钢轨扣件扫描仪.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201922169450.4 (22)申请日 2019.12.06 (73)专利权人 武汉比邻工程技术有限公司 地址 430000 湖北省武汉市武昌区中南路 街武珞路五巷74号 (72)发明人 褚金鹤冯汇慧廖鼎许国华 (74)专利代理机构 南京纵横知识产权代理有限 公司 32224 代理人 徐瑛 (51)Int.Cl. B61K 9/08(2006.01) B61K 9/10(2006.01) (54)实用新型名称 一种钢轨扣件扫描仪 (57)摘要 本实用新型公开了一种钢轨扣件扫。

2、描仪， 包 括扫描仪本体， 所述扫描仪本体的两侧对称的设 有装卡部， 所述装卡部设有支撑所述扫描仪本体 的支撑架； 所述支撑架包括底板， 所述底板的两 端靠近钢轨的一侧分别设有行走轮和清扫装置； 所述装卡部宽度方向的两侧分别设有激光扫描 传感器， 所述激光扫描传感器位于所述扫描仪本 体的底部； 本钢轨扣件扫描仪利用激光扫描测量 原理， 在行驶过程中， 由多个激光扫描传感器扫 描钢轨及扣件的三维轮廓及扣件数据； 并通过所 述清扫装置能够沿行进方向清扫， 去除钢轨及扣 件上的污物， 提高扫描的准确性和有效性。 权利要求书1页 说明书5页 附图2页 CN 211364562 U 2020.08.28。

3、 CN 211364562 U 1.一种钢轨扣件扫描仪， 包括扫描仪本体， 其特征在于， 所述扫描仪本体的两侧对称的 设有装卡部， 所述装卡部设有支撑所述扫描仪本体的支撑架； 所述支撑架包括底板， 所述底 板的两端靠近钢轨的一侧分别设有行走轮和清扫装置， 所述行走轮靠近所述扫描仪本体设 置， 所述清扫装置远离所述扫描仪本体设置； 所述底板上方两侧还对称的设有架体， 一对所 述架体之间的凹槽区域可拆卸的安装所述扫描仪本体； 所述装卡部的外轮廓与所述凹槽区 域相匹配， 所述装卡部长度方向的两侧分别与所述架体螺接； 所述装卡部宽度方向的两侧 分别设有激光扫描传感器， 所述激光扫描传感器位于所述扫描仪。

4、本体的底部。 2.根据权利要求1所述的钢轨扣件扫描仪， 其特征在于， 所述架体具有一体成型的外弧 部、 水平部和竖直部， 所述水平部和所述外弧部与所述底板之间分别设有若干斜肋板， 一对 所述竖直部与所述底板形成所述凹槽区域； 所述装卡部上方沿长度方向设有与所述水平部 平行的沿边， 所述沿边与所述水平部通过螺栓可拆卸连接。 3.根据权利要求1或2所述的钢轨扣件扫描仪， 其特征在于， 所述架体与所述装卡部之 间还设有弹性垫片。 4.根据权利要求1所述的钢轨扣件扫描仪， 其特征在于， 所述清扫装置包括倾斜设置的 刮板和毛刷， 所述毛刷设置在所述刮板与所述行走轮之间； 所述毛刷通过刷杆与所述架体 螺接。

5、， 所述刮板可拆卸的安装在所述架体上， 所述毛刷与所述刮板均向钢轨方向延伸并覆 盖钢轨。 5.根据权利要求4所述的钢轨扣件扫描仪， 其特征在于， 所述刮板具有刮铲部、 倾斜部 和安装部， 所述刮铲部的底部轮廓与钢轨的外轮廓相适配， 所述刮铲部的厚度逐渐增大并 与所述倾斜部过渡连接； 所述安装部具有设置在两侧的安装侧板和中部的楔块， 所述楔块 为燕尾形； 所述底板的下方设有连接板， 所述连接板上设有与所述楔块相配合的燕尾槽； 所 述安装侧板从两侧卡住所述连接板。 6.根据权利要求1所述的钢轨扣件扫描仪， 其特征在于， 所述扫描仪本体的上方还设有 锂电池组、 显示面板， 所述扫描仪本体的内部内置有。

6、同步控制器、 声光报警器、 工业控制电 脑； 所述锂电池组、 所述显示面板、 所述声光报警器、 所述同步控制器及所述激光扫描传感 器均与所述工业控制电脑电连接。 7.根据权利要求1所述的钢轨扣件扫描仪， 其特征在于， 所述支撑架上还设有编码器， 所述编码器与所述行走轮连接。 8.根据权利要求1所述的钢轨扣件扫描仪， 其特征在于， 所述扫描仪本体上设有推拉 杆， 所述推拉杆上设有防滑扶手。 9.根据权利要求1所述的钢轨扣件扫描仪， 其特征在于， 所述装卡部周向的螺接、 焊接 或卡合的固定在所述扫描仪本体上， 所述装卡部的上方设有提手。 权利要求书 1/1 页 2 CN 211364562 U 2。

7、 一种钢轨扣件扫描仪 技术领域 0001 本实用新型涉及到钢轨扣件检测技术领域， 具体涉及到一种钢轨扣件扫描仪。 背景技术 0002 城市轨道交通是可持续发展、 绿色交通的不可缺少的基础性设施。 大力发展城市 轨道交通， 对于改善城市交通堵塞， 缓解交通环境的负面影响具有重要的意义。 钢轨损坏和 变形及钢轨扣件的服役状态是威胁城市轨道交通舒适、 便捷、 安全、 环保的两个重要因素。 对于钢轨而言， 钢轨几何形状的变化又包括钢轨的不平顺度的变化、 轨距的变化以及左右 轨高的变化； 对于扣件而言， 存在的问题主要有扣件弹条松动和弹条存在裂缝、 破损和丢 失， 其中弹条裂缝是一种微观的物理几何尺寸变。

8、化， 可通过视觉传感器并采用图像处理的 方法来进行分析。 0003 而现有的钢轨检测小车、 扣件检测小车在对钢轨及扣件进行扫描时， 轨道上经常 会出现障碍物或污物， 由于缺少对钢轨及扣件的清扫， 一方面影响小车行驶的平稳性， 造成 颠簸和振动， 影响各种传感器的扫描； 另一方面容易造成扫描误差， 因为列车在轨道上的行 走可能会留下脏污积累在轨道上， 或是环境中的灰尘积聚在钢轨会及扣件上， 影响检测结 果的准确性和有效性。 发明内容 0004 本实用新型的目的是针对现有技术存在的问题， 提供一种钢轨扣件扫描仪。 0005 为实现上述目的， 本实用新型采用的技术方案是： 0006 一种钢轨扣件扫描。

9、仪， 包括扫描仪本体， 所述扫描仪本体的两侧对称的设有装卡 部， 所述装卡部设有支撑所述扫描仪本体的支撑架； 所述支撑架包括底板， 所述底板的两端 靠近钢轨的一侧分别设有行走轮和清扫装置， 所述行走轮靠近所述扫描仪本体设置， 所述 清扫装置远离所述扫描仪本体设置； 所述底板上方两侧还对称的设有架体， 一对所述架体 之间的凹槽区域可拆卸的安装所述扫描仪本体； 所述装卡部的外轮廓与所述凹槽区域相匹 配， 所述装卡部长度方向的两侧分别与所述架体螺接； 所述装卡部宽度方向的两侧分别设 有激光扫描传感器， 所述激光扫描传感器位于所述扫描仪本体的底部。 0007 本钢轨扣件扫描仪通过在所述支撑架下方设置所。

10、述行走轮和所述清扫装置能够 沿行进方向清扫钢轨， 去除钢轨上的污物， 一方面有利于行走轮平稳前进， 提高所述扫描仪 本体运动的平稳性， 使得所述激光扫描传感器有一个稳定的工作状态， 另一方面使得所述 激光扫描传感器能够准确扫描钢轨的外部状况， 提高扫描的准确性； 通过所述支撑架与所 述装卡部的配合， 使得所述扫描仪本体能够稳固安装， 同时又能够快速拆卸和组装， 便于收 纳和搬运， 提高了本扫描仪的使用便利性。 0008 进一步的， 所述架体具有一体成型的外弧部、 水平部和竖直部， 所述水平部和所述 外弧部与所述底板之间分别设有若干斜肋板， 一对所述竖直部与所述底板形成所述凹槽区 域； 所述装卡。

11、部上方沿长度方向设有与所述水平部平行的沿边， 所述沿边与所述水平部通 说明书 1/5 页 3 CN 211364562 U 3 过螺栓可拆卸连接。 0009 采用此结构的所述架体， 结构简单、 稳固， 通过卡合和螺接的方式， 能够快速固定 所述扫描仪本体， 竖直部和水平部的设置确保了所述扫描仪本体的水平度和垂直度， 有利 于提高扫描的准确性。 0010 进一步的， 所述架体与所述装卡部之间还设有弹性垫片。 便于所述扫描仪本体的 卡合， 同时减少行进中的颠簸和振动。 0011 进一步的， 所述清扫装置包括倾斜设置的刮板和毛刷， 所述毛刷设置在所述刮板 与所述行走轮之间； 所述毛刷通过刷杆与所述架。

12、体螺接， 所述刮板可拆卸的安装在所述架 体上， 所述毛刷与所述刮板均向钢轨方向延伸并覆盖钢轨。 0012 所述刮板能够将钢轨上附着的污物铲起， 再通过所述毛刷的清扫， 能够有效去除 钢轨上的污物， 保持钢轨光滑平整， 便于后方的行走轮行走， 减少本扫描仪行走时的颠簸和 不稳定， 有利于提高本扫描仪扫描的准确性。 0013 进一步的， 所述刮板具有刮铲部、 倾斜部和安装部， 所述刮铲部的底部轮廓与钢轨 的外轮廓相适配， 所述刮铲部的厚度逐渐增大并与所述倾斜部过渡连接； 所述安装部具有 设置在两侧的安装侧板和中部的楔块， 所述楔块为燕尾形； 所述底板的下方设有连接板， 所 述连接板上设有与所述楔块。

13、相配合的燕尾槽； 所述安装侧板从两侧卡住所述连接板。 0014 采用此结构的刮板， 倾斜的与钢轨表面贴合的设置， 使其容易铲除污物； 所述楔块 和燕尾槽的配合， 从两侧就能抽出所述刮板， 便于所述刮板的更换， 同时在行进时， 楔块和 安装侧板的配合又不会引起刮板在行进方向的晃动， 保证其刮铲的能力。 0015 进一步的， 所述扫描仪本体的上方还设有锂电池组、 显示面板， 所述扫描仪本体的 内部内置有同步控制器、 声光报警器、 工业控制电脑； 所述锂电池组、 所述显示面板、 所述声 光报警器、 所述同步控制器及所述激光扫描传感器均与所述工业控制电脑电连接。 0016 通过所述锂电池组为本扫描仪的。

14、各个电器部件供电， 显示面板能够直观的显示扫 描信息； 所述同步控制器保证所述扫描仪本体两端移动的同步性； 所述工业控制电脑通过 控制系统和程序控制这些部件的运作， 并处理所述激光扫描传感器采集得到的钢轨表面、 钢轨扣件以及道床、 轨道板的三维空间数据， 并处理生成扣件紧固状态、 扣件歪斜、 扣件螺 栓丢失等实时状态， 并对各项状态进行显示， 或通过声光报警装置发出报警。 0017 进一步的， 所述支撑架上还设有编码器， 所述编码器与所述行走轮连接。 通过编辑 所述编码器能够实现所述行走轮的轴向同步。 优选的， 所述行走轮为里程轮， 能够获得移动 距离和位置信息， 结合所述编码器得到的编码数据。

15、， 能够获取本扫描仪的位置及坐标信息。 0018 进一步的， 所述扫描仪本体上设有推拉杆， 所述推拉杆上设有防滑扶手。 便于工作 人员移动和控制本扫描仪的移动。 0019 进一步的， 所述装卡部周向的螺接、 焊接或卡合的固定在所述扫描仪本体上， 所述 装卡部的上方设有提手。 便于提拿所述扫描仪本体， 进行快速拆卸并搬运。 0020 与现有技术相比， 本实用新型的有益效果是： 1、 本钢轨扣件扫描仪通过所述清扫 装置能够沿行进方向清扫钢轨， 去除钢轨及扣件上的污物， 一方面有利于行走轮平稳前进， 提高所述扫描仪本体运动的平稳性， 使得所述激光扫描仪有一个稳定的工作状态， 另一方 面使得所述激光扫。

16、描仪能够准确扫描钢轨的外部状况， 提高扫描的准确性； 2、 所述扫描仪 本体能够快速拆卸和组装， 便于收纳和搬运， 提高了本扫描仪的使用便利性； 3、 所述楔块和 说明书 2/5 页 4 CN 211364562 U 4 燕尾槽的配合， 从两侧就能抽出所述刮板， 便于所述刮板的更换， 同时在行进时， 楔块和安 装侧板的配合又不会引起刮板在行进方向的晃动， 保证其刮铲的能力； 4、 利用激光扫描测 量原理， 在行驶过程中， 由多个激光扫描传感器扫描钢轨及扣件的三维轮廓及扣件数据， 并 通过工业控制电脑实时识别、 分析和提取扣件三维数据， 并自动统计分析扣件间隙， 判定扣 件的缺失、 损坏、 绝缘。

17、块缺失和扣件紧固状态， 不仅有效解决了以往扣件人工检测方式带来 的劳动强度大， 检查效率低、 人为影响因素多、 数据难以管理等问题， 还大大缩短了设备检 查周期， 为及时发现和消除设备隐患以及高铁的安全运营提供了有力保障。 附图说明 0021 图1为本实用新型一种钢轨扣件扫描仪的整体结构示意图； 0022 图2为本实用新型一种钢轨扣件扫描仪的A-A处结构示意图； 0023 图3为本实用新型一种钢轨扣件扫描仪的刮板结构示意图； 0024 图中： 1、 扫描仪本体； 2、 装卡部； 3、 架体； 301、 水平部； 302、 外弧部； 303、 竖直部； 304、 斜肋板； 4、 行走轮； 5、 。

18、刮板； 501、 刮铲部； 502、 倾斜部； 503、 安装部； 504、 楔块； 505、 安装 侧板； 6、 毛刷； 7、 编码器； 8、 沿边； 9、 激光扫描传感器； 10、 锂电池组； 11、 声光报警器； 12、 显 示面板； 13、 提手； 14、 推拉杆； 15、 防滑扶手； 16、 螺栓； 17、 连接板； 18、 刷杆； 19、 弹性垫片； 20、 底板。 具体实施方式 0025 下面将结合本实用新型中的附图， 对本实用新型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实用新型一部分实施例， 而不是全部的实施例。 基于本 实用新型中的实施例， 本领域。

19、普通技术人员在没有做出创造性劳动条件下所获得的所有其 它实施例， 都属于本实用新型保护的范围。 0026 实施例一： 0027 如图1和图2所示， 一种钢轨扣件扫描仪， 包括扫描仪本体1， 所述扫描仪本体1的两 侧对称的设有装卡部2， 所述装卡部2下方设有支撑所述扫描仪本体1的支撑架； 所述支撑架 包括底板20， 所述底板20的两端靠近钢轨的一侧分别设有行走轮4和清扫装置， 所述行走轮 4靠近所述扫描仪本体1设置， 所述清扫装置远离所述扫描仪本体1设置； 所述底板20上方两 侧还对称的设有架体3， 一对所述架体3之间的凹槽区域可拆卸的安装所述扫描仪本体1； 所 述装卡部2的外轮廓与所述凹槽区域。

20、相匹配， 所述装卡部2长度方向的两侧分别与所述架体 3螺接； 所述装卡部2宽度方向的两侧分别设有激光扫描传感器9， 所述激光扫描传感器9位 于所述扫描仪本体1的底部。 0028 本钢轨扣件扫描仪通过在所述支撑架下方设置所述行走轮4和所述清扫装置能够 沿行进方向清扫钢轨， 去除钢轨上的污物， 一方面有利于行走轮4平稳前进， 提高所述扫描 仪本体1运动的平稳性， 使得所述激光扫描传感器9有一个稳定的工作状态， 另一方面使得 所述激光扫描传感器9能够准确扫描钢轨的外部状况， 提高扫描的准确性； 通过所述支撑架 与所述装卡部2的配合， 使得所述扫描仪本体1能够稳固安装， 同时又能够快速拆卸和组装， 便。

21、于收纳和搬运， 提高了本扫描仪的使用便利性。 0029 进一步的， 所述架体3具有一体成型的外弧部302、 水平部301和竖直部303， 所述水 说明书 3/5 页 5 CN 211364562 U 5 平部301和所述外弧部302与所述底板20之间分别设有若干斜肋板304， 一对所述竖直部303 与所述底板20之间形成所述凹槽区域； 所述装卡部2上方沿长度方向设有与所述水平部301 平行的沿边8， 所述沿边8与所述水平部301通过螺栓16可拆卸连接。 0030 采用此结构的所述架体3， 结构简单、 稳固， 通过卡合和螺接的方式， 能够快速固定 所述扫描仪本体1， 竖直部303和水平部301的。

22、设置确保了所述扫描仪本体的水平度和垂直 度， 有利于提高扫描的准确性。 0031 进一步的， 所述架体3与所述装卡部2之间还设有弹性垫片19。 便于所述扫描仪本 体的卡合， 同时减少行进中的颠簸和振动。 0032 进一步的， 所述清扫装置包括倾斜设置的刮板5和毛刷6， 所述毛刷6设置在所述刮 板5与所述行走轮4之间； 所述毛刷6通过刷杆18与所述底板20螺接， 所述刮板5通过连接板 17安装在所述底板20下方， 所述毛刷6与所述刮板5均向钢轨方向延伸并覆盖钢轨。 0033 所述刮板5能够将钢轨上附着的污物铲起， 再通过所述毛刷6的清扫， 能够有效去 除钢轨上的污物， 保持钢轨光滑平整， 便于后。

23、方的行走轮4行走， 减少本扫描仪行走时的颠 簸和不稳定， 有利于提高本扫描仪扫描的准确性。 0034 进一步的， 所述扫描仪本体1的上方还设有锂电池组10、 显示面板12， 所述扫描仪 本体1的内部内置有同步控制器、 声光报警器11、 工业控制电脑； 所述锂电池组10、 所述显示 面板12、 所述声光报警器11、 所述同步控制器及所述激光扫描传感器9均与所述工业控制电 脑电连接。 0035 通过所述锂电池组10为本扫描仪的各个电器部件供电， 显示面板12能够直观的显 示扫描信息； 所述同步控制器保证所述扫描仪本体两端移动的同步性； 所述工业控制电脑 通过控制系统和程序控制这些部件的运作， 并处。

24、理所述激光扫描传感器9采集得到的钢轨 表面、 钢轨扣件以及道床、 轨道板的三维空间数据， 并处理生成扣件紧固状态、 扣件歪斜、 扣 件螺栓丢失等实时状态， 并对各项状态进行显示， 或通过声光报警器11发出报警。 0036 进一步的， 所述支撑架上还设有编码器7， 所述编码器7与所述行走轮4连接。 通过 编辑所述编码器7能够实现所述行走轮4的轴向同步。 优选的， 所述行走轮4为里程轮， 能够 获得移动距离和位置信息， 结合所述编码器得到的编码数据， 能够获取本扫描仪的位置及 坐标信息。 0037 进一步的， 所述扫描仪本体1上设有推拉杆14， 所述推拉杆14上设有防滑扶手15。 便于工作人员移动。

25、和控制本扫描仪的移动。 0038 进一步的， 所述装卡部2周向的焊接在所述扫描仪本体上， 所述装卡部2的上方设 有提手13。 便于提拿所述扫描仪本体1， 进行快速拆卸并搬运。 0039 实施例二： 0040 本实施例与实施例一的区别在于提供了一种刮板的结构。 0041 具体的如图3所示， 所述刮板5具有刮铲部501、 倾斜部502和安装部503， 所述刮铲 部501的底部轮廓与钢轨的外轮廓相适配， 所述刮铲部501的厚度逐渐增大并与所述倾斜部 502过渡连接； 所述安装部503具有设置在两侧的安装侧板505和中部的楔块504， 所述楔块 504为燕尾形； 所述底板的下方的所述连接板17上设有与。

26、所述楔块504相配合的燕尾槽； 所 述安装侧板505从两侧卡住所述连接板17。 0042 采用此结构的刮板5， 倾斜的与钢轨表面贴合的设置， 使其容易铲除污物； 所述楔 说明书 4/5 页 6 CN 211364562 U 6 块504和燕尾槽的配合， 方便从两侧就能抽出所述刮板5， 便于所述刮板5的更换， 同时在行 进时， 楔块504和安装侧板505的配合又不会引起刮板5在行进方向的晃动， 保证其刮铲的能 力。 0043 实施例三： 0044 本实施例与实施例一的区别在于提供了另一种毛刷的结构。 0045 具体的， 所述刷体可以沿所述底板宽度方向的两侧延伸至钢轨扣件所在区域的上 方， 将延长。

27、部分的刷毛加长至能够触碰到钢轨扣件及绝缘板等部件处， 使所述毛刷在行驶 过程中， 能够对钢轨扣件进行清扫， 去除钢轨扣件及其附近的杂物， 避免杂物覆盖钢轨扣件 带来的错误扫描， 提高了本扫描仪的扫描准确性和有效性。 0046 而且在扣件扫描过程中， 已经对易去除的杂物进行了清扫， 减少了后续维护工作 的劳动强度。 0047 尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例， 对于本领域的普通技术人员而言， 可以理解在不脱离本实用新型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， 本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。 说明书 5/5 页 7 CN 211364562 U 7 图1 图2 说明书附图 1/2 页 8 CN 211364562 U 8 图3 说明书附图 2/2 页 9 CN 211364562 U 9 。