块，所述行走小车1通过定位模块实时定位钢轨连续检测装置自身的位置，便于远程监控以及准确执行收到的指令等，所述行走小车1通过通讯模块进行远程数据交互，包括向远程控制器发送检测结果、接收远程控制器下发的工作指令等，可以使得钢轨连续检测装置按预设线路、预设时间自动巡航检测。
32.以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本实用新型的限制，本实用新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

技术特征：
1.一种钢轨连续检测装置，其特征在于，包括行走小车(1)和检测模块(2)，所述行走小车(1)架装在钢轨上以沿钢轨行进，所述检测模块(2)设置在行走小车(1)上，所述检测模块(2)包括对称设置的两个检测采集单元(3)，行走小车(1)行进过程中每个检测采集单元(3)分别对一条钢轨进行连续检测以获得连续检测数据。2.根据权利要求1所述的钢轨连续检测装置，其特征在于，所述检测采集单元(3)为图像信息采集单元。3.根据权利要求2所述的钢轨连续检测装置，其特征在于，所述检测采集单元(3)包括在垂直于钢轨长度方向上依次设置的相机一(31)、相机二(32)以及相机三(33)，所述相机一(31)、相机二(32)与相机三(33)协作以对钢轨进行断面轮廓数据检测。4.根据权利要求3所述的钢轨连续检测装置，其特征在于，所述相机一(31)和相机二(32)位于钢轨的轨头踏面上方并正对钢轨的轨头踏面，所述相机三(33)位于钢轨内侧并倾斜朝向于钢轨的轨腰。5.根据权利要求1所述的钢轨连续检测装置，其特征在于，所述检测模块(2)还包括里程识别单元(4)，所述里程识别单元(4)识别钢轨的路径上设置的里程标识以获得用于对连续检测数据进行里程标注的里程数据。6.根据权利要求5所述的钢轨连续检测装置，其特征在于，所述里程识别单元(4)为相机，所述里程识别单元(4)拍摄所述里程标识的图像以获得里程数据。7.根据权利要求1所述的钢轨连续检测装置，其特征在于，所述行走小车(1)上还设置有定位模块以及通讯模块，所述行走小车(1)通过定位模块进行定位并通过通讯模块进行远程数据交互。8.根据权利要求1所述的钢轨连续检测装置，其特征在于，检测模块(2)还包括处理单元，所述处理单元接收连续检测数据并进行分析处理以进行实时诊断与报警。

技术总结
本实用新型公开一种钢轨连续检测装置，包括行走小车和检测模块，所述行走小车架装在钢轨上以沿钢轨行进，所述检测模块设置在行走小车上，所述检测模块包括对称设置的两个检测采集单元，行走小车行进过程中每个检测采集单元分别对一条钢轨进行连续检测以获得连续检测数据。本实用新型所述的钢轨连续检测装置能够长距离并连续稳定的进行钢轨的检测，检测效率高、准确度高，自动分析识别钢轨表面缺陷，实时诊断与报警，可以迅速定位钢轨的缺陷点位置，便于及时的进行维护。便于及时的进行维护。便于及时的进行维护。


技术研发人员：杨凯 梁斌 高春良 谢利明
受保护的技术使用者：成都盛锴科技有限公司
技术研发日：2022.08.15
技术公布日：2023/1/3