軌檢儀單軌激光發(fā)射裝置機械結(jié)構(gòu)設(shè)計

周洪遠，張 晶，張翠華，董 浩

（河北省科學(xué)院自動化研究所，河北 石家莊 050081）

軌檢儀一般指輕便的軌道檢測設(shè)備，靠其支架安裝在鐵路軌道上，可通過人推行的運動方式檢測軌道的幾何參數(shù)。近年來，軌檢儀開始在我國鐵路工務(wù)系統(tǒng)中得到應(yīng)用，其中激光發(fā)射裝置部分采用T型架雙軌手推式機械結(jié)構(gòu)。

目前國內(nèi)外的軌檢儀激光發(fā)射裝置均采用和激光接收裝置一樣的T型架結(jié)構(gòu)，把T型架結(jié)構(gòu)用在激光發(fā)射裝置增加了軌檢儀的整體質(zhì)量和機械加工成本，而激光發(fā)射裝置只是檢測時要求固定于鋼軌之上，保證機械結(jié)構(gòu)固定時的穩(wěn)定性。因此在激光發(fā)射裝置上放棄了雙軌T型架機械結(jié)構(gòu)，采用單軌機械結(jié)構(gòu)完全創(chuàng)新設(shè)計。相對于傳統(tǒng)T型架雙軌機械結(jié)構(gòu)的激光發(fā)射裝置，應(yīng)用單軌機械結(jié)構(gòu)的軌檢儀提高了發(fā)射裝置固定的穩(wěn)定性和檢測效率，減少檢測操作者人數(shù)，降低了勞動強度。

1 機械結(jié)構(gòu)設(shè)計

1.1 主體懸臂架

主體懸臂架采用兩個懸臂梁，梁的上表面距軌面上方10mm，下表面距軌面下方50mm，梁身包裹整個軌頭，有效防止行進側(cè)翻。懸臂梁通過兩根固定軸連接，每根固定軸上裝有兩組滾動式軸承，軸承外邊線切于軌面?zhèn)冗厛A角線。軸承作為走行輪在垂直方向支撐發(fā)射裝置，與鋼軌頂面接觸，左右側(cè)各2個貼于軌面起主要支撐。

圖1 主架懸臂架示意圖

懸臂梁上距軌面下方16mm處分別裝有輔助行進輪。輔助行進輪與軌頭側(cè)面間隔0.5mm，每根懸臂梁上裝2－3個，主要在水平方向支撐，引導(dǎo)發(fā)射裝置在鋼軌上運行，防止其從軌道上掉下。

圖2 輔助行進輪示意圖

1.2 固定機構(gòu)

軌檢儀單軌激光發(fā)射裝置的固定機構(gòu)位于懸臂梁的下方，由卡緊支撐和旋鈕螺栓組成。該機構(gòu)距軌面下方50mm，通過旋轉(zhuǎn)旋鈕螺栓點接觸軌腰，每個側(cè)面與其對應(yīng)的軌面軸承和側(cè)面行進輪形成三個方向包圍式固定，使整體結(jié)構(gòu)坐落鋼軌之上非常穩(wěn)定。

1.3 發(fā)射器支撐臺

發(fā)射器支撐臺底座直接固定在兩根懸臂梁上，對主體懸臂架起到穩(wěn)固作用。該裝置主要用來支撐激光發(fā)射器和固定自動控制旋轉(zhuǎn)臺等輔助設(shè)備。

圖3 固定機構(gòu)示意圖

2 激光發(fā)射裝置對比

相對于T行架，單軌激光發(fā)射裝置從機械結(jié)構(gòu)上采用完全創(chuàng)新的設(shè)計。本文的激光發(fā)射裝置機構(gòu)采用單軌軌面切點支撐，放棄了傳統(tǒng)的橫架雙軌支撐，使得激光發(fā)射裝置的整體結(jié)構(gòu)得到了全面的簡化，整體重量只有原來的1／4，為軌檢儀的便攜性提供了堅實的保障。單軌激光發(fā)射裝置與T型架激光發(fā)射裝置整體結(jié)構(gòu)對比如圖4。

圖4 激光發(fā)射裝置對比示意圖

3 結(jié)論

本裝置已經(jīng)成功應(yīng)用在軌檢儀上，實現(xiàn)了激光發(fā)射裝置移動時的靈活性和固定時的穩(wěn)定性。單軌激光發(fā)射裝置減輕了軌檢儀裝置的整體質(zhì)量，提高了便攜性，加快了鐵路維護人員日常檢測速度，為鐵路軌道日常維護提供了可靠地保障。

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