鐵路軌道三維約束測量用萬向球結構參照點適配器的製造方法
2023-07-26 22:56:26 3
鐵路軌道三維約束測量用萬向球結構參照點適配器的製造方法
【專利摘要】一種鐵路軌道三維約束測量用萬向球結構參照點適配器，所述適配器構包括：安裝柄、旋轉頭、連接爪、球結構軸承、小軸、滾動軸承一、滾動軸承二；旋轉頭處於安裝柄上部，並繞安裝柄旋轉，兩個呈中心對稱的連接爪連接拉線傳感器的拉線，兩連接爪用球結構軸承安裝在中心小軸上，單獨做360度轉動，小軸安裝在萬向節球的滾動軸承一中，作周向旋轉，球結構軸承外圈安裝在旋轉頭中，內球可繞其球中心點做周向轉動，安裝柄安裝在滾動軸承二中。本實用新型與以往十字軸結構適配器相比，結構簡單，易於製造，可以通過直接測量萬向節球軸承外表面來得到虛擬的拉線交匯點坐標數據，測量比較準確，進而提高整個軌道檢測小車測量軌道的準確度。
【專利說明】鐵路軌道三維約束測量用萬向球結構參照點適配器
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種鐵路軌道三維約束測量用萬向球結構參照點適配器。
【背景技術】
[0002]目前，隨著我國經濟發展，科技的進步，國家的鐵路建設走上快速發展的道路，已經躍入了動車高鐵的時代。而隨著鐵路機車速度的提高，對鐵路軌道的要求也越來越高，高鐵的無砟軌道建設裡程越來越長。但高鐵無砟軌道的運營維護要求也很高。運營維護階段，要在使用軌道邊的基樁控制網的永久性基準點(CPIII)基礎上進行測設維護軌道(參見圖1)，是無砟軌道養護維修時所需要的，用以監控軌道幾何形態的變化。現在高鐵軌道運行十分繁忙，運營維護只有利用行車間隔時間或運行天窗時間段進行，如何迅速有效利用CPIII點進行軌道測量維護是提高鐵路運營維護效率的重要方面。
[0003]鐵路軌道三維約束測量檢查儀就是一種用於檢測鐵路軌道坐標的新型測量儀器，適用於高鐵線路檢測。高鐵軌道要求高，不允許鐵路軌道有超出許可的變化，因此需要使用沿鐵路旁分布的CPIII基樁點來監測軌道的大地坐標點是否變化，一旦變化超出允許值，就需要進行調軌，恢復原有坐標。準確檢測軌道坐標是保障鐵路坐標精度的檢、養、修體系中的重要一環。CPIII點是個虛擬的點，架設時在CPIII點基樁孔中安放反射稜鏡，由全站儀發出雷射反射得到稜鏡反射中點的大地測量坐標，因此CPIII點在基樁孔上方，是個虛擬的空間點。基樁孔一經敷設就一直保留，測量數據也要存儲保留，作為以後維護監測軌道的原始數據。
[0004]通常的三維約束測量鐵路軌道坐標檢測系統由全站儀、反射稜鏡、軌道檢測小車及鐵軌沿線的鋪設無砟軌道和運營維護提供控制基準CPIII測量基樁坐標點構成。進行反向測量，使用時反射稜鏡的安裝柄裝入CPIII點的基樁定位孔中定位，全站儀發射雷射束照射反射稜鏡後接受反射光後，這樣由CPIII點的坐標數據反向計算，得到全站儀坐標；再將反射稜鏡安裝在軌道檢測小車上，軌道檢測小車停在軌道某個位置時，全站儀再次雷射測量，就得到小車所在軌道的坐標點。再同鋪設鐵路軌道時保留的原始坐標數據比對確定軌道現狀。但由於全站儀是一種要使用到雷射測量的光、機、電測量儀器，對環境要求較高，且每測量完一站軌道，就必須重新設站，重新利用沿軌道的基樁點先標定全站儀自身的坐標，再去校核軌道的坐標，所耗費時間比較多。測量一站的軌道只有幾百米，如果時間不充裕，測量的距離更短；而鐵道線漫長，所耗費的勞動量巨大，維護運營成本較高，因而對測量效率有較多制約。而拉線式的軌道三維約束測量儀直接利用置於軌道上的軌道檢測小車與鐵路沿線的CPIII測量基樁坐標點之間直接進行測量相對位置，然後得到小車所在鐵路軌道的大地測量坐標(參見圖2)，不需要重複設站，測量效率高；且由於不使用價格昂貴的全站儀系統，總體成本低。如圖3所示，軌道檢測小車立柱上的兩個拉線式位移傳感器的拉線經量測滾輪交匯於適配器。適配器尾端是杆狀的連接柄，使用時候，適配器連接柄插入被安裝在鐵路沿線的CPIII基樁點的定位孔座中(見圖10)，適配器上的測量拉線自然收緊拉直，構成一個三角形關係，由於CPIII點的狀況不確定而存在各種情況(見圖7、圖8、圖9)。上拉線段LI與下拉線段L2變化時，三角形是唯一的，L1、L2長度由各自的拉線傳感器測出，靠近立柱的三角形的一條邊長度是固定的。即適配器置於O位時候，L1、L2成一條直線，參見圖表I中Ll=La、L2=Lb，再加入計算拉線在滾輪上的包角，通過數學運算就可以計算出三角形各點的坐標。測量時推動軌道檢測小車小範圍移動，軌道檢測小車傳感器採集數據交所帶數據處理計算機處理數據，比較小車自身的姿態和幾何參數，計算軌道檢測小車相對CPIII基樁點的位置，進一步求解出軌道中心的坐標位置。但是不但La+Lb的長度段長度值必須比較準確，而且La和Lb各自的長度段的長度值也必須的比較準確，否則進行數學計算時初始的偏差會影響計算結果準確性。所以適配器與兩端量測滾輪的初始測量數據準確性十分重要，適配器結構上要使這種測量容易測量準確。
[0005]適配器連接著兩個拉線傳感器的測量拉線，並且在測量範圍門內變化時，要能夠始終保持拉線的空間虛擬交匯點唯一，是測量系統中一個重要的結構。
[0006]既有的拉線適配器採用十字萬向節結構，結構十分複雜，拉線空間虛擬交匯點由多個零件構成，各個零件累積誤差較大。由外部零件測量推導空間虛擬交匯點，有定位測量的困難，故整體存在有精確製造與精確測量都十分的困難。本實用新型提供了一種新的適配器結構，不僅總體結構簡單，易於製造，而且能夠較為方便的進行精確地測量，為整個軌道檢測小車精確測量的可靠數學模型建立有所裨益。
【發明內容】
[0007]本實用新型的目的是針對現有技術的不足提供一種鐵路軌道三維約束測量用萬向球結構參照點適配器。
[0008]本實用新型的結構包括:安裝柄、旋轉頭、連接爪、球結構軸承、小軸、滾動軸承一、滾動軸承二；
[0009]旋轉頭處於安裝柄上部，並繞安裝柄旋轉，兩個呈中心對稱的連接爪連接拉線傳感器的拉線，兩連接爪用球結構軸承安裝在中心小軸上，單獨做360度轉動，小軸安裝在萬向節球的滾動軸承一中，作周向旋轉，球結構軸承外圈安裝在旋轉頭中，內球可繞其球中心點做周向轉動，安裝柄安裝在滾動軸承二中。
[0010]本實用新型的有益效果是:與以往十字軸結構適配器相比，萬向節球結構適配器結構簡單，易於製造，可以通過直接測量萬向節球軸承外表面來得到虛擬的拉線交匯點坐標數據，測量比較準確，進而提高整個軌道檢測小車測量軌道的準確度。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011]圖1為本實用新型所述萬向節球結構適配器結構示意圖；
[0012]圖2為本實用新型所述萬向節球結構適配器結構剖示圖；
[0013]圖中:1.安裝柄、2.旋轉頭、3.連接爪、4.球結構軸承、5.小軸、6.滾動軸承一、
7.滾動軸承二。
【具體實施方式】
[0014]結合【專利附圖】
【附圖說明】如下:
[0015]本實用新型的結構包括:安裝柄、旋轉頭、連接爪、球結構軸承、小軸、滾動軸承一、滾動軸承二；
[0016]旋轉頭處於安裝柄上部，並繞安裝柄旋轉，兩個呈中心對稱的連接爪連接拉線傳感器的拉線，兩連接爪用球結構軸承安裝在中心小軸上，單獨做360度轉動，小軸安裝在萬向節球的滾動軸承一中，作周向旋轉，球結構軸承外圈安裝在旋轉頭中，內球繞其球中心點做周向轉動，安裝柄安裝在滾動軸承二中。
【權利要求】
1.一種鐵路軌道三維約束測量用萬向球結構參照點適配器，其特徵在於:所述適配器構包括:安裝柄、旋轉頭、連接爪、球結構軸承、小軸、滾動軸承一、滾動軸承二 ； 旋轉頭處於安裝柄上部，並繞安裝柄旋轉，兩個呈中心對稱的連接爪連接拉線傳感器的拉線，兩連接爪用球結構軸承安裝在中心小軸上，單獨做360度轉動，小軸安裝在萬向節球的滾動軸承一中，作周向旋轉，球結構軸承外圈安裝在旋轉頭中，內球可繞其球中心點做周向轉動，安裝柄安裝在滾動軸承二中。
【文檔編號】E01B35/00GK203795257SQ201420168758
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年4月9日 優先權日:2014年4月9日
【發明者】陶捷 申請人:江西日月明鐵道設備開發有限公司