一种校直机用的自动激光测量系统的制作方法

1.本技术涉及钢轨校直设备领域，尤其涉及一种校直机用的自动激光测量系统。


背景技术：

2.近年来，随着动车、高铁等高速轨道运输工具的不断提速，为了保证列车高速运行的安全性和舒适性，对于钢轨的平直度要求越来越高。现有的钢轨在制作时，通常是在焊轨基地将多段100米的标准钢轨依次焊成长钢轨，再将长钢轨运输到铺设现场、于现场将长钢轨焊接成一体的无缝钢轨线。钢轨焊接时焊缝处容易出现弯曲现象，因此需要在钢轨焊接后对钢轨焊缝处进行校直。
3.目前相关技术公开了一种应用于校直机的激光测量系统，包括横梁、滑动设置于横梁的测量小车、设置于测量小车的固定架以及固定于固定架的测量机构；其中，测量机构包括顶面激光位移传感器和侧面激光位移传感器，顶面激光位于传感器用于测量钢轨顶面的平直度，而侧面激光位移传感器用于测量钢轨侧面的平直度；通过测量小车在横梁上的移动，可以快速测量出整个钢轨的焊接弯曲位置，以便于对焊接弯曲位置进行校直。
4.然而，校直机在运行时可能出现突然断电的情况，当测量小车于钢轨外侧移动时，出现断电情况后激光位移传感器可能与钢轨发生撞击，进而导致激光位移传感器出现损坏，有待改进。


技术实现要素：

5.为了在校直机意外断电时降低激光位移传感器发生损坏的可能性，本技术提供了一种校直机用的自动激光测量系统。
6.本技术提供的一种校直机用的自动激光测量系统采用如下技术方案：
7.一种校直机用的自动激光测量系统，包括水平滑动设置于校直机机架的行走单元以及用于驱使行走单元移动的传动机构；
8.行走单元安装有用于测量钢轨平直度的激光位移传感机构，激光位移传感机构包括朝向钢轨顶部的顶面激光位移传感器以及分别朝向钢轨两侧面的两个侧面激光位移传感器，顶面激光位移传感器通过滑移机构滑动连接于行走单元；
9.顶面激光位移传感器底部设有支撑部件，当支撑部件抵于钢轨时，支撑部件迫使顶面激光位移传感器向上移动。
10.通过采用上述的技术方案，本技术通过传动机构驱动行走单元、使顶面激光位移传感器与侧面激光位移传感器在钢轨外侧移动，可以对钢轨进行平直度的测量；在测量过程中、校直机出现意外断电的情况时，行走单元失去液压部件的保持力后自然下移，顶面激光位移传感器底部的支撑部件能够率先抵靠于钢轨，降低顶面激光位移传感器与钢轨直接撞击、发生损坏可能性，有利于使顶面激光位移传感器保持良好的使用寿命。
11.另外，行走单元的移动一般通过程序控制，当程序设置出现偏差、顶面激光位移传感器可能碰到钢轨时，支撑部件首先抵靠于钢轨，可以借助滑移机构、带动顶面激光位移传
感器向上滑动，从而起到避让的作用，也能够使顶面激光位移传感器保持良好的使用寿命。
12.可选的，行走单元包括滑动连接于机架的平移基座、竖向滑动设置于平移基座的升降基座以及用于驱使升降基座移动的线性模组，传动机构连接于平移基座、用于驱使平移基座移动；
13.升降基座固定有安装架，安装架设有用于容纳钢轨的容纳区域，顶面激光位移传感器安装于容纳区域内部，两个侧面激光位移传感器均固定于安装架底部，且两个侧面激光位移传感器分别位于容纳区域两侧。
14.通过采用上述的技术方案，在进行钢轨的平直度测量时，通过线性模组驱使升降基座及安装架移动，可以使钢轨进入安装架的容纳区域内部，也可以使钢轨从容纳区域离开；钢轨进入容纳区域后，通过传动机构驱使平移基座带动升降基座及安装架一起移动，可以使顶面激光位移传感器以及两个侧面激光位移传感器同时对钢轨进行平直度测量。
15.可选的，容纳区域内侧壁设有滑移槽，滑移机构包括滑动座和弹性件，滑动座滑动安装于滑移槽，顶面激光位移传感器固定于滑动座，而支撑部件固定于滑动座底部；弹性件设于滑动座与滑移槽之间，用于迫使滑动座向远离容纳区域内端壁的方向移动。
16.通过采用上述的技术方案，通过设置弹性件，使之始终产生作用于滑移座的弹性力，能够使顶面激光位移传感器保持稳定，以便于对钢轨顶面进行平直度测量；当出现支撑部件抵靠于钢轨的情况时，支撑部件能够迫使与之连接的滑动座向上滑动，进而使顶面激光位移传感器与钢轨发生避让，降低顶面激光位移传感器损坏的可能。
17.可选的，顶面激光位移传感器与滑动座之间安装有减震垫层。
18.通过采用上述的技术方案，减震垫层的设置能够吸收线性模组或传动机构工作时产生的振动，进而提高顶面激光位移传感器的测量精确度。
19.可选的，侧面激光位移传感器外侧设有支护结构，以实现工作断电时，支护结构先于侧面激光位移传感器抵靠于钢轨；支护结构可拆卸固定于安装架。
20.通过采用上述的技术方案，通过设置支护结构，支护结构在校直机断电后先于侧面激光位移传感器抵靠于钢轨，能够对侧面激光位移传感器起到保护的作用，降低侧面激光位移传感器出现损坏的可能性。另外，通过将支护结构可拆卸固定于安装架，也可以在支护结构出现损坏时方便地进行更换，具有便捷更换优点。
21.可选的，支护结构包括设于侧面激光位移传感器两侧的两个弧形板架，弧形板架于水平面的投影区域覆盖于侧面激光位移传感器于水平面的投影区域；弧形板架的外弧面设有弹性垫层。
22.通过采用上述的技术方案，通过使弧形板架于水平面的投影区域覆盖于侧面激光位移传感器于水平面的投影区域，可以实现校直机断电后弧形板架先于侧面激光位移传感器抵于钢轨，进而对侧面激光位移传感器起到保护的作用。另外，弹性垫层的设置能够在弧形板架抵于钢轨时起到缓冲保护的作用，用于延长支护结构的使用寿命。
23.可选的，弧形板架的侧面设有插接块，安装架设有与插接块插接适配的插接槽，当插接块插接于插接槽时，插接块通过手旋部件固定于插接槽。
24.通过采用上述的技术方案，弧形板架与安装架之间通过插接块与插接槽的配合实现快速装配，然后使用手旋部件可以快速将弧形板架固定于安装架，也便于后续安装架的拆卸。
25.可选的，传动机构包括转动连接于机架的两个传送轮、套设于两个传送轮周侧传送带以及连接于其中一个传送轮的驱动部件，驱动部件用于驱使传送轮转动；行走单元连接于传送带并跟随传送带移动。
26.通过采用上述的技术方案，通过控制驱动部件运转以带动传送轮转动，可以使传送带于两个传送轮的外侧循环输送，进而顺利带动行走单元移动。
27.综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：
28.1.通过设置支撑部件，校直机断电时支撑部件先于顶面激光位移传感器抵靠于钢轨，能够降低顶面激光位移传感器与钢轨直接撞击、发生损坏可能性，使顶面激光位移传感器保持良好的使用寿命；
29.2.顶面激光位移传感器通过滑移机构滑动连接于安装架，当出现支撑部件抵靠于钢轨的情况时，支撑部件能够迫使与之连接的滑动座向上滑动，进而使顶面激光位移传感器与钢轨发生避让，降低顶面激光位移传感器损坏的可能；
30.3.通过设置支护结构，支护结构在校直机断电后先于侧面激光位移传感器抵靠于钢轨，能够对侧面激光位移传感器起到保护的作用，降低侧面激光位移传感器出现损坏的可能性。
附图说明
31.图1是本实施例的整体结构示意图；
32.图2是本实施例中行走单元的结构示意图；
33.图3是图1中a处的放大图；
34.图4是图2中b处的放大图；
35.图5是本实施例中弧形板架的拆装示意图。
36.附图标记说明：1、行走单元；11、平移基座；12、升降基座；13、线性模组；14、安装架；141、容纳区域；142、滑移槽；143、插接槽；2、传动机构；21、传送轮；22、传送带；23、驱动部件；3、激光位移传感机构；31、顶面激光位移传感器；32、侧面激光位移传感器；4、滑移机构；41、滑动座；411、减震垫层；42、弹性件；43、支撑部件；5、支护结构；51、弧形板架；511、插接块；52、弹性垫层；6、机架。
具体实施方式
37.以下结合附图1-5对本技术作进一步详细说明。
38.本技术实施例公开了一种校直机用的自动激光测量系统。
39.参照图1，一种校直机用的自动激光测量系统，包括水平滑动设置于校直机机架6的行走单元1以及用于驱使行走单元1移动的传动机构2，行走单元1安装有用于测量钢轨平直度的激光位移传感机构3。参照图2，激光位移传感机构3包括朝向钢轨顶部的顶面激光位移传感器31以及分别朝向钢轨两侧面的两个侧面激光位移传感器32，顶面激光位移传感器31用于对钢轨顶部的平直度进行测量，侧面激光位移传感器32用于对钢轨侧面的平直度进行测量，进而确定出整个钢轨的焊接弯曲位置，便于对焊接弯曲位置进行校直。
40.参照图3，传动机构2包括传送轮21、传送带22和驱动部件23，传送轮21的数量设有两个，两个传送轮21间隔设置且分别转动连接于机架6；传送带22套设于两个传送轮21的外
周侧且保持张紧状态；驱动部件23选用伺服电机，驱动部件23固定于机架6，驱动部件23的输出端固定连接于其中一个传送轮21，用于驱使该传送轮21转动并带动传送带22移动。
41.回到图2，行走单元1包括平移基座11、升降基座12和线性模组13，其中，平移基座11通过滑轨滑动连接于机架6，且平移基座11的移动方向呈水平设置；平移基座11背面固定有连接座，传送带22穿设于连接座并与连接座相固定，使得传送带22的移动能够顺利带动平移基座11移动。升降基座12通过滑轨滑动连接于平移基座11，且升降基座12的移动方向呈竖直设置；线性模组13固定于平移基座11，线性模组13的活动端固定于升降基座12，用于驱使升降基座12上下升降。
42.升降基座12远离平移基座11的一侧固定有安装架14，安装架14底部设有用于容纳钢轨的容纳区域141；顶面激光位移传感器31设于容纳区域141内部，且顶面激光位移传感器31通过滑移机构4滑动连接于安装架14。
43.具体的，参照图4，容纳区域141的内侧壁设有滑移槽142，滑移槽142为t形槽；滑移机构4包括滑动座41和弹性件42，滑动座41滑动安装于滑移槽142，而顶面激光位移传感器31固定于滑动座41远离所在滑移槽142的侧面。顶面激光位移传感器31与滑动座41之间还安装有减震垫层411，减震垫层411由橡胶材料制成，用于吸收驱动部件23或线性模组13动作时产生的振动，提高顶面激光位移传感器31测量的精确度。
44.弹性件42设置于滑动座41与滑移槽142之间，弹性件42的一端连接于滑移槽142的内端壁，弹性件42的另一端连接于滑动座41；本实施例的弹性件42选用压缩弹簧，能够始终产生作用于滑动座41的弹性力，迫使滑动座41向远离容纳区域141内端壁的方向移动，使得滑动座41常态抵贴于滑移槽142远离容纳区域141内端壁的一侧。
45.顶面激光位移传感器31底部设有支撑部件43，支撑部件43固定于滑动座41的底部，能够在校直机断电时使支撑部件43先于顶面激光位移传感器31抵靠于钢轨，进而对顶面激光位移传感器31起到保护的作用。
46.两个侧面激光位移传感器32均固定于安装架14底部，且两个侧面激光位移传感器32分别位于容纳区域141的两侧；每一侧面激光位移传感器32外侧均设有支护结构5，以实现校直机工作断电时，支护结构5先于侧面激光位移传感器32抵靠于钢轨。
47.支护结构5包括两个弧形板架51，两个弧形板架51分设于侧面激光位移传感器32的两相对侧，且每一弧形板架51均可拆卸固定于安装架14；弧形板架51的具体形状呈半圆形，且弧形板架51于水平面的投影区域覆盖于侧面激光位移传感器32于水平面的投影区域，进而能够对内部的侧面激光位移传感器32起到良好的保护。另外，侧面激光位移传感器32的外弧面粘接有弹性垫层52，弹性垫层52由弹性材料制成，能够在校直机断电、弧形板架51抵于钢轨时起到缓冲保护的作用，延长弧形板架51的寿命。
48.参照图5，弧形板架51的侧面设有一体成型的插接块511，安装架14底部设有与插接块511插接适配的插接槽143，通过将弧形板架51的插接块511插设于安装架14的插接槽143，可以快速定位弧形板架51；而后，插接块511通过手旋部件固定于插接槽143，进而使弧形板架51稳固固定于安装架14。需要说明的是，此处提到的手旋部件可以是蝶形螺栓、梅花手柄螺栓或手调旋钮等具有手动旋转功能的部件。
49.本技术实施例一种校直机用的自动激光测量系统的实施原理为：
50.在对钢轨进行平直度测量的过程中，校直机由于意外情况断电、行走单元1失去线
性模组13的保持力后自然下移，顶面激光位移传感器31底部的支撑部件43能够率先抵靠于钢轨，降低顶面激光位移传感器31与钢轨直接撞击、发生损坏可能性。另外，侧面激光位移传感器32外侧的弧形板架51也能够率先抵靠于钢轨，对侧面激光位移传感器32起到保护的作用，降低侧面激光位移传感器32出现损坏的可能性。
51.以上为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。

技术特征：
1.一种校直机用的自动激光测量系统，包括水平滑动设置于校直机机架（6）的行走单元（1）以及用于驱使行走单元（1）移动的传动机构（2），其特征在于：所述行走单元（1）安装有用于测量钢轨平直度的激光位移传感机构（3），所述激光位移传感机构（3）包括朝向钢轨顶部的顶面激光位移传感器（31）以及分别朝向钢轨两侧面的两个侧面激光位移传感器（32），所述顶面激光位移传感器（31）通过滑移机构（4）滑动连接于行走单元（1）；所述顶面激光位移传感器（31）底部设有支撑部件（43），当所述支撑部件（43）抵于钢轨时，所述支撑部件（43）迫使顶面激光位移传感器（31）向上移动。2.根据权利要求1所述的校直机用的自动激光测量系统，其特征在于：所述行走单元（1）包括滑动连接于机架（6）的平移基座（11）、竖向滑动设置于平移基座（11）的升降基座（12）以及用于驱使升降基座（12）移动的线性模组（13），所述传动机构（2）连接于平移基座（11）、用于驱使平移基座（11）移动；所述升降基座（12）固定有安装架（14），所述安装架（14）设有用于容纳钢轨的容纳区域（141），所述顶面激光位移传感器（31）安装于容纳区域（141）内部，两个所述侧面激光位移传感器（32）均固定于安装架（14）底部，且两个所述侧面激光位移传感器（32）分别位于容纳区域（141）两侧。3.根据权利要求2所述的校直机用的自动激光测量系统，其特征在于：所述容纳区域（141）内侧壁设有滑移槽（142），所述滑移机构（4）包括滑动座（41）和弹性件（42），所述滑动座（41）滑动安装于滑移槽（142），所述顶面激光位移传感器（31）固定于滑动座（41），而所述支撑部件（43）固定于滑动座（41）底部；所述弹性件（42）设于滑动座（41）与滑移槽（142）之间，用于迫使所述滑动座（41）向远离容纳区域（141）内端壁的方向移动。4.根据权利要求3所述的校直机用的自动激光测量系统，其特征在于：所述顶面激光位移传感器（31）与滑动座（41）之间安装有减震垫层（411）。5.根据权利要求2所述的校直机用的自动激光测量系统，其特征在于：所述侧面激光位移传感器（32）外侧设有支护结构（5），以实现工作断电时，所述支护结构（5）先于侧面激光位移传感器（32）抵靠于钢轨；所述支护结构（5）可拆卸固定于安装架（14）。6.根据权利要求5所述的校直机用的自动激光测量系统，其特征在于：所述支护结构（5）包括设于侧面激光位移传感器（32）两侧的两个弧形板架（51），所述弧形板架（51）于水平面的投影区域覆盖于侧面激光位移传感器（32）于水平面的投影区域；所述弧形板架（51）的外弧面设有弹性垫层（52）。7.根据权利要求6所述的校直机用的自动激光测量系统，其特征在于：所述弧形板架（51）的侧面设有插接块（511），所述安装架（14）设有与插接块（511）插接适配的插接槽（143），当所述插接块（511）插接于插接槽（143）时，所述插接块（511）通过手旋部件固定于插接槽（143）。8.根据权利要求1所述的校直机用的自动激光测量系统，其特征在于：所述传动机构（2）包括转动连接于机架（6）的两个传送轮（21）、套设于两个传送轮（21）周侧传送带（22）以及连接于其中一个传送轮（21）的驱动部件（23），所述驱动部件（23）用于驱使传送轮（21）转动；所述行走单元（1）连接于传送带（22）并跟随传送带（22）移动。

技术总结
本申请涉及钢轨校直设备领域，提供了一种校直机用的自动激光测量系统，包括水平滑动设置于校直机机架的行走单元以及用于驱使行走单元移动的传动机构；行走单元安装有用于测量钢轨平直度的激光位移传感机构，激光位移传感机构包括朝向钢轨顶部的顶面激光位移传感器以及分别朝向钢轨两侧面的两个侧面激光位移传感器，顶面激光位移传感器通过滑移机构滑动连接于行走单元；顶面激光位移传感器底部设有支撑部件，当支撑部件抵于钢轨时，支撑部件迫使顶面激光位移传感器向上移动。基于此，在测量过程中、校直机出现意外断电的情况时，支撑部件能够率先抵靠于钢轨，降低顶面激光位移传感器与钢轨直接撞击、发生损坏可能性。发生损坏可能性。发生损坏可能性。


技术研发人员：梁坤 包园园 丁建华 黄雷 李凡
受保护的技术使用者：上海瑞纽机械股份有限公司
技术研发日：2023.05.10
技术公布日：2023/9/16