一种钢轨表面伤损检测装置的制作方法

本实用新型涉及轨道维护领域，特别是涉及一种钢轨表面伤损检测装置。

背景技术：

铁路和城市轨道交通的钢轨是支撑和导向车轮运行的主要部件。由于钢轨材料较硬、轮轨频繁接触，常常使得钢轨表面出现滚动接触疲劳裂纹，严重时会引起表面材料剥离掉块，甚至断轨，影响行车安全。对线路上的在役钢轨表面进行周期性检测，以发现裂纹的萌生和扩展情况，是进行针对性打磨、消除和控制钢轨裂纹的重要工作。

目前，常用的钢轨裂纹检测装置包括人工手持式、人工推车式和动力车辆车载式三种。其中，人工手持式钢轨表面伤损检测装置，因为体积较小，可携带的探头数量有限，无法全面覆盖轨头上车轮碾压的光带区，且不能沿列车方向钢轨表面连续测量，故只能用于钢轨表面离散点的裂纹测量；人工推车式钢轨表面伤损检测装置虽然可以实现沿列车方向的钢轨表面连续测量，但是体积较大，不便携带，搬运和抬上线路需要人手较多，且由于仪器精密，无法在雨天测量，限制性较强；动力车辆车载式钢轨表面伤损检测装置使用时不仅需要安装在常规运营的列车上或专门的检测列车上，而且检测需要排布运行计划，该种检测设备利用率不高，不如人工方式灵活。此外，目前虽有人工驾驶的检测小车出现，但同样存在需要较多人工抬动小车、需要较长的线路占用时间等问题，实用性差。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种钢轨表面伤损检测装置，可实现在钢轨上边推行边检测表面裂纹数据，达到便携和快速检测的目的。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：

本实用新型提供一种钢轨表面伤损检测装置，包括箱式壳体、检测设备、显示设备、采集设备、供电设备和走行组件，所述箱式壳体的底部沿长度方向开设有凹槽，所述箱式壳体跨于钢轨上方时，所述钢轨的轨头位于所述凹槽内，所述凹槽内安装至少两组所述走行组件，所述走行组件用于带动所述箱式壳体在所述钢轨上移动；所述显示设备、所述采集设备、所述检测设备和所述供电设备分别设置在所述箱式壳体内部，且所述检测设备的检测部位伸出至所述凹槽内，所述显示设备和所述检测设备均与所述采集设备信号连接，所述显示设备和所述采集设备均与所述供电设备电连接。

检测设备、显示设备、采集设备配合来实现道岔的实时检测，减少了维修人员的准备时间、上下道岔时间及回程时间，提高了检查效率，且不受人为因素及时间影响，精度较高，实时性较好。

可选的，所述走行组件包括用于沿所述钢轨顶面行走的垂向行走滚轮和用于沿所述钢轨的轨头两侧行走的侧向行走滚轮；所述垂向行走滚轮安装在所述凹槽的顶面，所述凹槽的两侧壁分别安装一所述侧向行走滚轮，且所述垂向行走滚轮的轴线正交于所述侧向行走滚轮的轴线。

行走轮采用三向定位，稳定性强，同时多个导向3与道岔梁的导向面相配合，以为所述跨座式走行车在转弯处提供转向力，由此来保证小车不会脱轨。

可选的，每个所述侧向行走滚轮上均设置有横向弹簧限位装置；所述凹槽的两端分别安装至少一组所述走行组件。

可选的，所述箱式壳体的顶面前部设有天窗，所述显示设备嵌置于所述天窗内部，所述显示设备上安装有滑盖式盖板，所述显示设备为平板电脑显示器。

可选的，所述箱式壳体的后部设置有模块式存储仓，所述模块式存储仓内安装所述采集设备和供电设备。

可选的，所述检测设备为探头型传感器，所述探头型传感器由涡流探头阵列或多个涡流单探头组成，并沿所述轨头的弧面廓形分布于所述轨头的外周。

检测设备可为利用高速ccd摄像机获取所述道岔的表面图像，并将获取的图像进行处理以提取图像特征向量，根据所述图像特征向量通过分类器对道岔的表面缺陷进行检测识别与分类。

检测装置还可为红外热成像检测方法，检查时加热源对道岔梁进行加热，道岔梁的表面温度分布由红外热像仪接收后，所述红外热像仪输出图像数据到图像采集卡，图像采集卡将接收到的图像数据传输给微机，微机对接收到的图像数据进行处理并将处理结果传输到录像机进行保存及显示器进行显示。

可选的，所述采集设备包括信号采集仪和与所述信号采集仪电连接的电路板。

可选的，所述供电设备为蓄电池组；所述供电设备通过电缆与所述采集设备、所述显示设备和所述检测设备连接。

可选的，所述箱式壳体为长方体箱式壳体；所述长方体箱式壳体的外侧壁安装有用于抬运的把手。

可选的，两个所述一种钢轨表面伤损检测装置并联，能够用于对两股钢轨轨面的同时检测。

本实用新型相对于现有技术取得了以下技术效果：

本实用新型提供的一种钢轨表面伤损检测装置，将检测设备、采集设备、供电设备、显示设备和走行组件集成为一箱式结构，具有防雨、防撞的效果；通过走行组件实现整个设备的支撑和沿钢轨行进，结构小巧紧凑，便于携带搬运，不仅减少了人工的使用，而且实现了对钢轨沿钢轨纵向方向(列车运行方向)的表面连续测量，和少量人手下对轨头上光带位置裂纹多发区的全面检测，设备的灵活使用性好，利用率高，实用性强。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的一种钢轨表面伤损检测装置的结构示意图；

图2为本实用新型的一种钢轨表面伤损检测装置的横断面示意图；

图3为本实用新型的一种钢轨表面伤损检测装置的侧视图；

附图标记：

1、箱式壳体；2、检测设备；3、显示设备；4、采集设备；5、供电设备；6、走行组件；61、垂向行走滚轮；62、侧向行走滚轮；7、凹槽；8、钢轨；9、天窗；10、模块式存储仓。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的目的是提供一种能够在钢轨表面连续检测的一种钢轨表面伤损检测装置，可实现在钢轨上边推行边检测表面裂纹数据，达到便携和快速检测的目的。

本实用新型提供一种钢轨表面伤损检测装置，包括箱式壳体、检测设备、显示设备、采集设备、供电设备和走行组件，箱式壳体的底部沿长度方向开设有凹槽，箱式壳体跨于钢轨上方时，钢轨的轨头位于凹槽内，凹槽内安装至少两组走行组件，走行组件用于带动箱式壳体在钢轨上移动；显示设备、采集设备、检测设备和供电设备分别设置在箱式壳体内部，且检测设备的检测部位伸出至凹槽内，显示设备和检测设备均与采集设备信号连接，显示设备和采集设备均与供电设备电连接。

本实用新型提供的一种钢轨表面伤损检测装置，将检测设备、采集设备、供电设备、显示设备和走行组件集成为一箱式结构，具有防雨、防撞的效果；通过走行组件实现整个设备的支撑和沿钢轨行进，结构小巧紧凑，便于携带搬运，不仅减少了人工的使用，而且实现了对钢轨沿钢轨纵向方向(列车运行方向)的表面连续测量，和少量人手下对轨头上光带位置裂纹多发区的全面检测，设备的灵活使用性好，利用率高，实用性强。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

实施例一：

如图1～3所示，本实施例提供一种钢轨表面伤损检测装置，包括箱式壳体1、检测设备2、显示设备3、采集设备4、供电设备5和走行组件6，箱式壳体1的底部沿长度方向开设有凹槽7，凹槽7宽度大于钢轨8横断面宽度，箱式壳体1跨于钢轨8上方时，钢轨8的轨头位于凹槽7内，凹槽7内安装至少两组走行组件6，走行组件6用于带动箱式壳体1在钢轨8上移动；显示设备3、采集设备4、检测设备2和供电设备5分别设置在箱式壳体1内部，凹槽7上开设有u型通槽，检测设备2的检测部位贯穿所述u型通槽并伸至凹槽7内，以便对钢轨8进行检测。其中，显示设备3和检测设备2均与采集设备4信号连接，显示设备3和采集设备4均与供电设备5电连接。

进一步地，如图2所示，本实施例中走行组件6包括用于沿钢轨8顶面行走并起支撑作用的垂向行走滚轮61和用于沿钢轨8的轨头两侧面行走并起支撑作用的侧向行走滚轮62，优选每组走行组件6包括一个垂向行走滚轮61和两个侧向行走滚轮62，垂向行走滚轮61安装在凹槽7的顶面，凹槽7的两侧壁分别安装一侧向行走滚轮62，且优选垂向行走滚轮61的轴线正交于侧向行走滚轮62的轴线，其中垂向行走滚轮61优选竖直设置。

更进一步地，凹槽7的两端分别安装至少一组走行组件6，本实施例中优选凹槽7的两端分别安装一组走行组件6，两组走行组件6对称设置，检测设备位于两组走行组件6之间。垂向行走滚轮61可支撑箱式壳体1沿钢轨8纵向(列车运行方向)前进；在每个侧向行走滚轮62上均设置有横向弹簧限位装置，以钢轨8长条方向为纵向，以车轮压在钢轨8上的方向为垂向，所以，以钢轨8横断面水平向为横向，横向弹簧限位装置应该是靠在轨头上，具有横向限位作用，可根据直线、曲线钢轨进行导向，保证检测设备2始终保持在钢轨8的光带范围内，有利于提高检测效率。

进一步地，如图1所示，本实施例中箱式壳体1的顶面前部设有天窗9，显示设备3嵌置于天窗9内部，显示设备3上安装有滑盖式盖板，用于在箱体存放、下雨测量时盖住显示设备3，防止雨水时影响显示。本实施例中显示设备3优选为平板电脑显示器，用于在检测时进行参数调整并显示检测数据，可直接点击相应软件进行采集、保存、数据回放等管理工作，具体操作均为现有技术，在此不再赘述。

进一步地，如图1所示，本实施例中箱式壳体1的后部设置有模块式存储仓10，模块式存储仓10内安装采集设备4和供电设备5。模块式存储仓10同样具备为采集设备4和供电设备5遮雨的功能，以不妨碍采集设备4和供电设备5在雨天正常使用。

进一步地，检测设备2为探头型传感器，探头型传感器可由涡流探头阵列组成，也可由多个涡流单探头组成。本实施例中优选探头型传感器由多个涡流单探头组成，多个涡流单探头沿轨头的弧面廓形分布于轨头的外周，即沿轨头横断面环绕布置，以覆盖轨头上车轮碾压的光带位置裂纹多发区，实现对轨头顶面各位置的裂纹深度的测量。上述涡流探头阵列和涡流单探头为本领域用于探测轨道裂纹的现有传感器，其具体结构和裂纹检测原理在此不再赘述。

进一步地，本实施例中采集设备4包括信号采集仪和与信号采集仪电连接的电路板，用于驱动检测设备2中各探头和接收来自检测设备2中各探头的数据并进行记录。其中，检测设备2通过数据线与该采集设备4连接，采集设备4为一种现有装置，其还包括有信号发生器、数据存储硬盘等，具体的数据接收原理和数据记录原理在此不再赘述。

进一步地，本实施例中供电设备5优选为蓄电池组；供电设备5可通过电缆以常规的电连接方式与采集设备4和显示设备3分别连接，以为三者进行供电。

进一步地，本实施例中箱式壳体1优选为长方体箱式壳体；长方体箱式壳体的外侧壁安装有用于抬运的把手，提高设备整体的搬运便捷性和灵活性。

进一步地，可将两个上述一种钢轨表面伤损检测装置并联，能够用于对两股钢轨轨面的同时检测。

下面以采用单个装置对单股钢轨轨面进行裂纹检测为例对本实施例作具体工作原理说明。

首先将箱式壳体1放置在一股钢轨8上，保持垂向行走滚轮61垂直于钢轨顶面，侧向行走滚轮62位于钢轨轨头两侧，并确保无行进障碍；之后打开显示设备3上的滑盖式盖板，同时启动供电设备5以为显示设备3和采集设备4供电；之后启动显示设备3中相应的软件，在软件中设置好相应的采集参数后，采集设备4根据设置好的参数开始驱动检测设备2进行数据采集，采集设备4可直接将检测设备2的信号转换为裂纹深度数据，并把各个探头实时采集到的数据显示到显示设备3上，同时存储到采集设备4的硬盘中；与此同时，由人工沿钢轨8推行箱式壳体1，检测设备2中的各传感器探头便可对轨面裂纹深度进行连续测量，数据信号通过采集设备4进行存储并在显示设备3中显示。其中，采集设备4的数据转化功能为现有技术，具体不再赘述。

检测时如不需要看显示设备3的数据，或者下雨时，可以将滑盖式盖板关闭以覆盖住显示设备3，便于防水。滑盖式盖板可以设置为透明或者非透明形式。

此外，还可在采集设备4上设置用于插放优盘或移动硬盘的usb接口，便于将检测的数据拷贝，或者在检测时直接将测量数据存储到外置式优盘或移动硬盘中。

由此可见，本实用新型提供的一种钢轨表面伤损检测装置，将检测设备、采集设备、供电设备、显示设备和走行组件集成为一箱式结构，具有防雨、防撞的效果；通过走行组件实现整个设备的支撑和沿钢轨行进，实现了走行和检测一体，结构小巧紧凑，便于携带搬运，不仅减少了人工的使用，而且实现了对钢轨沿钢轨纵向方向(列车运行方向)的表面连续测量，和少量人手下对轨头上光带位置裂纹多发区的快速全面检测，设备的灵活使用性好，利用率高，实用性强。

需要说明的是，对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

本实用新型中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

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