一种轨道交通导轨异物检测器的制作方法

本发明涉及轨道交通技术领域，具体为一种轨道交通导轨异物检测器。

背景技术：

火车是一种非常常用的轨道交通工具，从1875年国内出现第一条铁路至今，我国铁路总里程已经达到13.9万公里并拥有铁路机车2.1万辆，随着铁路建设的不断推进，铁路运输安全也是铁路发展中的重中之重，由于铁路的总里程非常巨大，并且部分铁路所处环境比较恶劣，常会发生塌方、水淹、人为破坏等情况，如果使用监控则成本巨大，无法进行普及，需要一种新型设备。

针对这种问题，需要一种结构简单，可靠性高的设备对导轨状态进行检测，由于铁路导轨的材料主要为合金钢，属于一种导电材料，并且导轨下方的木材属于绝缘体，使得电流可以沿着导轨方向一直传输，当导轨遇到塌方或水淹时，使得导轨自身电阻值发生变化，使传导的电流强度也会发生变化，基于这种原理，提出一种轨道交通导轨异物检测器，旨在解决上述所提出的问题。

技术实现要素：

针对背景技术中提出的现有设备在使用过程中存在的不足，本发明提供了一种轨道交通导轨异物检测器，具备结构简单，可靠性高，价格低廉的优点，解决了背景技术中所提出的问题。

本发明提供如下技术方案：一种轨道交通导轨异物检测器，包括外壳ⅰ和外壳ⅱ，所述外壳ⅰ内腔的顶部焊接有吸附盘，所述吸附盘底部位于外侧的位置上固定套接有吸附片，所述吸附片的数量为四个且以环型整列分布在吸附盘底部，所述吸附盘的底部斜面处固定安装有压强差容器，所述吸附盘底部位于中心的位置上活动套接有活塞杆，所述活塞杆的顶部固定安装有接触块，所述活塞杆外侧靠近底部的位置上固定安装有密封隔板，所述密封隔板的外表面与压强差容器的内壁相互贴合，所述活塞杆的底部固定安装有主动齿条，所述密封隔板的底部固定安装有主动齿条，所述主动齿条的一侧啮合有主体结构。

优选的，所述主体结构包括支撑轴，所述支撑轴固定安装在外壳ⅱ内壁的两侧，所述支撑轴外侧靠近两端的位置上活动套接有连杆，所述连杆的一端固定安装有弹簧卡片，所述连杆的一侧固定安装有拉伸弹簧，所述拉伸弹簧的一端固定安装有底板，所述底板固定安装在外壳ⅱ的底部，所述弹簧卡片的一端活动套接有发电装置，所述弹簧卡片与发电装置卡接。

优选的，所述发电装置包括传动轴，所述传动轴的一端固定安装有棘轮，所述棘轮与弹簧卡片卡接，所述传动轴的外表面固定套接有传动齿轮，所述传动齿轮与主动齿条相互啮合，所述传动轴的另一端固定安装有直流发电机，所述直流发电机一端活动套接在连杆的内部。

优选的，所述压强差容器包括内腔体，所述内腔体的两侧固定安装有外腔体，所述内腔体内壁的两侧开设有导流腔，所述导流腔将密封隔板顶部和底部的容腔相通，所述导流腔的一端均固定套接有限流块。

优选的，所述拉伸弹簧处于被拉伸状态。

优选的，所述传动齿轮与主动齿条啮合处与竖直方向夹角α为九十度，所述齿厚为十二毫米，所述齿槽夹角β为四十度。

优选的，主动齿条的齿参数与棘轮的相同。

优选的，所述直流发电机的输出端与导轨信号连接。

优选的，所述检测发送装置的输入端与导轨信号连接。

本发明具备以下有益效果：

1、本发明通过活塞杆的顶部固定安装有接触块，活塞杆的底部固定安装有主动齿条，密封隔板的底部固定安装有主动齿条，当火车驶过时，车轮的重量会使接触块向下运动从而带动主动齿条，并通过主动齿条的一侧啮合有主体结构，带动传动齿轮进行旋转，从而使直流发电机发电并产生电流，通过直流发电机的输出端与导轨信号连接降电流传输至铁轨，同时，通过检测发送装置的输入端与导轨信号连接，其他位置多个相同装置中的检测发送装置会接收到铁轨传导过来的电流并检测出电流强度，通过人工对电流递减值和梯度变化可以了解到铁路状态是否正常，并且对于电流值出现异常的梯度可以推算出险情的大致距离，可提前进行制动，避免出现火车无法提前预知导致火车刹车不及导致脱轨的事故，提高了铁路运输的安全性。

2、本发明通过活塞杆外侧靠近底部的位置上固定安装有密封隔板，密封隔板的外表面与压强差容器的内壁相互贴合，使密封隔板将压强差容器的内部分为两个容腔，当活塞杆向下运动带动密封隔板向下运动时，密封隔板下方容腔的压强升高，上方容腔的压强降低且吸附片使气体不会快速进入到密封隔板容腔内，使密封隔板两侧的容腔能够形成稳定的压强差，同时通过吸附片的吸附作用使压入吸附盘中的接触块受到的吸附力与受到复位弹簧的弹力相互平衡，使接触块不会快速进行复位，避免了火车车厢依次通过导致接触块被多次按压和恢复使装置使用寿命降低，同时避免了主体结构被多次触发而产生多次电流极易相互干扰导致结果出现误差，另一方面，通过导流腔将密封隔板顶部和底部的容腔相连通且导流腔的一端均固定套接有限流块，使密封隔板两侧的压强差会慢慢相互平衡，最终使吸附片受到的吸附力小于复位弹簧对其的弹力，使接触块进行复位。

3、本发明通过棘轮与弹簧卡片卡接，使接触块进行复位带动主动齿条向上移动使，传动轴无法进行转动从而使传动齿轮无法进行转动进而直流发电机无法产生电流，使得该装置复位时无法产生电流，避免了复位时产生电流对检测发送装置的检测进行干扰，提高了该装置工作的准确性。

4、本发明通过传动齿轮与主动齿条啮合处与竖直方向夹角α为九十度，使得主动齿条向下运动时传动齿轮与主动齿条之间的啮合力处在竖直方向上，保证主动齿条向下运动时传动齿轮不会受到水平方向分力而被弹开，避免了该装置被触发时无法产生稳定电流的问题，提高了该装置的稳定性，同时，通过拉伸弹簧处于被拉伸状态能够保证主动齿条向下运动时能够保证其与传动齿轮能够稳定进行啮合，另一方面，通过齿槽夹角β为四十度且主动齿条的齿参数与棘轮的相同，当主动齿条因复位向上运动时，主动齿条与棘轮之间有效的啮合力较小，从而使棘轮和弹簧卡片之间的卡接力较小，提高了棘轮和弹簧卡片的使用寿命。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明结构剖面示意图；

图3为本发明结构压强差容器示意图；

图4为本发明结构主体结构示意图；

图5为本发明结构棘轮与弹簧卡片连接示意图；

图6为本发明结构图5中a处放大示意图；

图7为本发明结构传动齿轮和主动齿条连接示意图；

图8为本发明结构图7中b处放大示意图。

图中：1、外壳ⅰ；2、外壳ⅱ；3、吸附盘；4、吸附片；5、压强差容器；51、内腔体；52、外腔体；53、导流腔；54、限流块；6、活塞杆；7、接触块；8、密封隔板；9、主动齿条；10、主体结构；101、支撑轴；102、连杆；103、弹簧卡片；104、拉伸弹簧；105、底板；106、发电装置；1061、传动轴；1062、棘轮；1063、传动齿轮；1064、直流发电机；11、检测发送装置；12、复位弹簧。

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1-8，一种轨道交通导轨异物检测器，包括外壳ⅰ1和外壳ⅱ2，外壳ⅰ1内腔的顶部焊接有吸附盘3，吸附盘3底部位于外侧的位置上固定套接有吸附片4，吸附片4的数量为四个且以环型整列分布在吸附盘3底部，吸附盘3的底部斜面处固定安装有压强差容器5，压强差容器5包括内腔体51，内腔体51的两侧固定安装有外腔体52，内腔体51内壁的两侧开设有导流腔53，导流腔53的一端均固定套接有限流块54，吸附盘3底部位于中心的位置上活动套接有活塞杆6，活塞杆6的顶部固定安装有接触块7，活塞杆6外侧靠近底部的位置上固定安装有密封隔板8，导流腔53将密封隔板8顶部和底部的容腔相通，密封隔板8的外表面与压强差容器5的内壁相互贴合，活塞杆6的底部固定安装有主动齿条9，密封隔板8的底部固定安装有主动齿条9，主动齿条9的一侧啮合有主体结构10，主体结构10包括支撑轴101，支撑轴101固定安装在外壳ⅱ2内壁的两侧，支撑轴101外侧靠近两端的位置上活动套接有连杆102，连杆102的一端固定安装有弹簧卡片103，连杆102的一侧固定安装有拉伸弹簧104，拉伸弹簧104的一端固定安装有底板105，拉伸弹簧104处于被拉伸状态，底板105固定安装在外壳ⅱ2的底部，弹簧卡片103的一端活动套接有发电装置106，发电装置106包括传动轴1061，传动轴1061的一端固定安装有棘轮1062，棘轮1062与弹簧卡片103卡接，传动轴1061的外表面固定套接有传动齿轮1063，传动齿轮1063与主动齿条9相互啮合，传动齿轮1063与主动齿条9啮合处与竖直方向夹角α为九十度，齿厚为十二毫米，齿槽夹角β为四十度，主动齿条9的齿参数与棘轮1062的相同，传动轴1061的另一端固定安装有直流发电机1064，直流发电机1064的输出端与导轨信号连接，直流发电机1064一端活动套接在连杆102的内部，弹簧卡片103与发电装置106卡接，外壳ⅱ2顶部的舱室内固定安装有检测发送装置11，检测发送装置11的输入端与导轨信号连接，密封隔板8的顶部位于活塞杆6外侧的位置上固定安装有复位弹簧12，复位弹簧12一直延伸至吸附盘3的底部。

其中，通过活塞杆6的顶部固定安装有接触块7，活塞杆6的底部固定安装有主动齿条9，密封隔板8的底部固定安装有主动齿条9，当火车驶过时，车轮的重量会使接触块7向下运动从而带动主动齿条9，并通过主动齿条9的一侧啮合有主体结构10，带动传动齿轮1063进行旋转，从而使直流发电机1064发电并产生电流，通过直流发电机1064的输出端与导轨信号连接将电流传输至铁轨，同时，通过检测发送装置11的输入端与导轨信号连接，其他位置多个相同装置中的检测发送装置11会接收到铁轨传导过来的电流并检测出电流强度，通过人工对电流递减值和梯度变化可以了解到铁路状态是否正常，并且对于电流值出现异常的梯度可以推算出险情的大致距离，可提前进行制动，避免出现火车无法提前预知导致火车刹车不及导致脱轨的事故，提高了铁路运输的安全性。

其中，通过活塞杆6外侧靠近底部的位置上固定安装有密封隔板8，密封隔板8的外表面与压强差容器5的内壁相互贴合，使密封隔板8将压强差容器5的内部分为两个容腔，当活塞杆6向下运动带动密封隔板8向下运动时，密封隔板8下方容腔的压强升高，上方容腔的压强降低且吸附片4使气体不会快速进入到密封隔板8容腔内，使密封隔板8两侧的容腔能够形成稳定的压强差，同时通过吸附片4的吸附作用使压入吸附盘3中的接触块7受到的吸附力与受到复位弹簧12的弹力相互平衡，使接触块7不会快速进行复位，避免了火车车厢依次通过导致接触块7被多次按压和恢复使装置使用寿命降低，同时避免了主体结构10被多次触发而产生多次电流极易相互干扰导致结果出现误差，另一方面，通过导流腔53将密封隔板8顶部和底部的容腔相连通且导流腔53的一端均固定套接有限流块54，使密封隔板8两侧的压强差会慢慢相互平衡，最终使吸附片4受到的吸附力小于复位弹簧12对其的弹力，使接触块7进行复位，其中，限流块54为中部开设阻尼孔的构件。

其中，通过棘轮1062与弹簧卡片103卡接，使接触块7进行复位带动主动齿条9向上移动时，传动轴1061无法进行转动从而使传动齿轮1063无法进行转动进而直流发电机1064无法产生电流，使得该装置复位时无法产生电流，避免了复位时产生电流对检测发送装置11的检测进行干扰，提高了该装置工作的准确性。

其中，通过传动齿轮1063与主动齿条9啮合处与竖直方向夹角α为九十度，使得主动齿条9向下运动时传动齿轮1063与主动齿条9之间的啮合力处在竖直方向上，保证主动齿条9向下运动时传动齿轮1063不会受到水平方向分力而被弹开，避免了该装置被触发时无法产生稳定电流的问题，提高了该装置的稳定性，同时，通过拉伸弹簧104处于被拉伸状态能够保证主动齿条9向下运动时能够保证其与传动齿轮1063能够稳定进行啮合，另一方面，通过齿槽夹角β为四十度且主动齿条9的齿参数与棘轮1062的相同，当主动齿条9因复位向上运动时，主动齿条9与棘轮1062之间有效的啮合力较小，从而使棘轮1062和弹簧卡片103之间的卡接力较小，提高了棘轮1062和弹簧卡片103的使用寿命。

本发明的使用方法如下：

当火车通过时，车轮使接触块7向下运动，同时带动密封隔板8向下运动，使密封隔板8上方的容腔体积增大，压强变小，并且吸附片4使接触块7下压过程中空气无法快速进入到密封隔板8上方的容腔内，使得接触块7被吸附在吸附盘3的内部无法快速复位，同时密封隔板8向下运动使密封隔板8下方容腔体积变小压强变大，限流块54使该容腔内的气体无法快速进入到导流腔53中，在接触块7下压的过程中会带动主动齿条9同步向下运动，并带动弹簧卡片103进行转动，使得直流发电机1064能进行发电，并将发出的电流传递给导轨，该电流会沿着导轨进行传递，并被其他相同装置中的检测发送装置11所接收到并测量电流值同时发送出去，通过电流值变化来推断轨道状态是否正常，当火车整体驶过该装置后，密封隔板8两侧容腔内的气压通过导流腔53慢慢趋于平衡，使得吸附片4对接触块7的吸附力小于复位弹簧12的弹力最终使接触块7进行复位。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，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。

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