CN117533366A - 一种钢轨检测机器人 - Google Patents

Abstract

本发明涉及钢轨检测技术领域，且公开了一种钢轨检测机器人，包括：行走组件，其于天窗期带动搭载于其上的结构共享轨上空间协同作业，其包括有左右对称的行走轮以及建立单侧行走轮衔接状态的衔接构架；检测件，其安装于行走组件上并配合行走组件行动轨迹检测轨道参数；置件组架，其安装于衔接构架上端并呈两端对称状态，其包括有安装于单侧衔接构架上端以形成置件面的支撑板，两个支撑板之间配置有匹配两个支撑板之间扭转状态的止动转盘，两个所述衔接构架相对的结构体上安装有挤压件，以及在挤压件受到外力大于挤压阈值时。本发明解决了如何在检测车安全检测运行的情况下使得检测车更加安全过道岔的问题。

Description

一种钢轨检测机器人

技术领域

本发明涉及钢轨检测技术领域，具体为一种钢轨检测机器人。

背景技术

随着我国轨道交通事业的迅速发展，对轨道交通运营的安全性提出了更高的要求，使得轨道的检修工作愈加繁重。道岔是轨道重要组成部分，作为轨道的薄弱环节之一，道岔会严重影响检测车运行安全、降低检测车运行速度、限制见车车过道岔的速度、加剧检测车振动、使检测车运行偏离既定运行路线。问题严重时甚至会导致检测车行驶方向错误或者脱轨，存在重大安全隐患，因此检测过道岔是轨道运维的重要一环。

现有铁路***采用大号单开道岔的方法是最常见的方式，目前，随着铁路网络的扩张和铁路运输需求的增长，一些线路的道岔数量也在不断增加。这使得大号道岔长度在不断增加。检测车通过较长的道岔可能需要更多的时间，这在某些地点和线路上可能受到限制。如何在检测车安全检测运行的情况下使得检测车更加安全过道岔的问题亟待解决。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种钢轨检测机器人，解决了上述问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种钢轨检测机器人，包括：

行走组件，其于天窗期带动搭载于其上的结构共享轨上空间协同作业，其包括有左右对称的行走轮以及建立单侧行走轮衔接状态的衔接构架；

检测件，其安装于行走组件上并配合行走组件行动轨迹检测轨道参数；

置件组架，其安装于衔接构架上端并呈两端对称状态，其包括有安装于单侧衔接构架上端以形成置件面的支撑板，两个支撑板之间配置有匹配两个支撑板之间扭转状态的止动转盘。

在某一具体的实施方案中，两个所述衔接构架相对的结构体上安装有挤压件，以及在挤压件受到外力大于挤压阈值时，导向其向缩小外力方向移动的退避导向件；

所述退避导向件由安装于衔接构架的支撑滑轨以及与衔接构架连接并共同受力的加强支撑架，加强支撑架下端连接有与支撑滑轨衔接的弹性伸缩件；

所述挤压件前后两端的衔接构架上均安装有用于顶紧轨道以保持行走稳定的顶紧装置，挤压件结构相同于顶紧装置。

在某一具体的实施方案中，所述弹性伸缩件包括有安装于支撑架下端的弹簧伸缩杆，弹簧伸缩杆上套接有压缩弹簧，压缩弹簧的处于初始状态下的结构长度下内接有与弹簧伸缩杆衔接并套接于其上的弹簧座，弹簧伸缩杆向支撑滑轨延伸的一端安装有滑动连接在支撑滑轨上的滑块，滑块下端与挤压件连接，与滑块适配的安装有与弹簧伸缩杆连接的伸缩块；

所述伸缩块上错位于弹簧伸缩杆的安装有用于测量轨距的测杆，测杆连接有位移传感器，位移传感器通过位移传感器安装座安装于加强支撑架结构体上；

所述弹簧安装座安装面的加强支撑架上异面的安装有传感器架，传感器架上放置有倾角传感器。

在某一具体的实施方案中，所述顶紧装置安装位置的衔接构架上均设置有滑动导轨与其连接，顶紧装置包括有滑动安装于滑动导轨上的导轮支撑架，导轮支撑架下端安装有弹簧安装座，弹簧安装座的一端安装有用于顶紧轨道侧壁的导轮组。

在某一具体的实施方案中，所述止动转盘包括有衔接单一支撑板的连接轴，连接轴的背离其与支撑板连接的一端安装有端头，端头通过与其滑动连接的止挡块与支撑块连接；

连接轴配合端头以及止挡块衔接两个支撑板之间，由此建立两个支撑板的弹性连接以及可扭转状态。

在某一具体的实施方案中，所述弹簧安装座呈T型状，其纵向板设置于导轮支撑架下端，而与纵向板相接的横向板平行延伸于弹簧安装座延伸方向，而横向板上开设有长度小于其自身长的内沉槽，内沉槽中卡设有导轮组部分机构。

在某一具体的实施方案中，两个所述支撑板上择一安装电池，另一支撑板上安装有终端处理装置。

在某一具体的实施方案中，所述导轮组包括有安装于纵向板前后端的弹性安装座，弹性安装座上套接有压缩弹簧，于弹性安装座内接的安装有活动杆，两个活动杆之间衔接有夹设于内沉槽内的内接板，内接板下端前后对称的安装有导轮安装座以及导轮。

与现有技术相比，本发明提供了一种钢轨检测机器人，具备以下有益效果：

本发明公开的技术方案中，利用安装有的行走组件在转弯时，实现对铁轨产生顶紧效果，从而在本发明型处于转弯暂停时对钢轨进行顶紧，从而保证进入道岔内的铁轨一端在收到向心力作用的基础上，利用行走组件中包括有的顶紧组件而实现向心力的平衡，进而促使整体结构的稳定，进而实现在道岔处检测铁轨参数时的数据精确度。

本发明公开的技术方案中，建立两个支撑板的弹性连接以及可扭转状态，从而使得在本发明型在钢轨上行走时产生的震动通过止挡块在弧形槽内的滑动而抵消，确保行驶过程的平稳性和检测数据的可靠性，以免数据出现过于异常的数值，降低检测效率。

利用横向板上开设有长度小于其自身长的内沉槽，内沉槽中卡设有导轮组部分机构，一方面将导轮组在横向板上产生移动导向的基础上，同时进行移动距离的控制，使其在完成预定最大距离的移动后，丧失移动功能转而对铁轨产生顶紧作用，与行走轮的轮缘形成异向夹持钢轨的状态，从而有效降低在没有护轨路段而产生的脱轨情况。

附图说明

图1为本发明一种钢轨检测机器人的整体结构轴测示意图；

图2为本发明一种钢轨检测机器人的单一侧结构分解示意图；

图3为本发明一种钢轨检测机器人的止动转盘结构示意图；

图4为本发明一种钢轨检测机器人的退避导向件结构示意图；

图5为视角区别于图4中的退避导向件结构部分示意图；

图6为本发明一种钢轨检测机器人的顶紧装置结构示意图；

图7为本发明一种钢轨检测机器人的弹性安装座结构示意图。

图中：1、行走组件；11、行走轮；12、衔接构架；2、检测件；3、置件组架；31、支撑板；32、止动转盘；321、连接轴；322、端头；323、止挡块；4、挤压件；5、退避导向件；51、支撑滑轨；52、加强支撑架；53、弹性伸缩件；531、弹簧伸缩杆；532、压缩弹簧；533、弹簧座；534、滑块；535、伸缩块；536、倾角传感器；6、顶紧装置；61、滑动导轨；62、导轮支撑架；63、导轮组；631、弹性安装座；6311、纵向板；6312、横向板；6313、内沉槽；632、内接板；633、导轮。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-图7，本发明实施例提供的一种钢轨检测机器人，包括：于天窗期带动搭载于其上的结构共享轨上空间协同作业的行走组件1，其包括有左右对称的安装有里程传感器的行走轮11以及建立单侧行走轮11衔接状态的衔接构架12；其安装于行走组件1上并配合行走组件1行动轨迹检测轨道参数的检测件2；安装于衔接构架12上端并呈两端对称状态的置件组架3，其包括有安装于单侧衔接构架12上端以形成置件面的支撑板31，两个支撑板31之间配置有匹配两个支撑板31之间扭转状态的止动转盘32，两个支撑板31上择一安装电池，另一支撑板31上安装有终端处理装置。

在本实施例中所解决的具体问题在于：如何在检测车安全检测运行的情况下使得检测车更加安全过道岔的问题；本发明利用安装有的行走组件1在转弯时，实现对铁轨产生顶紧效果，从而在本发明型处于转弯暂停时对钢轨进行顶紧，从而保证进入道岔内的铁轨一端在收到向心力作用的基础上，利用行走组件1中包括有的顶紧组件而实现向心力的平衡，进而促使整体结构的稳定，进而实现在道岔处检测铁轨参数时的数据精确度。

止动转盘32包括有衔接单一支撑板31的连接轴321，连接轴321的背离其与支撑板31连接的一端安装有端头322，端头322通过与其滑动连接的止挡块323与支撑块连接，连接轴321配合端头322以及止挡块323衔接两个支撑板31之间，端头322上开设有尺寸大于止挡块323的弧形槽，由此止挡块323在弧形槽内能够贴合弧形槽滑动一定距离，且基于两个支撑板31表面搭载的组件的平衡考虑，在本实施例中，止挡块323在弧形槽内所转动的角度不大于15度，由此建立两个支撑板31的弹性连接以及可扭转状态，从而使得在本发明型在钢轨上行走时产生的震动通过止挡块323在弧形槽内的滑动而抵消，确保行驶过程的平稳性和检测数据的可靠性，以免数据出现过于异常的数值，降低检测效率。而避免一端支撑板31产生的震动或角度倾斜影响到另一支撑板31，进而将震动或角度倾斜传输至行走轮11上影响本发明型的稳定状态，造成震动效果增加或角度扭转过大甚至造成一侧行走轮11的脱轨。

在本具体实施例中，两个衔接构架12相对的结构体上安装有挤压件4，以及在挤压件4受到外力大于挤压阈值时，导向其向缩小外力方向移动的退避导向件5，退避导向件5由安装于衔接构架12的支撑滑轨51以及与衔接构架12连接并共同受力的加强支撑架52，加强支撑架52下端连接有与支撑滑轨51衔接的弹性伸缩件53；弹性伸缩件53包括有安装于支撑架下端的弹簧伸缩杆531，延伸杆上套接有压缩弹簧532，压缩弹簧532的处于初始状态下的结构长度下内接有与弹簧伸缩杆531衔接并套接于其上的弹簧座533，弹簧座533安装面的加强支撑架52上异面的安装有传感器架，传感器架上放置有倾角传感器536弹簧伸缩杆531向支撑滑轨51延伸的一端安装有滑动连接在支撑滑轨51上的滑块534，滑块534下端与挤压件4连接，与滑块534适配的安装有与弹簧伸缩杆531连接的伸缩块535；伸缩块535上错位于弹簧伸缩杆531的安装有用于测量轨距的测杆，测杆连接有位移传感器，位移传感器通过位移传感器安装座安装于加强支撑架52结构体上。本发明型启动时，终端处理装置、倾角传感器536、里程传感器以及位移传感器开始启动，倾角传感器536和位移传感器通过套接与弹簧伸缩杆531上的压缩弹簧532的伸缩量判定钢轨的当前状态，并将数据终端处理装置，通过计算判断当前压缩弹簧532的压缩量是否可以快速行驶，以确保检测过程中的安全，且为了弹性伸缩件在安装时的便利，在相对于位移传感器一端的加强安装架上安装有齿轮以及齿条，齿轮上安装有旋转手柄，由此，利用齿轮与齿条的作用而促使齿条的运动，从而调整伸缩块535与传感器架之间的距离长度便于其之间的组件安装。

另一方面，本发明利用中段处理装置控制与行走轮11同轴连接的电机的转动速度而控制其快速前进或后退，具体为在本实施例中设置的左右对称结构下，并能获取轨距位于道岔时以及正常平直轨道上时，首先位于过道岔时：测杆上连接的两个位移传感器相对，单一侧进道岔而产生变量，从而形成单一变量的基础上，计算其之间存在的差值，即得到轨距值，按照预定轨距值判断是否在标准范围内，另一方面，在正常平直轨道上时，其计算方法同理于上述方法，轨道超高在得到位移传感器数据以及倾角传感器536数据后，基于预定公式计算即可得到既定数值，而其是否超高只需要对比标准值即可。

挤压件4前后两端的衔接构架12上均安装有用于顶紧轨道以保持行走稳定的顶紧装置6。顶紧装置6安装位置的衔接构架12上均设置有滑动导轨61与其连接，顶紧装置6包括有滑动安装于滑动导轨61上的导轮支撑架62，导轮支撑架62下端安装有弹簧安装座，弹簧安装座的一端安装有用于顶紧轨道侧壁的导轮组63。导轮组63包括有安装于纵向板6311前后端的弹性安装座631，弹性安装座631上套接有压缩弹簧532，于弹性安装座631内接的安装有活动杆，两个活动杆之间衔接有夹设于内沉槽6313内的内接板632，内接板632下端前后对称的安装有导轮633安装座以及导轮633，弹簧安装座呈T型状，其纵向板6311设置于导轮支撑架62下端，而与纵向板6311相接的横向板6312平行延伸于弹簧安装座延伸方向，而横向板6312上开设有长度小于其自身长的内沉槽6313，内沉槽6313中卡设有导轮组63部分机构，同时了为保证本发明型在过道岔时期速度的可控性，于内接板632上安装有位移传感器，本发明型机器人在经过道岔时，位于的前进方向的导轮633被轨道挤压，从而造成内接板632在内衬槽内的移动，位移传感器检测到数据，而同样，倾角传感器536在本发明型整体产生区别于平直铁轨的角度后，与位移传感器相同的将数据传输至数据终端处理装置，经过预定程序测算而的到当前速度过道岔是否安全，机器人行驶到中程的时候，机器人后端尾部的两个导轮633被轨道挤压，同样如上所述，位移传感器与倾角传感器536传送数据至数据终端处理装置，将最终判定此次过道岔有无安全隐患并将数据上传云端保存，等待工作人员在本次总检测完毕进行最终核查，由此，完成了本发明型过道岔的全过程，并具有数据保存，便于后续过道岔设备数据模型的建立。

该文中出现的电器元件的控制方式是通过控制器来自动控制，控制器的控制电路通过本领域的技术人员简单编程即可实现，电源的提供也属于本领域的公知常识，并且本发明主要用来保护机械装置，所以本发明不再详细解释控制方式和电路连接。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种钢轨检测机器人，其特征在于，包括：

行走组件(1)，其于天窗期带动搭载于其上的结构共享轨上空间协同作业，其包括有左右对称的安装有行走轮(11)以及建立单侧行走轮(11)衔接状态的衔接构架(12)；

检测件(2)，其安装于行走组件(1)上并配合行走组件(1)行动轨迹检测轨道参数；

置件组架(3)，其安装于衔接构架(12)上端并呈两端对称状态，其包括有安装于单侧衔接构架(12)上端以形成置件面的支撑板(31)，两个支撑板(31)之间配置有匹配两个支撑板(31)之间扭转状态的止动转盘(32)。

2.根据权利要求1所述的一种钢轨检测机器人，其特征在于：两个所述衔接构架(12)相对的结构体上安装有挤压件(4)，以及在挤压件(4)受到外力大于挤压阈值时，导向其向缩小外力方向移动的退避导向件(5)；

所述退避导向件(5)由安装于衔接构架(12)的支撑滑轨(51)以及与衔接构架(12)连接并共同受力的加强支撑架(52)，加强支撑架(52)下端连接有与支撑滑轨(51)衔接的弹性伸缩件(53)；

所述挤压件(4)前后两端的衔接构架(12)上均安装有用于顶紧轨道以保持行走稳定的顶紧装置(6)，挤压件(6)结构相同于顶紧装置(4)。

3.根据权利要求2所述的一种钢轨检测机器人，其特征在于：所述弹性伸缩件(53)包括有安装于支撑架下端的弹簧伸缩杆(531)，弹簧伸缩杆(531)上套接有压缩弹簧(532)，压缩弹簧(532)的处于初始状态下的结构长度下内接有与弹簧伸缩杆(531)衔接并套接于其上的弹簧座(533)，弹簧伸缩杆(531)向支撑滑轨(51)延伸的一端安装有滑动连接在支撑滑轨(51)上的滑块(534)，滑块(534)下端与挤压件(4)连接，与滑块(534)适配的安装有与弹簧伸缩杆(531)连接的伸缩块(535)；

所述伸缩块(535)上错位于弹簧伸缩杆(531)的安装有用于测量轨距的测杆，测杆连接有位移传感器，位移传感器通过位移传感器安装座安装于加强支撑架(52)结构体上；

所述弹簧座(533)安装面的加强支撑架(52)上异面的安装有传感器架，传感器架上放置有倾角传感器(536)。

4.根据权利要求2所述的一种钢轨检测机器人，其特征在于：所述顶紧装置(6)安装位置的衔接构架(12)上均设置有滑动导轨(61)与其连接，顶紧装置(6)包括有滑动安装于滑动导轨(61)上的导轮支撑架(62)，导轮支撑架(62)下端安装有弹簧安装座，弹簧安装座的一端安装有用于顶紧轨道侧壁的导轮组(63)。

5.根据权利要求1所述的一种钢轨检测机器人，其特征在于：所述止动转盘(32)包括有衔接单一支撑板(31)的连接轴(321)，连接轴(321)的背离其与支撑板(31)连接的一端安装有端头(322)，端头(322)通过与其滑动连接的止挡块(323)与支撑块连接；

所述连接轴(321)配合端头(322)以及止挡块(323)衔接两个支撑板(31)之间，由此建立两个支撑板(31)的弹性连接以及可扭转状态。

6.根据权利要求4所述的一种钢轨检测机器人，其特征在于：所述弹簧安装座呈T型状，其纵向板(6311)设置于导轮支撑架(62)下端，而与纵向板(6311)相接的横向板(6312)平行延伸于弹簧安装座延伸方向，而横向板(6312)上开设有长度小于其自身长的内沉槽(6313)，内沉槽(6313)中卡设有导轮组(63)部分机构。

7.根据权利要求5所述的一种钢轨检测机器人，其特征在于：两个所述支撑板(31)上择一安装电池，另一支撑板(31)上安装有终端处理装置。

8.根据权利要求6所述的一种钢轨检测机器人，其特征在于：所述导轮组(63)包括有安装于纵向板(6311)前后端的弹性安装座(631)，弹性安装座(631)上套接有压缩弹簧(532)，于弹性安装座(631)内接的安装有

活动杆，两个活动杆之间衔接有夹设于内沉槽(6313)内的内接板(632)，

内接板(632)下端前后对称的安装有导轮(633)安装座以及导轮(633)。