一种地铁轨道的运维自动巡检设备

allin2026-07-11  10


本发明涉及轨道检测,特别涉及一种地铁轨道的运维自动巡检设备。


背景技术:

1、地铁轨道通常由两条平行的钢轨组成,两个钢轨之间处的区域为轨道区间,钢轨大多为工字梁的结构,钢轨包括上端横梁、下端横梁以及竖梁,竖梁的顶面与上端横梁相配合,钢轨通过下端横梁固定在轨枕上。由于轨道使用非常频繁,地铁轨道可能会产生裂纹、掉渣、断裂等缺陷,钢轨内部缺陷也会逐渐增大,在疲劳应力作用下,极易发生断裂,严重影响行车安全。因此,在地铁运营结束后,需要对地铁运营线路探伤巡检,轨道探伤的工作一般是在夜晚进行,并且需要巡检人员步行在轨道区间内进行轨道线路巡检,巡检方式依靠人眼检查或使用探伤仪检测,在现有技术中,巡检设备大多具有可在轨道上行走的行走机构,例如,公告号为cn207510442u的发明公开的一种新型接触轨检测设备,包括与地铁钢轨相适配的检测车和均设置在检测车上的检测单元与供电单元,检测单元包括上位机、行车记录模块和激光扫描传感器,激光扫描传感器的扫描头朝向地铁接触轨的方向,行车记录模块和激光扫描传感器均与上位机相连接。

2、地铁在运行过程中,列车在两钢轨上行驶,钢轨的竖梁承受较大的压力,竖梁的顶面和侧部属于轨道中容易发生问题的部位,巡检设备的行走机构在轨道的竖梁上行走,在巡检过程中难以对竖梁的顶面和侧部进行针对性检测,为了解决上述问题,亟需一种地铁轨道的运维自动巡检设备则显得尤为重要。


技术实现思路

1、本发明的目的是为了解决上述技术的不足而设计的一种地铁轨道的运维自动巡检设备,用行走车在轨道区间上沿铁轨行走以进行自动巡检,对竖梁的顶面进行平顺度检测、对竖梁的侧部进行探伤检测,降低了巡检人员工作强度,提高了巡检效率。

2、为了解决上述技术问题,本发明的技术方案是:一种地铁轨道的运维自动巡检设备,包括工作站、行走车、以及设置于所述行走车上的定位模块、与所述工作站模块远程通信的通讯模块和检测总成;

3、所述行走车位于地铁轨道的区间并沿待检测的钢轨运动;

4、所述定位模块用于根据待检测的钢轨的路线规划为所述行走车的运动路线,并实时定位所述行走车的位置信息,同时将该位置信息通过通讯模块实时反馈至所述工作站;

5、检测总成包括机架、设置于所述机架上的检测架,所述检测架相对于钢轨的位置上设置有外壳、以及设置于所述外壳内的轨道检测单元和升降机构,轨道检测单元包括两个相对且间隔布置的探伤模块、位于两个所述探伤模块之间处且分隔布置的平顺度检测模块,所述升降机构包括伸缩驱动装置、相互平行且间隔布置于所述外壳内的驱动件、两个第一连接杆、第二连接杆,所述伸缩驱动装置的活动端与所述驱动件固定连接,两个所述探伤模块分别固定设置于两个所述第一连接杆上,所述平顺度检测模块可伸缩活动地设置于所述第二连接杆上,所述驱动件与所述第一连接杆之间活动设置有第一变向传动件,所述驱动件与所述第二连接杆之间活动设置有第二变向传动件,而使得所述驱动件联动所述第一连接杆和所述第二连接杆同步进行升降运动,在检测钢轨时,两个所述探伤模块的检测端分别对应于竖梁的两侧部以进行探伤检测,并使得平顺度检测模块对应于竖梁的支撑面以进行平顺度检测,当钢轨被检测到存在缺陷时,轨道检测单元的各探伤模块和平顺度检测模块将检测信息、以及所述行走车的位置信息反馈至所述工作站。

6、优选的,所述探伤模块包括超声波探伤装置和第一检测相机,所述超声波探伤装置的探头与竖梁的侧部相对应以进行超声波探伤检测,所述第一检测相机的采集端与竖梁的侧部相对应以进行视觉探伤检测。

7、优选的,所述平顺度检测模块包括安装块、沿所述安装块的长度方向间隔布置的若干个检测杆、以及设置于所述安装块上的第二检测相机,所述安装块贯通有供所述检测杆滑移连接的活动孔,所述活动孔的内壁贯通有限位槽,所述检测杆设置有滑移连接于所述限位槽内的限位部,所述限位部与所述限位槽之间设置有第一弹性件,所述安装块还贯通有与各所述活动孔连通的观察空间,所述检测杆的下端伸出所述活动孔的部分设置有与竖梁的顶面相适配的配合部,所述检测杆的上端伸出所述活动孔的部分设置有观察部,所述第二检测相机的采集端与所述观察空间相对应以采集所述观察空间内的各所述观察部的图像。

8、优选的,所述安装块设置有活动杆,所述第二连接杆与所述活动杆套接配合,且所述第二连接杆与所述安装块之间设置有第二弹性件。

9、优选的,所述外壳的内壁相对于所述第一连接杆的位置上设置有第一直线滑轨,所述第一连接杆滑移连接于对应的所述第一直线滑轨上;

10、所述外壳的内壁相对于与所述第二连接杆的位置上设置有第二直线滑轨,所述第二连接杆滑移连接于所述第二直线滑轨上。

11、优选的,所述外壳的内壁相对于所述驱动件的位置对称设置有两个第三直线滑轨,所述驱动件滑移连接于两个所述第三直线滑轨上;

12、所述外壳的内壁相对于两个所述第三直线滑轨之间处可拆卸连接有至少一个波珠螺丝,所述驱动件靠近所述波珠螺丝的侧部设置有沿所述第三直线滑移的长度方向均匀布置的若干个凹槽,所述凹槽的内壁与所述波珠螺丝的钢珠抵触配合。

13、优选的,第一变向传动件和所述第二变向传动件均转动连接于所述外壳的内壁上,且所述第一变向传动件的轴向与所述第二变向传动件的轴向相互垂直。

14、优选的,所述驱动件与所述第一连接杆的相对侧与所述第一变向传动件之间形成齿条传动配合,所述驱动件与所述第一连接杆的相对侧均设置有第一齿条段,所述第一变向传动件为齿轮结构,所述第一变向传动件与所述第一齿条段啮合。

15、优选的,所述驱动件与所述第二连接杆的相对侧与所述第一变向传动件之间形成齿条传动配合,所述驱动件与所述第二连接杆的相对侧均设置有第二齿条段,所述第二变向传动件为齿轮结构,所述第二变向传动件与所述第一齿条段啮合。

16、优选的,检测总成还包括导向架,所述导向架设置于所述机架的前侧,所述检测架设置于所述机架的后侧,导向架的底面与轨道的两个钢轨相适配,且所述导向架的底面相对于钢轨的位置上转动连接有导向件,所述导向件可拆卸连接有至少一个导向组件,导向组件包括两个相对布置的导向结构、以及可拆卸结构,所述导向件贯通有安装孔,所述可拆卸结构通过所述安装孔将两个导向结构定位在所述导向件上,两个所述导向结构的相对侧均与钢轨的上端横梁凹凸配合,且导向组件的两个导向结构相配合形成导向槽,所述导向槽的内壁相对于上端横梁和竖梁的位置上设置有耐磨毛刷。

17、与现有技术相比,本发明的有益效果是:

18、1、该巡检设备通过行走车沿待检测的钢轨行驶,行走车通过定位模块实时定位位置信息,同时将该位置信息通过通讯模块实时反馈至工作站,当钢轨被检测到存在缺陷时,轨道检测单元的探伤模块和平顺度检测模块将检测信息、以及行走车的位置信息反馈至工作站。

19、2、升降机构通过伸缩驱动装置驱动驱动件同步进行升降运动,两个探伤模块分别固定设置于两个第一连接杆上,平顺度检测模块可伸缩活动地设置于第二连接杆上,驱动件利用第一变向传动件和第二变向传动件联动两个第一连接杆和第二连接杆进行升降运动,以调整轨道检测单元的高度位置,而使得两个探伤模块的检测端分别对应于竖梁的两侧部以进行探伤检测,平顺度检测模块的检测端对应于竖梁的顶面以进行平顺度检测,平顺度检测模块可相对于第二连接杆进行伸缩活动,避免平顺度检测模块对驱动件的升降活动造成干涉,使得在平顺度检测模块在进行平顺度检测的同时可通过伸缩驱动装置调整两个探伤模块的高度位置,轨道检测单元适应不同高度规格的钢轨,提高该巡检设备的适用性。

20、3、该巡检设备利用行走车在轨道区间上沿铁轨行走以进行自动巡检,利用升降机构调整轨道检测单元的高度位置,轨道检测单元对竖梁的顶面进行平顺度检测、以及竖梁的侧部进行探伤检测,相较于人工检测铁轨的方式,降低了巡检人员工作强度,提高了巡检效率。


技术特征:

1.一种地铁轨道的运维自动巡检设备,其特征是:包括工作站(1)、行走车(2)、以及设置于所述行走车(2)上的定位模块(3)、与所述工作站(1)模块远程通信的通讯模块(4)和检测总成;

2.根据权利要求1所述的一种地铁轨道的运维自动巡检设备,其特征是:所述探伤模块(8)包括超声波探伤装置(81)和第一检测相机(82),所述超声波探伤装置(81)的探头与竖梁(393)的侧部相对应以进行超声波探伤检测,所述第一检测相机(82)的采集端与竖梁(393)的侧部相对应以进行视觉探伤检测。

3.根据权利要求1所述的一种地铁轨道的运维自动巡检设备,其特征是:所述平顺度检测模块(9)包括安装块(91)、检测杆(92)、以及设置于所述安装块(91)上的第二检测相机(93),所述安装块(91)贯通有供所述检测杆(92)滑移连接的活动孔(14),所述活动孔(14)的内壁贯通有限位槽(15),所述检测杆(92)设置有滑移连接于所述限位槽(15)内的限位部(16),所述限位部(16)与所述限位槽(15)之间设置有第一弹性件(17),所述安装块(91)还贯通有与各所述活动孔(14)连通的观察空间(18),所述检测杆(92)的下端伸出所述活动孔(14)的部分设置有与竖梁(393)的顶面相适配的配合部(19),所述检测杆(92)的上端伸出所述活动孔(14)的部分设置有观察部(20),所述第二检测相机(93)的采集端与所述观察空间(18)相对应以采集所述观察空间(18)内的各所述观察部(20)的图像。

4.根据权利要求3所述的一种地铁轨道的运维自动巡检设备,其特征是:所述安装块(91)设置有活动杆(21),所述第二连接杆(74)与所述活动杆(21)套接配合,且所述第二连接杆(74)与所述安装块(91)之间设置有第二弹性件(22)。

5.根据权利要求1所述的一种地铁轨道的运维自动巡检设备,其特征是:所述外壳(11)的内壁相对于所述第一连接杆(73)的位置上设置有第一直线滑轨(23),所述第一连接杆(73)滑移连接于对应的所述第一直线滑轨(23)上;

6.根据权利要求5所述的一种地铁轨道的运维自动巡检设备,其特征是:所述外壳(11)的内壁相对于所述驱动件(72)的位置对称设置有两个第三直线滑轨(25),所述驱动件(72)滑移连接于两个所述第三直线滑轨(25)上;

7.根据权利要求1所述的一种地铁轨道的运维自动巡检设备,其特征是:第一变向传动件(12)和所述第二变向传动件(13)均转动连接于所述外壳(11)的内壁上,且所述第一变向传动件(12)的轴向与所述第二变向传动件(13)的轴向相互垂直。

8.根据权利要求7所述的一种地铁轨道的运维自动巡检设备,其特征是:所述驱动件(72)与所述第一连接杆(73)的相对侧与所述第一变向传动件(12)之间形成齿条传动配合,所述驱动件(72)与所述第一连接杆(73)的相对侧均设置有第一齿条段(28),所述第一变向传动件(12)为齿轮结构,所述第一变向传动件(12)与所述第一齿条段(28)啮合。

9.根据权利要求8所述的一种地铁轨道的运维自动巡检设备,其特征是:所述驱动件(72)与所述第二连接杆(74)的相对侧与所述第一变向传动件(12)之间形成齿条传动配合,所述驱动件(72)与所述第二连接杆(74)的相对侧均设置有第二齿条段(29),所述第二变向传动件(13)为齿轮结构,所述第二变向传动件(13)与所述第一齿条段(28)啮合。

10.根据权利要求1所述的一种地铁轨道的运维自动巡检设备,其特征是:检测总成还包括导向架(10),所述导向架(10)设置于所述机架(5)的前侧,所述检测架(6)设置于所述机架(5)的后侧,导向架(10)的底面与轨道的两个钢轨(39)相适配,且所述导向架(10)的底面相对于钢轨(39)的位置上转动连接有导向件(30),所述导向件(30)可拆卸连接有至少一个导向组件,导向组件包括两个相对布置的导向结构(32)、以及可拆卸结构(33),所述导向件(30)贯通有安装孔(31),所述可拆卸结构(33)通过所述安装孔(31)将两个导向结构(32)定位在所述导向件(30)上,两个所述导向结构(32)的相对侧均与钢轨(39)的上端横梁(391)凹凸配合,且导向组件的两个导向结构(32)相配合形成导向槽(34),所述导向槽(34)的内壁相对于上端横梁(391)和竖梁(393)的位置上设置有耐磨毛刷(35)。


技术总结
本发明所公开的一种地铁轨道的运维自动巡检设备,包括工作站、行走车、定位模块、通讯模块和检测总成;行走车位于地铁轨道的区间并沿待检测的钢轨运动;检测总成包括机架、检测架,检测架设置有外壳、轨道检测单元和升降机构,轨道检测单元包括两个相对且间隔布置的探伤模块、平顺度检测模块,升降机构包括伸缩驱动装置、驱动件、两个第一连接杆、第二连接杆,驱动件联动第一连接杆和第二连接杆同步进行升降运动。本发明的一种地铁轨道的运维自动巡检设备,用行走车在轨道区间上沿铁轨行走以进行自动巡检,对竖梁的顶面进行平顺度检测、对竖梁的侧部进行探伤检测,降低了巡检人员工作强度,提高了巡检效率。

技术研发人员:黄慧建,李平,别必龙,张耀虎,邓江涛,徐丰羽,高辉,景亮,赵程,梁凌燕,山红兵
受保护的技术使用者:中国科学院宁波材料技术与工程研究所
技术研发日:
技术公布日:2024/10/31
转载请注明原文地址: https://www.8miu.com/read-29195.html

最新回复(0)