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申请/专利权人：中国神华能源股份有限公司神朔铁路分公司

摘要：本发明涉及一种便携式钢轨磨耗及廓形检测装置及其检测方法，装置包括支架、基准件、多个位移计及数据采集存储器，检测时，手持装置并逐渐靠近钢轨，使钢轨的轨面、外侧面和内侧面从支架的入口处伸入支架的容纳空间内，使基准件贴合在钢轨的外侧面上，确定位移计的一端与钢轨的轨面和或内侧面弹性接触。沿钢轨的延伸方向移动进行检测，获得数据采用存储器存储的检测数据。由于检测时沿钢轨的延伸方向移动装置，位移计的数量为多个且与基准件相邻和或相对设置，因此多个位移计不仅可以用来连续多点检测钢轨的轨面和或内侧面的磨耗情况，还可以检测钢轨的三维廓形变化。

主权项：1.一种便携式钢轨磨耗及廓形检测装置，其特征在于，包括：支架，形成有相互连通的容纳空间和入口；基准件，设置于所述支架上，且位于所述容纳空间内；多个位移计，所有所述位移计均间隔设置于所述支架上，且所述位移计与所述基准件相邻和或相对设置，所述位移计的一端伸向所述容纳空间内，每一所述位移计伸向所述容纳空间的一端均设置有转动轮，所述转动轮用于与钢轨的轨面和或内侧面弹性接触，多个所述位移计连续多点检测所述钢轨的轨面和或内侧面的磨耗情况，还用于检测所述钢轨的三维廓形变化；及数据采集存储器，与所述位移计电连接，所述数据采集存储器用于存储由所述位移计传递的检测数据。

全文数据：便携式钢轨磨耗及廓形检测装置及其检测方法技术领域本发明涉及轨道检测技术领域，特别是涉及一种便携式钢轨磨耗及廓形检测装置及其检测方法。背景技术随着我国铁路的快速发展，线路运量日益增大，不论是重载铁路还是高速铁路，均出现了不同程度的钢轨磨耗，且磨耗的类型较为综合复杂。钢轨磨耗的日益严重，使得机车车辆和轨道结构产生较为剧烈的振动，对轨道产生的危害很大。钢轨表面的不平顺引起轮轨作用力的急剧增大，从而缩短了轨道和机车车辆相关部件的使用寿命。此外，磨耗及表面不平顺也会使下部道床、路基遭受严重破坏如道砟粉化、道床板结、扣件松动等，使线路各部件损坏率上升，极大地增加工务部门维修工作量和费用，还增加了列车的运行阻力，更有甚者，引起钢轨和车轴断裂，危及行车安全。同时，钢轨严重磨耗及表面不平顺引起的噪音及振动还会使乘客产生不舒适感，影响乘坐环境以及沿线居民的生活。据此，钢轨的磨耗状况及廓形检测显得越来越重要且频繁，不论一线养护人员还是科研人员，均需要定期检测钢轨的廓形，为钢轨磨耗的研究、评估、维修与更换提供依据。然而，传统用来检测钢轨磨耗的检测装置往往只能检测其垂向和横向上两个点的磨耗量，导致检测精度不够；或者不够轻便，只能检测单个截面的钢轨廓形。发明内容基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种连续且多点检测钢轨的磨耗情况及三维廓形变化的便携式钢轨磨耗及廓形检测装置及其检测方法。一种便携式钢轨磨耗及廓形检测装置，包括：支架，形成有相互连通的容纳空间和入口；基准件，设置于所述支架上，且位于所述容纳空间内；多个位移计，所有所述位移计均间隔设置于所述支架上，且所述位移计与所述基准件相邻和或相对设置，所述位移计的一端伸向所述容纳空间内；及数据采集存储器，与所述位移计电连接，所述数据采集存储器用于存储由所述位移计传递的检测数据。在其中一个实施例中，还包括旋转编码器，所述基准件为滚轮，所述滚轮相对于所述支架可滚动，所述旋转编码器用于记录所述滚轮的旋转次数。在其中一个实施例中，所述滚轮及所述旋转编码器的数量各为两个，一所述旋转编码器与一所述滚轮对应。在其中一个实施例中，所述滚轮为磁吸滚轮。在其中一个实施例中，所述支架包括第一支架部、第二支架部及第三支架部，所述第一支架部、第二支架部与第三支架部共同围成所述容纳空间，所述第一支架部与所述第三支架部分别位于所述第二支架部的相对两端，所述基准件位于所述第一支架部上，所述第二支架部与所述第三支架部上均设置有多个所述位移计。在其中一个实施例中，所述位移计伸向所述容纳空间的一端设置有转动轮。在其中一个实施例中，还包括把手，所述把手设置于所述支架上。在其中一个实施例中，还包括连接杆，所述把手通过所述连接杆设置于所述支架上，且所述把手位于靠近所述基准件的一侧。一种如上任一项所述的便携式钢轨磨耗及廓形检测装置的检测方法，包括以下步骤：使钢轨的轨面、内侧面和外侧面从支架的入口伸到容纳空间内；使基准件贴合在钢轨外侧面上；确定多个位移计的一端与钢轨的轨面和或内侧面弹性接触；沿钢轨的延伸方向移动进行检测；获得数据采集存储器存储的检测数据。在其中一个实施例中，利用标准钢轨进行位移计的提前标定。上述便携式钢轨磨耗及廓形检测装置及其检测方法至少具有以下优点：检测时，手持便携式钢轨磨耗及廓形检测装置，并逐渐靠近钢轨，使钢轨的轨面、外侧面和内侧面从支架的入口处伸入支架的容纳空间内，使基准件贴合在钢轨的外侧面上，确定位移计的一端与钢轨的轨面和或内侧面弹性接触。然后沿钢轨的延伸方向移动进行检测，获得数据采用存储器存储的检测数据。由于钢轨的外侧面几乎没有磨耗，因此将钢轨的外侧面作为基准面，通过基准件贴合在基准面上的方式来检测。由于检测时沿钢轨的延伸方向移动便携式钢轨磨耗及廓形检测装置，位移计的数量为多个且与基准件相邻和或相对设置，因此多个位移计不仅可以用来连续多点检测钢轨的轨面和或内侧面的磨耗情况，还可以检测钢轨的三维廓形变化。该便携式钢轨磨耗及廓形检测装置便携简单、检测效率高、精度相对较高、成本相对低廉、便于移动检测。附图说明图1为一实施方式中的便携式钢轨磨耗及廓形检测装置的结构示意图；图2为图1所示便携式钢轨磨耗及廓形检测装置的使用状态示意图。具体实施方式为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。请参阅图1及图2，一实施方式中的便携式钢轨磨耗及廓形检测装置10，主要用于检测钢轨20的磨耗情况及三维廓形变化，不仅便携简单，且检测效率高、检测精度高。具体地，便携式钢轨磨耗及廓形检测装置10包括支架100、基准件、位移计300及数据采集存储器400。支架100形成有相互连通的容纳空间101和入口102。具体地，支架100包括第一支架部110、第二支架部120及第三支架部130，第一支架部110、第二支架部120与第三支架部130共同围成容纳空间101，第一支架部110与第三支架部130分别位于第二支架部120的相对两端。在本实施方式中，第一支架部110与第三支架部130大致沿垂向布置，第二支架部120大致沿横向布置。基准件设置于支架100上，且位于容纳空间101内。具体地，基准件位于第一支架部110上。由于钢轨20的外侧面基本上没有磨耗，因此将钢轨20的外侧面21作为基准面，通过基准件与基准面相贴合的方式测量，可以有效提高测量精度。具体到本实施方式中，基准件为滚轮200，滚轮200相对于支架100可滚动，因此，可以有效减小基准件与钢轨20之间的摩擦力，进而减小基准件对基准面产生磨耗。当然，在其他的实施方式中，基准件还可以为基准块，基准块固定于支架100上，只要能够实现基准件与基准面相贴合的目的即可。进一步地，便携式钢轨磨耗及廓形检测装置10还包括旋转编码器500，旋转编码器500用于记录滚轮200的旋转次数，以计算便携式钢轨磨耗及廓形检测装置10前进的里程，确定测量位置。例如，旋转编码器500可以为增量式旋转编码器。当然，在其他的实施方式中，旋转编码器500还可以为其他形式的旋转编码器，可根据具体情况选择。进一步地，由于钢轨20的外侧面21包括两个呈钝角设置的斜平面22，因此滚轮200及旋转编码器500的数量各为两个，一旋转编码器500与一滚轮200对应。例如，在本实施方式中，第一支架部110包括垂直段111及相对于垂直段111弯折的弯折段112，一滚轮200和一旋转编码器500设置于垂直段111上，另一滚轮200和另一旋转编码器500设置于弯折段112上，使两个滚轮200能够同时贴合在钢轨20外侧面21的两个斜平面22上。通过两个滚轮200与两个斜平面22同时作为基准面，进一步提高检测精度。进一步地，滚轮200为磁吸滚轮。因此，当检测时，磁吸滚轮通过磁吸力吸附于钢轨20上，保证磁吸滚轮与钢轨20之间贴合得更紧密和牢靠，进一步提高检测精度。当然，在其他的实施方式中，滚轮200还可以为普通的滚轮。位移计300的数量为多个，所有位移计300均间隔设置于支架100上，且位移计300与基准件相邻和或相对设置，位移计300的一端伸向容纳空间101内。具体地，第二支架部120设置有多个位移计300，且该多个位移计300沿横向间隔排列布置，第二支架部120上的位移计300用于测量钢轨20的轨面23。第三支架部130上设置有多个位移计300，且该多个位移计300沿垂向间隔排列布置，第三支架部130上的位移计300用于测量钢轨20的内侧面24。进一步地，位移计300伸向容纳空间101的一端设置有转动轮310，转动轮310与钢轨20的轨面23和或内侧面24弹性接触。因此，转动轮310在位移计300的弹力作用下始终与钢轨20的轨面23和或内侧面24弹性接触。例如，位移计300可以为微型电子位移计300，以达到便携式、提高检测便利性的目的。数据采集存储器400与位移计300电连接，数据采集存储器400用于存储由位移计300传递的检测数据。数据采集存储器400也设置于支架100上。例如，在图1所示实施方式中，数据采集存储器400位于第二支架部120与第三支架部130的相交位置附近。具体到本实施方式中，便携式钢轨磨耗及廓形检测装置10还包括把手600，把手600设置于支架100上。测量人员手握把手600，可将磁吸滚轮紧紧贴合在钢轨20外侧面21的两个斜平面22上，同时将便携式钢轨磨耗及廓形检测装置10向前移动测量。把手600提供了操作的便利性。进一步地，便携式钢轨磨耗及廓形检测装置10还包括连接杆700，把手600通过连接杆700设置于支架100上，且把手600位于靠近基准件的一侧。例如，连接杆700的数量为两根，两根连接杆700呈锐角设置，把手600与两根连接杆700的一端连接，其中一根连接杆700的另一端与垂直段111连接，另外一根连接杆700的另一端与弯折段112连接，提高连接杆700与把手600的牢固性。而且把手600的位置靠近磁吸滚轮处，通过操作人员手握把手600，可将两个磁吸滚轮通过贴合在钢轨20对应的斜平面22上，并将便携式钢轨磨耗及廓形检测装置10整体向前移动。同时，还提供一种便携式钢轨磨耗及廓形检测装置10的检测方法，包括以下步骤：步骤S110，利用标准钢轨20进行位移计300的提前标定。以对位移计300起到校对作用，确定基准，保证检测结果更准确。当然，在其他的实施方式中，当位移计300已经处于基准状态时，可以省去步骤S110。步骤S120，使钢轨20的轨面23、内侧面24和外侧面21从支架100的入口102伸到容纳空间101内。例如，可以通过手握把手600，将便携式钢轨磨耗及廓形检测装置10整体靠近钢轨20，直到钢轨20的轨面23、内侧面24和外侧面21伸入到容纳空间101内。步骤S130，使基准件贴合在钢轨20外侧面21上。例如，基准件的数量为两个，钢轨20外侧面21具有两个斜平面22，一基准件对应一斜平面22，实现基准定位。步骤S140，确定多个位移计300的一端与钢轨20的轨面23和或内侧面24弹性接触。多个位移计300主要用于多点侧面钢轨20的轨面23和或内侧面24的钢轨20磨耗情况。步骤S150，沿钢轨20的延伸方向移动进行检测。例如，可以沿钢轨20的延伸方向向前进行检测。步骤S160，获得数据采集存储器400存储的检测数据。上述便携式钢轨磨耗及廓形检测装置10及其检测方法至少具有以下优点：检测时，手持便携式钢轨磨耗及廓形检测装置10，并逐渐靠近钢轨20，使钢轨20的轨面23、外侧面21和内侧面24从支架100的入口102处伸入支架100的容纳空间101内，使基准件贴合在钢轨20的外侧面21上，确定位移计300的一端与钢轨20的轨面23和或内侧面24弹性接触。然后沿钢轨20的延伸方向移动进行检测，获得数据采用存储器存储的检测数据。由于钢轨20的外侧面21几乎没有磨耗，因此将钢轨20的外侧面21作为基准面，通过基准件贴合在基准面上的方式来检测。由于检测时沿钢轨20的延伸方向移动便携式钢轨磨耗及廓形检测装置10，位移计300的数量为多个且与基准件相邻和或相对设置，因此多个位移计300不仅可以用来连续多点检测钢轨20的轨面23和或内侧面24的磨耗情况，还可以检测钢轨20的三维廓形变化。该便携式钢轨磨耗及廓形检测装置10便携简单、检测效率高、精度相对较高、成本相对低廉、便于移动检测。以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

权利要求：1.一种便携式钢轨磨耗及廓形检测装置，其特征在于，包括：支架，形成有相互连通的容纳空间和入口；基准件，设置于所述支架上，且位于所述容纳空间内；多个位移计，所有所述位移计均间隔设置于所述支架上，且所述位移计与所述基准件相邻和或相对设置，所述位移计的一端伸向所述容纳空间内；及数据采集存储器，与所述位移计电连接，所述数据采集存储器用于存储由所述位移计传递的检测数据。2.根据权利要求1所述的便携式钢轨磨耗及廓形检测装置，其特征在于，还包括旋转编码器，所述基准件为滚轮，所述滚轮相对于所述支架可滚动，所述旋转编码器用于记录所述滚轮的旋转次数。3.根据权利要求2所述的便携式钢轨磨耗及廓形检测装置，其特征在于，所述滚轮及所述旋转编码器的数量各为两个，一所述旋转编码器与一所述滚轮对应。4.根据权利要求2所述的便携式钢轨磨耗及廓形检测装置，其特征在于，所述滚轮为磁吸滚轮。5.根据权利要求1所述的便携式钢轨磨耗及廓形检测装置，其特征在于，所述支架包括第一支架部、第二支架部及第三支架部，所述第一支架部、第二支架部与第三支架部共同围成所述容纳空间，所述第一支架部与所述第三支架部分别位于所述第二支架部的相对两端，所述基准件位于所述第一支架部上，所述第二支架部与所述第三支架部上均设置有多个所述位移计。6.根据权利要求5所述的便携式钢轨磨耗及廓形检测装置，其特征在于，所述位移计伸向所述容纳空间的一端设置有转动轮。7.根据权利要求1至6任一项所述的便携式钢轨磨耗及廓形检测装置，其特征在于，还包括把手，所述把手设置于所述支架上。8.根据权利要求7所述的便携式钢轨磨耗及廓形检测装置，其特征在于，还包括连接杆，所述把手通过所述连接杆设置于所述支架上，且所述把手位于靠近所述基准件的一侧。9.一种如权利要求1至8任一项所述的便携式钢轨磨耗及廓形检测装置的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：使钢轨的轨面、内侧面和外侧面从支架的入口伸到容纳空间内；使基准件贴合在钢轨外侧面上；确定多个位移计的一端与钢轨的轨面和或内侧面弹性接触；沿钢轨的延伸方向移动进行检测；获得数据采集存储器存储的检测数据。10.根据权利要求9所述的便携式钢轨磨耗及廓形检测装置的检测方法，其特征在于，利用标准钢轨进行位移计的提前标定。

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