隨著我國鐵路事業(yè)的快速發(fā)展,列車的運(yùn)行時(shí)速、運(yùn)載能力、運(yùn)營里程數(shù)逐年增長對軌道的養(yǎng)護(hù)提出了更高的要求。目前大型軌檢車能夠?qū)崿F(xiàn)對軌道線路的動態(tài)檢測,但其檢測項(xiàng)目不全、造價(jià)昂貴,且調(diào)用不便,因此難以推廣普及。利用巡道工人工檢測的方法存在檢測效率低下、檢測項(xiàng)目單一等缺點(diǎn),且過于依賴人工經(jīng)驗(yàn),無法滿足目前軌道線路檢測天窗時(shí)間段的實(shí)際現(xiàn)狀。而便攜式全自動軌道綜合檢測平臺不僅檢測項(xiàng)目齊全,而且能夠大幅度提高軌道線路檢測的效率,降低人力勞損程度。因此便攜式全自動軌道綜合檢測平臺的研究具有重要的實(shí)用價(jià)值和意義。本文以便攜式全自動軌道綜合檢測平臺為研究對象,主要包括平臺硬件系統(tǒng)和應(yīng)用軟件系統(tǒng)兩部分設(shè)計(jì)與開發(fā),其中軌檢平臺硬件系統(tǒng)采用分布式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),即“核心控制板+數(shù)據(jù)采集板+電源板”的架構(gòu),該方案能降低電路之間的相互影響、提高平臺運(yùn)行速度,平臺搭載伺服電機(jī)和鋰電池實(shí)現(xiàn)全自動檢測。論文利用軌道及安裝在軌檢平臺上的光纖陀螺儀、傾角儀、激光測距傳感器和伺服編碼器的幾何分布,建立了系統(tǒng)的測量數(shù)學(xué)模型,基于“以小推大法”推導(dǎo)了軌向和高低不平順檢測算法,提出來基于左側(cè)軌道姿態(tài)計(jì)算右側(cè)軌道姿態(tài)的算法。另外,上位機(jī)軟件... 

【文章來源】：西安石油大學(xué)陜西省

【文章頁數(shù)】：67 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

軌道線路軌向不平順示意圖

第二章軌道綜合檢測平臺總體設(shè)計(jì)7第二章軌道綜合檢測平臺總體設(shè)計(jì)2.1軌檢綜合檢測平臺主要檢測項(xiàng)目2.1.1軌向（正失）不平順軌道方向不平順又稱軌向不平順或方向不平順，它描述的是軌頭內(nèi)側(cè)在水平面上沿鋼軌伸展方向的變化，如圖2-1所示，左右軌道往往不同，所以分為左軌向不平順和右軌向不平順。在實(shí)際工程中，一般采用固定弦長對應(yīng)的正失值代表此弦中心點(diǎn)的軌向不平順。鐵路部規(guī)定，在鐵路設(shè)計(jì)時(shí)，直線道路段，10m弦對應(yīng)的正失值不得超過5mm，曲線道路段，20m弦對應(yīng)的正失值不得超過5mm。超限的軌向不平順會造成軌枕和鋼軌的平移，引起行車安全問題。圖2-1軌道線路軌向不平順示意圖2.1.2高低不平順高低不平順是指鋼軌踏面在垂直面上的變化。如圖2-2所示，高低不平順同軌向不平順一樣，分為左高低不平順與右高低不平順，也使用正失值表示，弦長一般選為10m。過高的高低不平順會對列車產(chǎn)生較大的垂向作用力，使得列車產(chǎn)生劇烈的沉浮振動，甚至?xí)腋�，在曲線路段行駛時(shí)，列車可能脫軌。圖2-2軌道線路高低不平順示意圖2.1.3水平（超高）不平順?biāo)矫枋龅氖侵本�路段左右軌道頂面高度之差。軌道設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定，在直線段線路

第二章軌道綜合檢測平臺總體設(shè)計(jì)9圖2-3慣性基準(zhǔn)法原理圖2.2.2弦測法弦測法一般是指中點(diǎn)弦測法（三點(diǎn)等弦測量），如圖2-4所示，將檢測裝置前后兩個(gè)輪胎的連線作為測量弦，正中間輪胎可以左右擺動，用于測量中點(diǎn)輪胎到測量弦的正失值，中點(diǎn)弦測法測量結(jié)果不受速度干擾，傳遞函數(shù)介于0與2之間，無法真實(shí)反映軌道的不平順值。如圖，小車前中后三個(gè)輪胎安裝慣性元器件，假設(shè)弦長為S，軌道實(shí)際不平順為f(x)，測量的不平順為y(x)，可得如下關(guān)系式：y(x)=f(x)-12[f(x-s2)+f(x+s2)](2-2)圖2-4弦測法原理示意圖本次課題設(shè)計(jì)的軌道不平順測量原理異于傳統(tǒng)檢測原理，是在中點(diǎn)弦測法的基礎(chǔ)上進(jìn)行延伸改造，結(jié)合陀螺儀和傾角儀的融合技術(shù)，進(jìn)一步提升了檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。2.3軌道綜合檢測平臺設(shè)計(jì)性能要求結(jié)合中華人民共和國鐵道行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《鐵路軌道檢查儀》(TB/T3147-2012)，給出軌道綜合檢測平臺的測量性能要求，具體如表2-1所示[31,32]。


本文編號：2959544