隨著我國鐵路事業(yè)的快速發(fā)展,列車的運行時速、運載能力、運營里程數逐年增長對軌道的養(yǎng)護提出了更高的要求。目前大型軌檢車能夠實現對軌道線路的動態(tài)檢測,但其檢測項目不全、造價昂貴,且調用不便,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、檢測項目單一等缺點,且過于依賴人工經驗,無法滿足目前軌道線路檢測天窗時間段的實際現狀。而便攜式全自動軌道綜合檢測平臺不僅檢測項目齊全,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用價值和意義。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)和應用軟件系統(tǒng)兩部分設計與開發(fā),其中軌檢平臺硬件系統(tǒng)采用分布式結構設計,即“核心控制板+數據采集板+電源板”的架構,該方案能降低電路之間的相互影響、提高平臺運行速度,平臺搭載伺服電機和鋰電池實現全自動檢測。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)的測量數學模型,基于“以小推大法”推導了軌向和高低不平順檢測算法,提出來基于左側軌道姿態(tài)計算右側軌道姿態(tài)的算法。另外,上位機軟件... 

【文章來源】：西安石油大學陜西省

【文章頁數】：67 頁

【學位級別】：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計7第二章軌道綜合檢測平臺總體設計2.1軌檢綜合檢測平臺主要檢測項目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，它描述的是軌頭內側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。在實際工程中，一般采用固定弦長對應的正失值代表此弦中心點的軌向不平順。鐵路部規(guī)定，在鐵路設計時，直線道路段，10m弦對應的正失值不得超過5mm，曲線道路段，20m弦對應的正失值不得超過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生較大的垂向作用力，使得列車產生劇烈的沉浮振動，甚至會懸浮，在曲線路段行駛時，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）不平順水平描述的是直線路段左右軌道頂面高度之差。軌道設計規(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計9圖2-3慣性基準法原理圖2.2.2弦測法弦測法一般是指中點弦測法（三點等弦測量），如圖2-4所示，將檢測裝置前后兩個輪胎的連線作為測量弦，正中間輪胎可以左右擺動，用于測量中點輪胎到測量弦的正失值，中點弦測法測量結果不受速度干擾，傳遞函數介于0與2之間，無法真實反映軌道的不平順值。如圖，小車前中后三個輪胎安裝慣性元器件，假設弦長為S，軌道實際不平順為f(x)，測量的不平順為y(x)，可得如下關系式：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計的軌道不平順測量原理異于傳統(tǒng)檢測原理，是在中點弦測法的基礎上進行延伸改造，結合陀螺儀和傾角儀的融合技術，進一步提升了檢測結果的準確性。2.3軌道綜合檢測平臺設計性能要求結合中華人民共和國鐵道行業(yè)標準《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]。


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