高速轨道检测安装装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及铁路轨道检测领域，提供一种高速轨道检测安装装置，包括：水平设置且依次首尾相接从而在水平面上形成三角形结构的横梁、竖梁和斜梁；其中，横梁上表面的中部和/或下表面的中部设有惯导安装基准面；横梁下表面设有两组以上摄像安装基准面；竖梁包括高梁、低梁以及连接梁，所述高梁的下表面与所述横梁上表面的一端连接，低梁的上表面与所述斜梁下表面的一端连接；低梁的下表面上设有一组以上摄像安装基准面；斜梁下表面的另一端与所述横梁上表面的另一端连接。安装装置可以直接安装在车体或转向架上，在保证结构强度的基础上降低整体重量，并结合惯性导航系统、里程计和激光摄像组件的进行轨道检测，提升轨道检测精度。

【技术实现步骤摘要】
高速轨道检测安装装置
本专利技术涉及铁路轨道检测领域，具体涉及一种高速轨道检测安装装置及方法。
技术介绍
本世纪以来，国家加大了轨道交通设施的建设，高铁、动车、普铁和地铁等各种轨道里程快速发展，列车运输任务的繁重也达到前所未有的程度。轨道是列车运行的基础，轨道几何参数指标(轨距、水平、轨向、高低、横向偏差和垂向偏差等)的优劣程度与列车运行时的安全性密切相关。随着轨道交通列车的运行速度、行车密度和载重的不断增加，轨道性能经受着巨大考验，轨道的养护工作难度也在不断增加，轨道(几何参数)检测系统作为保障轨道安全的重要手段得到了高度重视。各类轨道的建设和养护过程中都需要全面检测轨道几何参数，目前国内外的各种轨道交通里程都在快速增加，对轨道检测系统的需求也随之快速增加。目前，从检测载体和速度方面可将轨道检测系统分为两类：(1)低速轨道检测系统：主要载体为不带动力的检测小车，通常为T形结构，检测作业时需要人工推行或其他带动力车辆推行，最高检测速度通常小于60公里/小时；(2)高速轨道检测系统：主要载体为带动力的各种运营车(高铁、动车、普铁、城际、地铁等)和作业车(捣固车、打磨车、巡检车等)，在列车行驶过程中进行轨道检测，最高检测速度通常大于60公里/小时。目前主要有两类高速轨道检测系统：高速光学轨道检测系统和高速陀螺轨道检测系统。《GJ-6型轨道检测系统的设计与研制》介绍了一种典型的高速陀螺轨道检测系统，如图1所示，包括陀螺和多个传感器进行数据处理，该轨道检测系统的安装如图2和图3所示，采用直线形安装基座。现有的高速陀螺轨道检测系统主要有以下缺点：(1)采用基于惯性基准的轨道检测方案，所需的传感器较多(23个)，系统比较复杂、成本高、使用和维护难度大。(2)采用直线形安装基座，需要在安装基座、车体和轴箱上安装传感器，安装难度较大。(3)采用基于陀螺、加速度计、里程计、位移计和激光摄像组件的多传感器简单融合数据处理方法，难以有效克服陀螺误差(零偏、安装误差、标度因数误差等)和加速度计误差(零偏、安装误差、标度因数误差等)对轨道检测精度的负面影响。(4)在动态的条件下，现有的高速陀螺轨道检测系统中每个陀螺检测的地球自转角度分量大小不断变化，每个加速度计上检测的地球重力加速度分量大小不断变化，不能完全扣除每个陀螺检测的地球自转角速度分量和每个加速度计检测的重力加速度分量，由此导致轨道检测精度下降。(5)没有针对高速轨道检测的作业工况(环境温度、检测速度和轨道参数)变化特性采用专门的高精度温度补偿和高精度系统标定方法，限制了轨道检测精度的进一步提高。环境温度、检测速度和轨道参数变化较大时轨道检测精度和可靠性明显下降。(6)采用单里程计方案，难以避免里程计失效问题。因此，亟需一种能够提升轨道检测精度且安装难度较小的高速轨道检测系统。
技术实现思路
针对现有技术存在的多个问题，基于惯性导航系统的传感器配置和测量原理，本专利技术提供一种高速轨道检测安装装置、高速轨道检测系统及高速轨道检测安装装置的加工方法，能够减少传感器的数量，降低安装难度较小，提升轨道检测精度。根据本专利技术的第一方面，提供一种高速轨道检测安装装置，包括：水平设置且依次首尾相接从而在水平面上形成三角形结构的横梁、竖梁和斜梁；其中，所述横梁上表面的中部和/或下表面的中部设有惯导安装基准面；所述横梁下表面设有两组以上摄像安装基准面；所述竖梁包括高梁、低梁以及连接高梁和低梁的连接梁，所述高梁和低梁平行，所述高梁的下表面与所述横梁上表面的一端连接，所述低梁的上表面与所述斜梁的下表面的一端连接；所述低梁的下表面上设有一组以上摄像安装基准面；所述斜梁的下表面的另一端与所述横梁的上表面的另一端连接。根据本专利技术一示例实施方式，所述横梁下表面的两端分别设有两组摄像安装基准面。根据本专利技术一示例实施方式，所述横梁用于安装惯性导航系统和2套以上激光摄像组件；所述竖梁用于安装1或2套激光摄像组件；所述斜梁用于固定横梁和竖梁。根据本专利技术一示例实施方式，所述横梁上表面的一端设有竖梁安装基准面，上表面的另一端设有斜梁安装基准面；所述竖梁的高梁的下表面设有横梁安装基准面，所述竖梁的低梁的上表面设有斜梁安装基准面；所述斜梁下表面的一端设有竖梁安装基准面，下表面的另一端设有横梁安装基准面。横梁安装基准面、斜梁安装基准面和竖梁安装基准面均用于位置的固定与校准。根据本专利技术一示例实施方式，所述高梁和低梁的高度差为所述横梁的上表面和所述横梁的下表面的高度差。根据本专利技术一示例实施方式，通过消应力处理工艺和变形控制工艺对横梁、竖梁和斜梁进行处理，消应力处理工艺包括高低温消应力的方法、自然消应力和振动消应力的方法等，能够明显减小材料应力和加工应力；变形控制工艺可包括机床参数控制、粗加工和精加工结合、多次装夹和装夹应力控制的方法等，其中机床参数包括刀头参数、进给速率、主轴转速、切削速率和切削深度。根据本专利技术一示例实施方式，所述惯导安装基准面和所述激光摄像组件安装基准面上均设有多个定位销或定位孔，所述竖梁安装基准面、所述斜梁安装基准面和所述横梁安装基准面上均设有多个定位销或定位孔。通过定位销和定位孔使梁与梁之间、梁与激光摄像组件或惯性导航系统之间都具有高精度重复安装功能，可以降低安装难度，方便维护。根据本专利技术一示例实施方式，高速轨道检测安装装置还包括多个整体安装孔和多套减振器，多个整体安装孔中，一部分设置在所述竖梁上，另一部分设置在所述横梁上，一个整体安装孔上设有一套减振器。通过减振器将安装装置装到转向架或车体上，可以根据轨道检测精度和动态范围要求，确定减振器的刚度、阻尼和频率参数。根据本专利技术一示例实施方式，高速轨道检测安装装置还包括多个防坠落安装孔，所述多个防坠落安装孔分别设置在三角形结构的安装装置的每个角上，用于与转向架或车体连接。根据本专利技术一示例实施方式，在三角形结构的安装装置的每个角上设置一个或两个防坠落安装孔。根据本专利技术一示例实施方式，所述防坠落安装孔直接安装防坠链条或通过吊环螺栓安装防坠链条。根据本专利技术一示例实施方式，所述防坠链条的一端连接防坠落安装孔或吊环螺栓，另一端与转向架或车体固定。根据本专利技术一示例实施方式，横梁、竖梁和斜梁均包括加强筋。根据本专利技术一示例实施方式，每两个梁之间通过螺栓连接。根据本专利技术一示例实施方式，所述低梁的下表面设有两组摄像安装基准面，其中一组为预留的摄像安装基准面，作为备份使用。根据本专利技术一示例实施方式，横梁和竖梁上的摄像安装基准面包括多个凸台，每个凸台上设有多个定位销或定位孔，用于安装激光摄像组件。根据本专利技术一示例实施方式，横梁上的惯导安装基准面包括多个凸台，每个凸台上设有多个定位销或定位孔，用于安装惯性导航系统。根据本专利技术一示例实施方式，横梁安装基准面、竖梁安装基准面和斜梁安装基准面上均设有多个定位销或定位孔。根据本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高速轨道检测安装装置，其特征在于，包括：水平设置且依次首尾相接从而在水平面上形成三角形结构的横梁、竖梁和斜梁；其中，/n所述横梁上表面的中部和/或下表面的中部设有惯导安装基准面；所述横梁下表面设有两组以上摄像安装基准面；/n所述竖梁包括高梁、低梁以及连接高梁和低梁的连接梁，所述高梁和低梁平行，所述高梁的下表面与所述横梁上表面的一端连接，所述低梁的上表面与所述斜梁下表面的一端连接；所述低梁的下表面上设有一组以上摄像安装基准面；/n所述斜梁下表面的另一端与所述横梁上表面的另一端连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种高速轨道检测安装装置，其特征在于，包括：水平设置且依次首尾相接从而在水平面上形成三角形结构的横梁、竖梁和斜梁；其中，
所述横梁上表面的中部和/或下表面的中部设有惯导安装基准面；所述横梁下表面设有两组以上摄像安装基准面；
所述竖梁包括高梁、低梁以及连接高梁和低梁的连接梁，所述高梁和低梁平行，所述高梁的下表面与所述横梁上表面的一端连接，所述低梁的上表面与所述斜梁下表面的一端连接；所述低梁的下表面上设有一组以上摄像安装基准面；
所述斜梁下表面的另一端与所述横梁上表面的另一端连接。


2.根据权利要求1所述的高速轨道检测安装装置，其特征在于，所述横梁、竖梁和斜梁上均设有加强筋。


3.根据权利要求1所述的高速轨道检测安装装置，其特征在于，所述惯导安装基准面和所述摄像安装基准面上均设有多个定位销或定位孔，所述竖梁安装基准面、所述斜梁安装基准面和所述横梁安装基准面上均设有多个定位销或定位孔。


4.根据权利要求1所述的高速轨道检测安装装置，其特征在于，还包括多个整体安装孔和多套减振器，多个整体安装孔中，一部分设置在所述竖梁上，另一部分设置在所述横梁上，一个整体安装孔上设有一套减振器。


5.根据权利要求1所述的高速轨道检测安装装置，其特征在于，还包括多个防坠落安装孔，所述多个防坠落安装孔分别设置在三角形结构的安装装置的每个角上，用于与转向架或车体连接；所述防坠落安装孔直接安装防坠链条或通过吊环螺栓安装防坠链条；所述防坠链条的一端连接防坠落安装孔或吊环螺栓，另一端与转向架或车体固定。


6.根据权利要求1所述的高速轨道检测安装装置，其特征在于，采用消应力处理工艺、机床参数优化工艺、粗精结合加工工艺和装夹应力控制工艺中的一种或多种方法加工横梁、竖梁和斜...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡春生，
申请(专利权)人：宁波一直轨道科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33