軌道檢查儀（簡稱軌檢儀）是檢測軌道幾何參數(shù)的小型儀器,采用接觸式測量方案,測量時測量輪需始終與兩側(cè)鋼軌的內(nèi)側(cè)作用邊和軌頂面保持密切的接觸,可以達到很高的測量精度。但是,由于測量輪需與鋼軌接觸,鋼軌頂面剝落掉塊、鋼軌側(cè)面肥邊、鋼軌焊接接頭等會導(dǎo)致測量輪產(chǎn)生振動、沖擊甚至瞬間脫離接觸的情況發(fā)生,從而引起測量數(shù)據(jù)的異常,其影響隨測量速度的提高而加劇,因此,軌檢儀采用的是手動推行的工作方式,典型檢測速度4～8km/h,工作效率較低。鐵路工務(wù)部門迫切希望能將軌道幾何參數(shù)的檢測速度提高到15km/h左右,以保證能夠在一個天窗點內(nèi)完成一個線路區(qū)間的檢測作業(yè),因而提出軌道軌距和水平非接觸式測量系統(tǒng)的研究任務(wù)。本文參考各種相關(guān)文獻資料,在了解軌道軌距和水平含義的基礎(chǔ)上,綜合分析了非接觸式測量方式在各種儀器上的運用情況,形成了基于軌檢儀的非接觸式軌道軌距和水平的測量系統(tǒng)設(shè)計方案,利用安裝在測量梁上的兩個線激光傳感器和一個傾角傳感器進行組合,可通過線結(jié)構(gòu)光法獲取軌道軌廓數(shù)據(jù),通過傾角傳感器獲取測量梁的水平姿態(tài)數(shù)據(jù),并設(shè)計了凹臺標(biāo)定法用于標(biāo)定兩線激光傳感器的位置關(guān)系,建立了以左右軌廓的公切線為軌頂面擬合線的軌... 

【文章來源】：南昌大學(xué)江西省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：69 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．２水平示意圖??

?第一章緒論???１．４國內(nèi)外研究現(xiàn)狀??１．４．１國外研究現(xiàn)狀??英國的非接觸式軌距測量裝置的測量原理示意圖如圖１．３所示。此測量系統(tǒng)??安裝在軌檢車的底部構(gòu)架上，測量系統(tǒng)由光源、掃描發(fā)生器和視頻處理模塊三部??分組成：光源由白熾燈組成，白熾燈負責(zé)發(fā)出白熾光照射到鐵路軌道上，軌道軌??頭的軌頂面和內(nèi)側(cè)面由于位置不同，白熾光照射的角度不同，會出現(xiàn)不同的明暗；??由線性掃描器負責(zé)接收反射回來的白熾光，由于軌頂面和內(nèi)側(cè)面的亮度不同，接??收反射回來的白熾光的強度也不同；最后由視頻處理模塊處理接收之后的白熾??光，根據(jù)白熾光的強度不同，可以將軌頂面和軌側(cè)面區(qū)分開來，利用軌頂面和軌??側(cè)面的交界處的點，來計算軌道的軌距參數(shù)［１９２Ｑ２１］。此測量系統(tǒng)的缺點是：白熾??燈壽命非常有限，需要經(jīng)常更換；白熾燈光的光譜范圍較寬，測量系統(tǒng)利用光強??的區(qū)別作為軌頂面和軌側(cè)面的分界標(biāo)準(zhǔn)，受日間光線干擾較大；測量軌距不是使??用標(biāo)準(zhǔn)的軌頂面以下１６ｍｍ處的測量點，產(chǎn)生的誤差較大。??相對位置數(shù)據(jù)??視頻處理｜——Ｊ?ｔ——視頻處理??ｔ?＾掃描、｜?—?■?１?＿廣￥值電平??發(fā)生器－４，＼??圖１．３英國非接觸式軌距測量裝置測量原理圖??日本的非接觸軌距測量系統(tǒng)的測量裝置主要由三部分組成，光學(xué)系統(tǒng)、攝像??系統(tǒng)和電子系統(tǒng)：其中光學(xué)系統(tǒng)利用的光源是鹵素?zé)襞�，鹵素?zé)襞莅l(fā)出的平面光??投射到鋼軌表面，在鋼軌表面上會形成鋼軌橫截面的輪廓線；攝像系統(tǒng)采集反射??回來的鋼軌輪廓線；同時電子系統(tǒng)會獲取鋼軌軌頂面以下測量軌距的點的位置，??利用軌距點的位置去計算軌距［２（）２２］。該測量系統(tǒng)安裝在測量臺架上，測量臺架安??裝于軌檢車

?第一章緒論???個速度傳感器用來獲取計數(shù)里程和速度此系統(tǒng)也能高精度的實現(xiàn)軌距的測??量，并且能與里程配合記錄數(shù)據(jù)，目前己經(jīng)在一些鐵路正線上投入使用。該測量??系統(tǒng)需要運用到６個傳感器，只能測量軌道的軌距并不能測量軌道水平參數(shù)，而??且也是專門為軌檢車設(shè)計的測量系統(tǒng)，此測量系統(tǒng)不方便移植到軌檢儀上使用。???＾???＿＿＿．＾位移傳感器??檢測梁＆??＂杜』?２ｄ傳感器ｌｊ??激光?／?＼?激光??反射＜?／?＼?ｈ反射??面板＾?ＪＬ?板??／／??／?，�。�?Ｖ??速度幻？’??傳感器又?Ｘ??圖１．６西南交通大學(xué)非接觸式軌距測量系統(tǒng)示意圖??目前國內(nèi)外非接觸軌距的測量都是采用了類似的結(jié)構(gòu)，使用激光或者燈光??光源對軌道進行光線投射，然后通過接受器或者掃描儀接受反射的光線，最后通??過電子電路處理的方式或者數(shù)據(jù)處理的方式獲取軌道的軌距。這些測量系統(tǒng)都??是為了各自的軌道檢查車而設(shè)計的。對于軌檢儀而言，目前基本上還是是采用接??觸機械式的測量方法，測量精度雖高，但是測量效率較低，而且需要手工進行操??作。所以本課題專為軌檢儀設(shè)計了一種非接觸式的軌距測量系統(tǒng)，而且本課題將??軌道的另一個不平順參數(shù)軌道水平也一并納入了本課題的研宄范圍，利用非接??觸測量系統(tǒng)一并測量出軌道的水平參數(shù)。??１．５主要研究內(nèi)容??本課題主要針對軌檢儀設(shè)計出一種軌距和水平的非接觸式測量系統(tǒng)。首先??對測量系統(tǒng)的需求進行分析，包括精度、測量范圍、測量效率及系統(tǒng)功能等需求，??９??

【參考文獻】：
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本文編號：3311980