一种轨道探伤仪探伤轮自动对中装置及轨道探伤车的制作方法

1.本发明涉及轨道探伤技术领域，特别涉及一种轨道探伤仪探伤轮自动对中装置及轨道探伤车。


背景技术：

2.轨道探伤仪是用来检测钢轨轨头、轨腰、轨底各种缺陷的仪器，探伤仪主要通过探轮及其内部超声波探头实现探伤，探伤过程中，需要探轮时时保持与钢轨左右对中，探轮自身角度与钢轨垂直，即探轮需要在探伤过程中不断的调整，使探轮持续对中。
3.现在探伤仪的对中机构实现方式只有以下两种：
4.第一种、(机械式)通过弹力装置驱动导向机构与钢轨内侧接触摩擦，基于钢轨内侧与中间的位置关系，在结合探轮内部探头对轨底反射信号，人工判断，驱动电机丝杆机构，推动探轮横移，实现探轮对钢轨的左右对中；探轮的角度对中，与横移接近，通过探轮内部探头生波反馈，人工判断，驱动电机丝杆机构，推动探轮角度变化。使探轮角度对中。
5.第二种、(机电式)通过车载光学传感器测距，得知探轮与钢轨位置关系和差异距离，然后自动运算，驱动电机或者电动推杆，推动探轮横移实现探轮与钢轨的左右对中，角度对中是通过探轮内部探头生波反馈，人工手动驱动角度丝杆机构，使探轮角度对中。
6.上述第一种(机械式)在探轮左右对中时，导向机构与钢轨接触，产生噪音和磨损，也不能自适应钢轨自身磨损，要经常调整。角度对中一般在停机下手动调整。上述第二种(机电式)的缺点是传感器检测到数据处理完成到驱动电机实现左右对中，光电传感器受到到外部光照强度影响较大，强光下精准度差，同时对软件和机电硬件的要求较高。
7.因此，有必要研发一种新的对中方式。


技术实现要素：

8.本发明所要解决的技术问题是提供一种轨道探伤仪探伤轮自动对中装置及轨道探伤车，有效的克服了现有技术的缺陷。
9.本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
10.一种轨道探伤仪探伤轮自动对中装置，包括载体、移动滑座和探轮，上述移动滑座滑动装配于上述载体的下端，上述探轮上设有轮架，上述轮架通过转轴可转动的装配于上述移动滑座下端，上述探轮用于与轨道的踏面垂直接触，以探测轨道的伤损，上述移动滑座连接自适应平移对中组件，上述自适应平移对中组件用于在上述探轮相对轨道两侧平移跑偏后驱使上述探轮平移回位，以使上述探轮与轨道的踏面中部垂直接触，上述转轴连接有自适应偏转对中组件，上述自适应偏转对中组件用于在上述探轮相对轨道两侧摆转偏移后驱使上述探轮摆转回位，以使上述探轮与轨道的踏面中部垂直接触。
11.在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
12.进一步，上述自适应平移对中组件包括第一平移磁力件，上述第一平移磁力件通过第一支架装配于上述移动滑座的下端，上述第一平移磁力件为永磁体或电磁体。
13.进一步，上述自适应平移对中组件包括第二平移磁力件、第一位移传感器、第二位移传感器和电控直线驱动装置，上述第二平移磁力件通过第二支架滑动装配于上述载体的下端，并可相对轨道两侧平移，上述第一位移传感器装于上述载体下端，用于监测上述第二支架相对上述载体两侧平移的位移量，上述电控直线驱动装置装于上述载体下端，并与上述移动滑座连接，用于驱使上述移动滑座相对上述载体向两侧平移，上述第二位移传感器装于上述载体下端，用于监测上述移动滑座相对上述载体两侧平移的位移量，上述第一位移传感器、第二位移传感器和电控直线驱动装置分别与控制器连接，上述第二平移磁力件为永磁体或电磁体。
14.进一步，上述电控直线驱动装置为直线电机。
15.进一步，上述载体的下端设有朝向其两侧延伸的第一滑轨，上述第二支架通过适配的滑块装于上述第一滑轨上。
16.进一步，上述自适应偏转对中组件包括第一摆转磁力件，上述第一摆转磁力件通过第三支架装配于上述转轴上，并位于上述转轴的下端，上述第一摆转磁力件为永磁体或电磁体。
17.进一步，上述自适应偏转对中组件包括第二摆转磁力件、基准轴、第一角度传感器、第二角度传感器和电控旋转驱动装置，上述第二摆转磁力件通过第四支架装配于上述基准轴上，并位于上述基准轴的下端，上述基准轴可转动的装配于上述移动滑座的下端，上述基准轴与上述转轴同轴分布，上述电控旋转驱动装置装于上述移动滑座下端，并与上述转轴一端连接，用于驱使上述转轴带动上述探轮及轮架相对轨道两侧摆转，上述第一角度传感器装于上述转轴上，用于监测上述转轴的旋转角度，上述第二角度传感器装于上述基准轴上，用于监测上述基准轴的旋转角度，上述基准轴、第一角度传感器、第二角度传感器和电控旋转驱动装置分别与控制器连接，上述第二摆转磁力件为永磁体或电磁体。
18.进一步，上述电控旋转驱动装置为减速电机。
19.进一步，上述载体下端装有朝向其两侧延伸的第二滑轨，上述移动滑座的上端通过适配的滑块装于上述第二滑轨上。
20.本发明的有益效果是：结构设计合理，能够根据轨道与探轮的角度变化及位移变化来自适应的调节探轮与轨道踏面对中，确保探轮探伤的有效性及准确性。
21.还提供一种轨道探伤车，包括轨道探伤仪探伤轮自动对中装置。
附图说明
22.图1为本发明的轨道探伤仪探伤轮自动对中装置的其中一种实施例的结构示意图；
23.图2为本发明的轨道探伤仪探伤轮自动对中装置的另外一种实施例的结构示意图；
24.图3为本发明的轨道探伤仪探伤轮自动对中装置的又一种实施例的结构示意图；
25.图4为本发明的轨道探伤仪探伤轮自动对中装置的再一种实施例的结构示意图。
26.附图中，各标号所代表的部件列表如下：
27.1、载体；2、移动滑座；3、探轮；11、第一滑轨；12、第二滑轨；31、转轴；41、第一平移磁力件；51、第二平移磁力件；52、第一位移传感器；53、第二位移传感器；54、电控直线驱动
装置；61、第一摆转磁力件；71、第二摆转磁力件；72、基准轴；73、第一角度传感器；74、第二角度传感器；75、电控旋转驱动装置。
具体实施方式
28.以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
29.实施例：如图1至4所示，本实施例的轨道探伤仪探伤轮自动对中装置包括载体1、移动滑座2和探轮3，上述移动滑座2滑动装配于上述载体1的下端，上述探轮3上设有轮架，上述轮架通过转轴31可转动的装配于上述移动滑座2下端，上述探轮3用于与轨道的踏面垂直接触，以探测轨道的伤损，上述移动滑座2连接自适应平移对中组件，上述自适应平移对中组件用于在上述探轮3相对轨道两侧平移跑偏后驱使上述探轮3平移回位，以使上述探轮3与轨道的踏面中部垂直接触，上述转轴31连接有自适应偏转对中组件，上述自适应偏转对中组件用于在上述探轮3相对轨道两侧摆转偏移后驱使上述探轮3摆转回位，以使上述探轮3与轨道的踏面中部垂直接触。
30.本实施例中，使用时，探轮3支撑于轨道踏面上，探伤初装时，保证探轮3与轨道踏面的中部垂直接触，随着探轮3沿轨道长度方向的移动探伤，由于轨道会发生相对探轮3位移(包括相对其宽度方向，也就是两侧的平移，以及相对其两侧偏转角度)，因此，探轮3会在移动探伤过程相对轨道踏面中部发生两侧的偏移量以及角度的摆转偏移量，在发生上述两类偏移量后，自适应平移对中组件会立马调校移动滑座2相对于载体1的平移位移，使得探轮3相对轨道平移调节至与轨道的踏面中部保持垂直，自适应偏转对中组件会立马调校转轴31带动探轮3及轮架摆转，使得探轮3与轨道的踏面垂直接触，整个装置结构设计合理，能够根据轨道与探轮的角度变化及位移变化来自适应的调节探轮与轨道踏面对中，确保探轮探伤的有效性及准确性。
31.本实施例中，自适应平移对中组件及自适应偏转对中组件的具体结构组合至少包括以下四种：
32.1)如图1所示，上述自适应平移对中组件包括第一平移磁力件41，上述第一平移磁力件41通过第一支架装配于上述移动滑座2的下端。上述自适应偏转对中组件包括第一摆转磁力件61，上述第一摆转磁力件61通过第三支架装配于上述转轴31上，并位于上述转轴31的下端，上述第一平移磁力件41为永磁体或电磁体。
33.方案1)中，探轮3平移对中(探轮3相对轨道两侧(宽度方向)的对中)，是通过第一平移磁力件41带动移动滑座2和探轮3，实现两侧平移对中。第一平移磁力件41采用长方体型，其宽度与轨道接近，在探伤过程中，随着轨道的偏移，第二平移磁力件51会在磁力的吸引下，带动移动滑座2滑动保持二者的稳定吸引(第二平移磁力件51会在磁力的吸附下，最终移动至轨道踏面中部的上方)，其中，第一平移磁力件41磁力较大，足以保证探轮3随之移动至轨道的踏面中部，实现探轮3和移动滑座2稳定对中。
34.方案1)中探轮3的角度对中(探轮3相对于轨道两侧的摆转角度对中)是通过第一摆转磁力件61实现，该第一摆转磁力件61与轨道接近，并稳定吸引，在探伤过程中，随着轨道相对于探轮3的摆转偏移，第二平移磁力件51会在磁力的吸引下，带动第三支架及转轴31、探轮3实现角度摆动，最终实现探轮3与轨道踏面垂直接触。其中，第一摆转磁力件61的
宽度与轨道接近，磁铁磁力较大，足以保证装置在沿轨道行进探伤过程，稳定吸引钢轨。
35.2)如图2所示，上述自适应平移对中组件包括第二平移磁力件51、第一位移传感器52、第二位移传感器53和电控直线驱动装置54，上述第二平移磁力件51通过第二支架滑动装配于上述载体1的下端，并可相对轨道两侧平移，上述第一位移传感器52装于上述载体1下端，用于监测上述第二支架相对上述载体1两侧平移的位移量，上述电控直线驱动装置54装于上述载体1下端，并与上述移动滑座2连接，用于驱使上述移动滑座2相对上述载体1向两侧平移，上述第二位移传感器53装于上述载体1下端，用于监测上述移动滑座2相对上述载体1两侧平移的位移量，上述第一位移传感器52、第二位移传感器53和电控直线驱动装置54分别与控制器连接，上述第二平移磁力件51为永磁体或电磁体。上述自适应偏转对中组件包括第一摆转磁力件61，上述第一摆转磁力件61通过第三支架装配于上述转轴31上，并位于上述转轴31的下端。
36.方案2)中，探轮的平移对中，是通过电控直线驱动装置54实现，具体地，第二平移磁力件51的宽度与轨道接近，第二平移磁力件51磁力较大，足以保证探伤车在行进间，稳定吸引轨道，在探伤过程中，随着轨道的偏移，第二平移磁力件51会在磁力的吸引下，带动移动滑座2滑动保持二者的稳定吸引(第二平移磁力件51会在磁力的吸附下，最终移动至轨道踏面中部的上方)，同时，第一位移传感器52检测到移动滑座2相对轨道的平移位移量，并反馈至控制器，控制器驱使电控直线驱动装置54带动移动滑座2平移(其平移位移与第一位移传感器52检测的竖直相等)，从而使得探轮3重新平移至与轨道踏面中部垂直，待第二位移传感器53检测到移动滑座2的平移位移与第二支架的平移位移量相等后，电控直线驱动装置54停止运行，即实现探轮3与轨道踏面中部的对中。
37.方案2)中探轮3的角度对中，是通过第一摆转磁力件61实现，实现方式与方案1)中同理，在此不做赘述。
38.3)如图3所示，上述自适应平移对中组件包括第一平移磁力件41，上述第一平移磁力件41通过第一支架装配于上述移动滑座2的下端，上述第一摆转磁力件61为永磁体或电磁体。上述自适应偏转对中组件包括第二摆转磁力件71、基准轴72、第一角度传感器73、第二角度传感器74和电控旋转驱动装置75，上述第二摆转磁力件71通过第四支架装配于上述基准轴72上，并位于上述基准轴72的下端，上述基准轴72可转动的装配于上述移动滑座2的下端，上述基准轴72与上述转轴31同轴分布，上述电控旋转驱动装置75装于上述移动滑座2下端，并与上述转轴31一端连接，用于驱使上述转轴31带动上述探轮3及轮架相对轨道两侧摆转，上述第一角度传感器73装于上述转轴31上，用于监测上述转轴31的旋转角度，上述第二角度传感器74装于上述基准轴72上，用于监测上述基准轴72的旋转角度，上述基准轴72、第一角度传感器73、第二角度传感器74和电控旋转驱动装置75分别与控制器连接，上述第二摆转磁力件71为永磁体或电磁体。
39.方案3)中，探轮的平移对中，是通过第一平移磁力件41实现，实现方式与方案1)中同理，在此不做赘述。
40.方案3)中，探轮3的角度对中，是通过电控旋转驱动装置75实现，具体的，移动滑座2上安装有电控旋转驱动装置75。电控旋转驱动装置75可以驱动转轴31及探轮3小角度摆动。在探伤过程中，随着轨道相对探轮3的角度偏转，由于第二摆转磁力件71始终与轨道通过磁力相互吸引，因此，第二摆转磁力件71的角度随着钢轨的角度发生变化而变化，在轨道
相对与探轮3偏转后(也就是轨道相对于第二摆转磁力件71发生角度偏转)，第二摆转磁力件71会在磁力作用下自适应的回转，最终回到与轨道稳定吸引，在此过程中，发生角度变化，并被第二角度传感器74检测到，反馈至控制器，控制器控制电控旋转驱动装置75带动转轴31及探轮3摆转对应的角度后，使得探轮3回到与轨道踏面垂直接触的状态(在此过程，第一角度传感器73实时监测转轴31的摆转角度)，直至与第二角度传感器74监测的数值相等后，控制器控制电控旋转驱动装置75停止运行即可，最终实现探轮3的角度自动对中。
41.3)如图4所示，上述自适应平移对中组件包括第二平移磁力件51、第一位移传感器52、第二位移传感器53和电控直线驱动装置54，上述第二平移磁力件51通过第二支架滑动装配于上述载体1的下端，并可相对轨道两侧平移，上述第一位移传感器52装于上述载体1下端，用于监测上述第二支架相对上述载体1两侧平移的位移量，上述电控直线驱动装置54装于上述载体1下端，并与上述移动滑座2连接，用于驱使上述移动滑座2相对上述载体1向两侧平移，上述第二位移传感器53装于上述载体1下端，用于监测上述移动滑座2相对上述载体1两侧平移的位移量，上述第一位移传感器52、第二位移传感器53和电控直线驱动装置54分别与控制器连接，上述
42.第二平移磁力件51为永磁体或电磁体。上述自适应偏转对中组件包括第二5摆转磁力件71、基准轴72、第一角度传感器73、第二角度传感器74和电控
43.旋转驱动装置75，上述第二摆转磁力件71通过第四支架装配于上述基准轴72上，并位于上述基准轴72的下端，上述基准轴72可转动的装配于上述移动滑座2的下端，上述基准轴72与上述转轴31同轴分布，上述电控旋转驱
44.动装置75装于上述移动滑座2下端，并与上述转轴31一端连接，用于驱使0上述转轴31带动上述探轮3及轮架相对轨道两侧摆转，上述第一角度传感
45.器73装于上述转轴31上，用于监测上述转轴31的旋转角度，上述第二角度传感器74装于上述基准轴72上，用于监测上述基准轴72的旋转角度，上述基准轴72、第一角度传感器73、第二角度传感器74和电控旋转驱动装置75分别与控制器连接，上述第二摆转磁力件71为永磁体或电磁体。
46.5方案4)中，探轮3的平移对中原理与方案2)中同理，在此不做赘述。
47.方案4)中，探轮3的角度对中原理与方案3)中同理，在此不做赘述。
48.上述方案2)和方案4)中，上述电控直线驱动装置54采用现有的直线电机即可，具体型号根据实际使用需求，灵活、合理的选择。
49.0本实施例中，在上述载体1的下端设有朝向其两侧延伸(也就是相对轨道的宽度方向延伸，即就是相对于探轮3的轴向延伸)的第一滑轨11，上述第二支架通过适配的滑块装于上述第一滑轨11上。确保第二支架与载体1之间的稳定滑动配合。
50.本实施例中，上述电控旋转驱动装置75采用现有技术的减速电机即可，5具体型号根据实际使用需求，灵活、合理的选择。
51.本实施例中，在上述载体1下端装有朝向其两侧延伸(也就是相对轨道宽度方向延伸，即就是相对于探轮3的轴向延伸)的第二滑轨12，上述移动滑座2的上端通过适配的滑块装于上述第二滑轨12上。确保移动滑座2与载体1之间的稳定滑动配合。
52.本实施例中，第二滑轨12设有两个，并间隔分布在载体1下端的两端。
53.实施例2
54.本实施例的轨道探伤车包括实施例1的轨道探伤仪探伤轮自动对中装置。其中，在探伤车的车体的两侧分别安装至少一个轨道探伤仪探伤轮自动对中装置。
55.以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种轨道探伤仪探伤轮自动对中装置，其特征在于：包括载体(1)、移动滑座(2)和探轮(3)，所述移动滑座(2)滑动装配于所述载体(1)的下端，所述探轮(3)上设有轮架，所述轮架通过转轴(31)可转动的装配于所述移动滑座(2)下端，所述探轮(3)用于与轨道的踏面垂直接触，以探测轨道的伤损，所述移动滑座(2)连接自适应平移对中组件，所述自适应平移对中组件用于在所述探轮(3)相对轨道两侧平移跑偏后驱使所述探轮(3)平移回位，以使所述探轮(3)与轨道的踏面中部垂直接触，所述转轴(31)连接有自适应偏转对中组件，所述自适应偏转对中组件用于在所述探轮(3)相对轨道两侧摆转偏移后驱使所述探轮(3)摆转回位，以使所述探轮(3)与轨道的踏面中部垂直接触。2.根据权利要求1所述的一种轨道探伤仪探伤轮自动对中装置，其特征在于：所述自适应平移对中组件包括第一平移磁力件(41)，所述第一平移磁力件(41)通过第一支架装配于所述移动滑座(2)的下端，所述第一平移磁力件(41)为永磁体或电磁体。3.根据权利要求1所述的一种轨道探伤仪探伤轮自动对中装置，其特征在于：所述自适应平移对中组件包括第二平移磁力件(51)、第一位移传感器(52)、第二位移传感器(53)和电控直线驱动装置(54)，所述第二平移磁力件(51)通过第二支架滑动装配于所述载体(1)的下端，并可相对轨道两侧平移，所述第一位移传感器(52)装于所述载体(1)下端，用于监测所述第二支架相对所述载体(1)两侧平移的位移量，所述电控直线驱动装置(54)装于所述载体(1)下端，并与所述移动滑座(2)连接，用于驱使所述移动滑座(2)相对所述载体(1)向两侧平移，所述第二位移传感器(53)装于所述载体(1)下端，用于监测所述移动滑座(2)相对所述载体(1)两侧平移的位移量，所述第一位移传感器(52)、第二位移传感器(53)和电控直线驱动装置(54)分别与控制器连接，所述第二平移磁力件(51)为永磁体或电磁体。4.根据权利要求3所述的一种轨道探伤仪探伤轮自动对中装置，其特征5在于：所述电控直线驱动装置(54)为直线电机。5.根据权利要求3所述的一种轨道探伤仪探伤轮自动对中装置，其特征在于：所述载体(1)的下端设有朝向其两侧延伸的第一滑轨(11)，所述第二支架通过适配的滑块装于所述第一滑轨(11)上。6.根据权利要求1至5任一项所述的一种轨道探伤仪探伤轮自动对中装0置，其特征在于：所述自适应偏转对中组件包括第一摆转磁力件(61)，所述第一摆转磁力件(61)通过第三支架装配于所述转轴(31)上，并位于所述转轴(31)的下端，所述第一摆转磁力件(61)为永磁体或电磁体。7.根据权利要求1至5任一项所述的一种轨道探伤仪探伤轮自动对中装置，其特征在于：所述自适应偏转对中组件包括第二摆转磁力件(71)、基5准轴(72)、第一角度传感器(73)、第二角度传感器(74)和电控旋转驱动装置(75)，所述第二摆转磁力件(71)通过第四支架装配于所述基准轴(72)上，并位于所述基准轴(72)的下端，所述基准轴(72)可转动的装配于所述移动滑座(2)的下端，所述基准轴(72)与所述转轴(31)同轴分布，所述电控旋转驱动装置(75)装于所述移动滑座(2)下端，并与所0述转轴(31)一端连接，用于驱使所述转轴(31)带动所述探轮(3)及轮架相对轨道两侧摆转，所述第一角度传感器(73)装于所述转轴(31)上，用于监测所述转轴(31)的旋转角度，所述第二角度传感器(74)装于所述基准轴(72)上，用于监测所述基准轴(72)的旋转角度，所述基准轴(72)、第一角度传感器(73)、第二角度传感器(74)和电控旋转驱动装置(75)5分别与控制器连接，所述第二摆转磁力件
(71)为永磁体或电磁体。8.根据权利要求7所述的一种轨道探伤仪探伤轮自动对中装置，其特征在于：所述电控旋转驱动装置(75)为减速电机。9.根据权利要求1至5任一项所述的一种轨道探伤仪探伤轮自动对中装置，其特征在于：所述载体(1)下端装有朝向其两侧延伸的第二滑轨(12)，所述移动滑座(2)的上端通过适配的滑块装于所述第二滑轨(12)上。10.一种轨道探伤车，其特征在于：包括如权利要求1至9任一项所述的轨道探伤仪探伤轮自动对中装置。

技术总结
本发明涉及轨道探伤技术领域，特别涉及一种轨道探伤仪探伤轮自动对中装置及轨道探伤车。本发明的轨道探伤仪探伤轮自动对中装置包括载体、移动滑座和探轮，移动滑座滑动装配于载体的下端，探轮上设有轮架，轮架通过转轴可转动的装配于移动滑座下端，探轮用于与轨道的踏面垂直接触，以探测轨道的伤损，移动滑座连接自适应平移对中组件，自适应平移对中组件用于在探轮相对轨道两侧平移跑偏后驱使探轮平移回位，转轴连接有自适应偏转对中组件，自适应偏转对中组件用于在探轮相对轨道两侧摆转偏移后驱使探轮摆转回位。优点：能够根据轨道与探轮的角度变化及位移变化来自适应的调节探轮与轨道踏面对中，确保探轮探伤的有效性及准确性。准确性。准确性。


技术研发人员：彭召斌 李帅源 刘振 杨培俊 王海娟 董文强
受保护的技术使用者：北京新科启源科技有限公司
技术研发日：2022.12.02
技术公布日：2023/4/20