隧道断面扫描系统专用轨道车技术方案

本实用新型专利技术涉及一种隧道断面扫描系统专用轨道车，属于机械设计技术领域。该轨道车包括框型结构的底座、支架、车轮、测距轮、扰性悬挂装置、车载电源架，所述支架的结构为门框式支撑并结合两根斜撑，支架固定于底座之上，所述车轮的轨道内侧面具有轮缘用于与轨道相配合限定，车轮内部安装有轴承，两对车轮固定于底座下，所述的测距轮固定于底座下与相应轨道接触，测距轮为转轴式金属车轮，转轴外部接有旋转编码器，所述的车载电源架固定于支架之下用于承载电池，所述的扰性悬挂装置设于轨道车右侧主梁的中央处。该轨道车用以实现在隧道轨道上行走，且能安放形变检测分析系统的各种设备装置。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种隧道断面扫描系统专用轨道车，属于机械设计

技术介绍
地铁是一种在狭小空间内快速载运高度密集人群的复杂系统，空间狭小决定了其 管理措施的难度和复杂性；高速运转更突显了系统多方面协调配合的重要性，每一个系统 每一个细节都可能是影响安全的因素；人口高度密集决定了轨道交通一旦发生事故就是巨 大的危险和灾难；轨道交通的安全与规划、建设、运营各个阶段密切关联又决定了轨道交通 安全管理的系统性和整体性；而且反恐怖要求也对地铁安全管理工作提出了新的挑战。这 些说明了城市轨道交通一旦发生安全事故，其后果是极其严重的。运营地铁隧道的形变包括隧道纵轴线沿横断面的位移及隧道横断面形状的变化， 当隧道形变过大时将影响地铁安全运营。为此，研制运营隧道形变检测分析系统非常必要， 根据隧道形变的渐变性及长期性，采集隧道形变实时数据并建立长时段基础数据，通过对 数据进行时间及空间的融合，实现隧道形变的网络发布并建立隧道变形预警机制。经对现有技术检索，尚无现成的用以集成安放采集隧道形变检测分析系统硬件及 通讯设备且能在隧道行走的车体。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种隧道断面扫描系统专用轨 道车，用以实现在隧道轨道上行走，且能安放形变检测分析系统装置。本技术是通过以下技术方案实现的，该轨道车包括框型结构的底座、支架、车 轮、测距轮、扰性悬挂装置、车载电源架，所述支架的结构为门框式支撑并结合两根斜撑，支 架固定于底座之上，所述车轮的轨道内侧面具有轮缘用于与轨道相配合限定，车轮内部安 装有轴承，两对车轮固定于底座下，所述的测距轮固定于底座下与相应轨道接触，测距轮为 转轴式金属车轮，转轴外部接有旋转编码器，所述车载电源架固定于支架之下用于承载电 池，所述的扰性悬挂装置设于轨道车右侧主梁的中央处。本技术轨道车是隧道断面扫描装置及其它附件的有效载体。该车体可专用于 轨迹标准轨道的运行，其将作为隧道断面装置、里程定位装置、电气控制装置和电源等的有 效载体，从而组成专用的集成单元。该轨道车为隧道断面测量系统中必不可少的组成部分， 同时具有一定的精度要求。与现有技术相比，本技术轨道车具有如下有益效果1.坚固耐用，可以承受较大的载荷，保持结构稳定，使用寿命很长。2.具有多个设备的安装位置，包括隧道断面装置、里程定位装置、电气控制装 置、电源等。即考虑到车体的多功能性。3.具有一定的设计精度，车体借用外力运行于标准轨道上。并保证了检测车相对 轨道的相对垂直位置的不变性。车轮间距严格按照标准轨距(1435mm)设计，车轮的位置可由垫片螺母进一步调节，使车体尽可能不会左右移动且不会卡死在轨道上。4.通过测距轮和外部传感器可以对所运行的轨道距离及现所在位置进行精确定 位。5.车闸属于常闭式，可保证车体工作中或无人使用时，车体不会因为滑坡产生滑 移。附图说明图1为本技术结构示意图。其中图Ia主视图；图Ib右视图；图Ic俯视图。图2为刹车装置7结构示意图。图3为被动转向装置2的结构示意图。标记说明1-车轮，11-车轮支架，2-被动转向装置，21-止推轴承，22-转轴， 221-轴肩，23-螺母，24-滚珠，3-底座，31-轨道车主梁，4-支架，5-测距轮，6-扰性悬挂装 置，7-刹车装置，71-刹车片，72-刹车活动支架，721-铰接点，73-制动线，731-制动线活动 端，74-弹簧，75-制动手柄，76-固定支架，8-扶手，9-车载电源架具体实施方式以下结合附图对本技术技术方案作进一步说明。如图la、图lb、图Ic所示，本实施例轨道车包括框型结构的底座3、支架4、车轮1、 测距轮5、扰性悬挂装置6、车载电源架9，所述支架结构为门框式支撑并结合两根斜撑，支 架固定于底座之上，所述车轮的轨道内侧面具有轮缘用于与轨道相配合限定，车轮内部安 装有轴承，两对车轮固定于底座下，所述的测距轮固定于底座下与相应轨道接触，测距轮为 转轴式金属车轮，转轴外部接有旋转编码器，所述的车载电源架固定于支架之下用于承载 电池，所述的扰性悬挂装置设于轨道车右侧主梁的中央处。本实施例的车高(顶点至车轮地面的距离)为1400mm，车宽1600mm，车长(沿轨 道方向)1200mm。底座3为框型外形结构，用以保证结构刚度，节约材料，减轻重量。该底座采用模 块化结构，可拆卸。通过结构力学计算，稳定、坚固、轻便，不会引起震动。支架4为门框式支撑结构，结合两根斜撑，其结构简易、稳定，可保证很小的扰性 及震动性，并使上部安装的扫描系统在震动环境下具有较强的鲁棒性。车轮1在轨道内侧面具有与火车车轮结构外形类似的轮缘，车轮内部安装轴承， 并与车轴(心轴)结合组成可灵巧滚动的车轮部分。利用轮缘部分对整个轨道车在轨道的 相对位置进行限定，控制车体在标准轨距为1435mm运行，可控范围正负2mm。同时，车轮选 用耐磨尼纶材料在保证使用寿命的前提下，有效地减小了运行时产生的震动。测距轮5为转轴式金属车轮，转轴外部可外接旋转编码器。测距轮性能稳定、耐 磨。扰性悬挂装置6的两侧安装有轴承，使轴与测距轮一起滚动，便于旋转编码器测Mo特点弹簧下压式，保证测距轮与轨道面充分接触，避免滑动摩擦。压力大小可调 节。测距轮轴与测距轮固定在一起，由带有轴承的两侧支架支撑。旋转编码器的测距 轴与测距轮轴刚性连接，可同步运行，则车轮转动圈数可由旋转编码器记录。再将支架由弹 簧向下压，实现测距轮与轨道面的压力，减小滑动摩擦。车载电源架9可用以承载蓄电池，采用模块化的拼装结构并有效地固定于支架 上，安装很简易。进一步的，本实施例还设有刹车装置7，引用普通自行车刹车装置并加以改进，直 接靠摩擦片与轨道的摩擦力制动。通过计算保证有效的摩擦力及制动效果。所述刹车装置7由两个刹车片71、刹车活动支架72、制动线73、弹簧74、制动手柄 75、固定支架76组成。轨道主梁31上设有固定支架76，整个刹车装置7设于轨道车主梁 31下方并靠近有扶手8 一侧车轮，刹车装置7通过固定支架76固定于轨道车主梁31。刹 车活动支架72由两个对称的支架构成，两者铰接形成铰接点721，固定支架76与刹车活动 支架72之间在铰接点721处固定连接，刹车活动支架72的两个对称支架之间还联结有弹 簧74，对称支架底端还分别安装刹车片71，由剪刀原理结合弹簧74将刹车片71抱死在铁 轨上。制动手柄75安装于轨道车扶手8上。制动线73的制动线活动端固定于活动支架72 两个对称支架的顶端，制动线73的另一端固定于制动手柄75上。按动制动手柄75时，牵 引制动线73拉紧刹车片71，通过弹簧74被张拉使刹车片71脱离轨道；松手时，弹簧74恢 复形变使刹车片复位抱死铁轨。进一步的，考虑人机工程学，在所述的门框式支撑上对称设有两个扶手8，采用弯 把扶手，如图Ia所示，其结构简单，使用方便。进一步的，本实施例还包括有一被动转向装置2，该转向装置顶部具有一个止推轴 承，通过巧妙结合，使连接车轮的车轮支架具有自由转向功能。特点该转向机构可保证车 轮在轨道运行时，尤其是在轨道弯曲处，弓I导车轮进行偏转，减小车轮磨损及卡死情况的发 生。所述被动转向装置2，该转向装置2顶部具有一个止推轴承21，止推轴承21本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
一种隧道断面扫描系统专用轨道车，其特征在于，包括框型结构的底座、支架、车轮、测距轮、扰性悬挂装置、车载电源架，所述的支架的结构为门框式支撑并结合两根斜撑，支架固定于底座之上，所述车轮的轨道内侧面具有轮缘用于与轨道相配合限定，车轮内部安装有轴承，两对车轮固定于底座下，所述的测距轮固定于底座下与相应轨道接触，测距轮为转轴式金属车轮，转轴外部接有旋转编码器，所述的车载电源架固定于支架之下用于承载电池，所述的扰性悬挂装置设于轨道车右侧主梁的中央处。2.如权利要求1所述的轨道车，其特征在于，所述的底座采用模块化结构。3.如权利要求1所述的轨道车，其特征在于，还设有刹车装置，该刹车装置由两个刹车 片、刹车活动支架、制动线、弹簧、制动手柄、固定支架组成，轨道主梁上设有固定支架，整个 刹车装置设于轨道车主梁下方并靠近有扶...

【专利技术属性】
技术研发人员：何自强，陈传林，周奇才，熊肖磊，金奇，江胜男，唐聪，
申请(专利权)人：上海地铁盾构设备工程有限公司，同济大学，
类型：实用新型
国别省市：31