一种自行走站台限界检测设备
阅读说明：本技术 一种自行走站台限界检测设备 (From walking platform boundary limit check out test set ) 是由 刘伯奇 姚京川 冯海龙 胡海天 王域辰 王博 吴笑雷 沈毅峰 卢博祎 于 2021-08-19 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种自行走站台限界检测设备,包括结构光测量设备、主壳体、机架、升降立柱、驱动组件、侧导轮组件、下卡轮组件、测距传感器；所述机架位于所述主壳体内,所述结构光测量设备通过升降立柱安装在所述机架上,并且能够伸出至所述主壳体外；所述驱动组件、所述侧导轮组件和所述下卡轮组件均安装在所述机架的底部；所述测距传感器安装在所述机架底部一侧。本发明由于采用单轨式设计,有效地避免了双轨设备蛇形的问题,同时采用实时轨距测量,保证限界值的参考基准与标准规定的轨距中心线一致,同时自行走站台限界检测设备自动按里程生成完整的站台限界值,相对于传统检测,密度更大,准确率更高。(The invention discloses a self-walking platform limit detection device, which comprises a structured light measurement device, a main shell, a rack, a lifting upright post, a driving assembly, a side guide wheel assembly, a lower clamping wheel assembly and a distance measurement sensor, wherein the main shell is provided with a light source; the frame is positioned in the main shell, and the structured light measuring equipment is mounted on the frame through a lifting upright post and can extend out of the main shell; the driving assembly, the side guide wheel assembly and the lower clamping wheel assembly are all arranged at the bottom of the rack; the distance measuring sensor is installed on one side of the bottom of the rack. The invention adopts single-rail design, effectively avoids the snake-shaped problem of double-rail equipment, simultaneously adopts real-time rail distance measurement to ensure that the reference datum of the limit value is consistent with the rail distance central line specified by the standard, and simultaneously automatically generates a complete platform limit value according to mileage from the walking platform limit detection equipment.)
技术领域
本发明涉及检测机器技术领域，更具体的说是涉及一种自行走站台限界检测设备。
背景技术
铁路客运站台作为旅客上、下列车的重要平台,尤其是高铁车站站台,列车出入通道的高度与站台顶面应同高,若列车停靠站台时与站台间距过大,则容易使乘客“踏空”,甚至出现严重的人身伤害事故,威害乘客的人身安全。因此,站台限界尺寸测量对于铁路运输安全生产十分重要。
根据建筑限界定义,限界的基准是线路中心线。对于该限界的任一横断面,其基准是通过线路相应位置处的2条钢轨轨顶连线(轨面),以及通过轨顶连线中点且与轨顶连线相垂直的直线(轨面中垂面)。限界上任何一点的坐标便是以轨面和轨面中垂面共同建立的平面直角坐标系内的平面直角坐标。其中,横坐标是该点到轨面中垂面的距离,称其为“限界横向尺寸"; 纵坐标是该点到轨面的距离,称其为“限界垂向尺寸。为保障站台外表面任何一点均不侵入建筑限界,日常工作中要测量站台限界横向尺寸和限界垂向尺寸。为保障测量结果的准确,站台限界测量仪器的测量基准必须符合限界的定义,即以轨面和轨面中垂面为基准开展测量。
目前的站台限界测量的设备从铅锤测量发展到限界尺、双轨式测量小车，都有其弊端。铅锤测量是从站台边缘放置一个铅锤，再测量从双轨中心到铅锤的距离。这种方法费时费力且误差高。而限界尺有所改进，但是仍无法保证测量时限界尺垂直于轨道，同样费时。现在普遍使用的双轨式测量小车虽然解决了精度问题，但是由于结构局限而导致结构过大，不方便携带。同时减轻双轨测量小车的重量后，两轨轮系会产生“蛇行”现象，对测量造成的极大的误差。
因此，如何提供一种自行走站台限界检测设备是本领域技术人员亟需解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种自行走站台限界检测设备，以至少解决上述背景技术部分所提出的问题之一。
为了实现上述方案，本发明采用以下技术方案：
一种自行走站台限界检测设备，包括结构光测量设备、主壳体、机架、升降立柱、驱动组件、侧导轮组件、下卡轮组件、测距传感器；
所述机架位于所述主壳体内，所述结构光测量设备通过升降立柱安装在所述机架上，并且能够伸出至所述主壳体外；
所述驱动组件、所述侧导轮组件和所述下卡轮组件均安装在所述机架的底部；所述测距传感器安装在所述机架底部一侧。
本发明将结构光测量设备安装在自行走站台限界检测设备上，并将自行走站台限界检测设备安装在单侧轨道上，在自行走站台限界检测设备一侧的测距传感器测量出实时轨距。自行走站台限界检测设备结合实时轨距值对结构光测量设备的测量值进行解算。同时自行走站台限界检测设备结合实时里程数据，将采集回的限界值进行拼接，输出完整的站台限界整面测量值。本发明满足高铁站台限界自动化检测的需求，提高巡检工作效率，降低人工成本，弥补当前人工检测方式准确率低、效率低下的缺点。
优选的，在上述一种自行走站台限界检测设备中，所述下卡轮组件和所述侧导轮组件均设置有两个，并且两个所述下卡轮组件位于两个所述侧导轮组件之间；所述测距传感器设置在两个所述下卡轮组件之间。
优选的，在上述一种自行走站台限界检测设备中，所述机架上还设置有电源总成。
优选的，在上述一种自行走站台限界检测设备中，所述升降立柱包括光学设备安装板、光学设备折叠架、初级立柱、二级立柱、初级立柱转轴轴承座、初级立柱安装台和初级立柱锁紧架；
所述初级立柱底端通过初级立柱转轴轴承座铰接在所述初级立柱安装台上，所述初级立柱锁紧架安装在所述初级立柱底端一侧，所述初级立柱安装台上设置有能够与所述初级立柱锁紧架配合锁紧的锁紧口；所述初级立柱安装台安装在所述机架上；
所述二级立柱与所述初级立柱滑动连接，并且所述二级立柱与所述初级立柱上均开设有多个定位孔，通过销轴插入所述定位孔内，实现所述二级立柱与所述初级立柱的相对位置固定，通过所述二级立柱与所述初级立柱上不同定位孔的配合，实现所述升降立柱高度调节；
所述二级立柱顶端与所述光学设备折叠架铰接，所述光学设备安装板与所述光学设备折叠架连接，所述结构光测量设备安装在所述光学设备安装板上。
优选的，在上述一种自行走站台限界检测设备中，所述驱动组件包括驱动轴承架、驱动轮和驱动电机，所述驱动轴承架安装在所述机架上，所述驱动轮的轮轴通过轴承安装在所述驱动轴承架上，所述驱动电机的电机轴与所述驱动轮的轮轴传动连接，所述驱动电机与所述电源总成电性连接。
优选的，在上述一种自行走站台限界检测设备中，所述侧导轮组件包括侧向轮弹簧安装轴、侧向轮弹簧压板、侧向滑块安装条、侧向稳定轮轴承座、侧向稳定轮支架、侧向稳定轮、侧向稳定轮轴承、侧向轮滑轨安装板和侧向轮滑轨；所述侧向轮滑轨安装板与所述机架固定连接，所述侧向轮滑轨安装在所述侧向轮滑轨安装板上，并且所述侧向轮滑轨安装板中间设置的开口内安装所述侧向轮弹簧安装轴，所述侧向轮弹簧安装轴上套装有侧向轮弹簧；
所述侧向轮弹簧的两端分别连接有所述侧向轮弹簧压板，两个所述侧向轮弹簧压板分别连接有所述侧向滑块安装条，所述侧向滑块安装条开设有与所述侧向轮滑轨匹配的滑槽，所述侧向轮滑轨嵌入所述侧向滑块安装条的滑槽内，进行滑动连接；所述侧向滑块安装条与所述侧向稳定轮支架连接；所述侧向稳定轮通过所述侧向稳定轮轴承座和所述侧向稳定轮轴承安装在所述侧向稳定轮支架上。在工作时，侧向轮弹簧处于拉伸状态。
优选的，在上述一种自行走站台限界检测设备中，所述下卡轮组件包括两个相对设置的下卡轮机构，所述下卡轮机构包括下卡轮摇架轴承座、下卡轮摇架、下卡轮伸缩架、下卡轮弹簧安装轴、下卡轮轴承座、下卡轮滑轨、下卡轮和下卡轮摇架轴；所述下卡轮摇架轴承座与所述机架连接，所述下卡轮摇架通过所述下卡轮摇架轴和轴承安装在所述下卡轮摇架轴承座上，所述下卡轮摇架的两侧安装所述下卡轮滑轨，并且所述下卡轮摇架的中心开口内滑动设置有下卡轮弹簧安装轴，所述下卡轮弹簧安装轴的底端伸出至所述下卡轮摇架外与所述下卡轮轴承座连接；所述下卡轮弹簧安装轴的顶部设置有挡板；所述下卡轮弹簧安装轴上套装有下卡轮弹簧，所述下卡轮弹簧顶端被所述挡板阻挡，底端被所述下卡轮摇架阻挡；所述下卡轮伸缩架开设有与所述下卡轮滑轨匹配的滑槽，所述下卡轮滑轨嵌入所述下卡轮伸缩架的滑槽内，进行滑动连接；所述下卡轮轴承座安装在所述下卡轮伸缩架内；所述下卡轮的轮轴通过轴承安装在所述下卡轮轴承座上。在工作时，下卡轮弹簧处于压缩状态。
优选的，在上述一种自行走站台限界检测设备中，所述机架的前端安装有前拉杆总成，后端安装有后拉杆总成。
优选的，在上述一种自行走站台限界检测设备中，所述机架的前端安装有前轮，所述前轮上安装有绝对值编码器。
经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种自行走站台限界检测设备，由于采用单轨式设计，有效地避免了双轨设备蛇形的问题，同时采用实时轨距测量，保证限界值的参考基准与标准规定的轨距中心线一致，同时自行走站台限界检测设备自动按里程生成完整的站台限界值，相对于传统检测，密度更大，准确率更高。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1附图是本发明的总装结构示意图；
图2附图是本发明取掉主外壳后的结构示意图；
图3附图是升降立柱折叠后的结构示意图；
图4附图是升降立柱的结构示意图；
图5附图是驱动组件的结构示意图；
图6附图是侧导轮组件的结构示意图；
图7附图是下卡轮组件的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例公开了一种自行走站台限界检测设备，包括结构光测量设备1、主壳体2、机架3、升降立柱4、驱动组件5、侧导轮组件6、下卡轮组件7、测距传感器8；
机架3位于主壳体2内，结构光测量设备1通过升降立柱4安装在机架3上，并且能够伸出至主壳体2外；
驱动组件5、侧导轮组件6和下卡轮组件7均安装在机架3的底部；测距传感器8安装在机架3底部一侧。
本发明将结构光测量设备1安装在自行走站台限界检测设备上，并将自行走站台限界检测设备安装在单侧轨道上，在自行走站台限界检测设备一侧的测距传感器8测量出实时轨距。自行走站台限界检测设备结合实时轨距值对结构光测量设备1的测量值进行解算。同时自行走站台限界检测设备结合实时里程数据，将采集回的限界值进行拼接，输出完整的站台限界整面测量值。本发明满足高铁站台限界自动化检测的需求，提高巡检工作效率，降低人工成本，弥补当前人工检测方式准确率低、效率低下的缺点。
为了进一步优化上述技术方案，下卡轮组件7和侧导轮组件6均设置有两个，并且两个下卡轮组件7位于两个侧导轮组件6之间；测距传感器8设置在两个下卡轮组件7之间。
为了进一步优化上述技术方案，机架3上还设置有电源总成9。
为了进一步优化上述技术方案，升降立柱4包括光学设备安装板41、光学设备折叠架42、初级立柱43、二级立柱44、初级立柱转轴轴承座45、初级立柱安装台46和初级立柱锁紧架47；
初级立柱43底端通过初级立柱转轴轴承座45铰接在初级立柱安装台46上，初级立柱锁紧架47安装在初级立柱43底端一侧，初级立柱安装台46上设置有能够与初级立柱锁紧架47配合锁紧的锁紧口；初级立柱安装台46安装在机架3上；
二级立柱44与初级立柱43滑动连接，并且二级立柱44与初级立柱43上均开设有多个定位孔，通过销轴插入定位孔内，实现二级立柱44与初级立柱43的相对位置固定，通过二级立柱44与初级立柱43上不同定位孔的配合，实现升降立柱4高度调节，满足不同高度的使用需求，同时可以收纳在主外壳当中。
二级立柱44顶端与光学设备折叠架42铰接，光学设备安装板41与光学设备折叠架42连接，结构光测量设备1安装在光学设备安装板41上。
为了进一步优化上述技术方案，驱动组件5包括驱动轴承架51、驱动轮52和驱动电机53，驱动轴承架51安装在机架3上，驱动轮52的轮轴通过轴承安装在驱动轴承架51上，驱动电机53的电机轴与驱动轮52的轮轴传动连接，驱动电机53与电源总成9电性连接。
为了进一步优化上述技术方案，侧导轮组件6包括侧向轮弹簧安装轴61、侧向轮弹簧压板62、侧向滑块安装条63、侧向稳定轮轴承座64、侧向稳定轮支架65、侧向稳定轮66、侧向稳定轮轴承、侧向轮滑轨安装板67和侧向轮滑轨68；侧向轮滑轨安装板67与机架3固定连接，侧向轮滑轨68安装在侧向轮滑轨安装板67上，并且侧向轮滑轨安装板67中间设置的开口内安装侧向轮弹簧安装轴61，侧向轮弹簧安装轴61上套装有侧向轮弹簧；
侧向轮弹簧的两端分别连接有侧向轮弹簧压板62，两个侧向轮弹簧压板62分别连接有侧向滑块安装条63，侧向滑块安装条63开设有与侧向轮滑轨68匹配的滑槽，侧向轮滑轨68嵌入侧向滑块安装条63的滑槽内，进行滑动连接；侧向滑块安装条63与侧向稳定轮支架65连接；侧向稳定轮66通过侧向稳定轮轴承座64和侧向稳定轮轴承安装在侧向稳定轮支架65上。在工作时，侧向轮弹簧处于拉伸状态，既可以使自行走站台限界检测设备适应多种不同的轨道面，同时自行走站台限界检测设备在行驶时由于侧向轮弹簧拉力的原因，会自动导向至轨道延伸方向。
为了进一步优化上述技术方案，下卡轮组件7包括两个相对设置的下卡轮机构，下卡轮机构包括下卡轮摇架轴承座71、下卡轮摇架72、下卡轮伸缩架73、下卡轮弹簧安装轴74、下卡轮轴承座75、下卡轮滑轨76、下卡轮77和下卡轮摇架轴；下卡轮摇架轴承座71与机架3连接，下卡轮摇架72通过下卡轮摇架轴和轴承安装在下卡轮摇架轴承座71上，下卡轮摇架72的两侧安装下卡轮滑轨76，并且下卡轮摇架72的中心开口内滑动设置有下卡轮弹簧安装轴74，下卡轮弹簧安装轴74的底端伸出至下卡轮摇架72外与下卡轮轴承座75连接；下卡轮弹簧安装轴74的顶部设置有挡板；下卡轮弹簧安装轴74上套装有下卡轮弹簧，下卡轮弹簧顶端被挡板阻挡，底端被下卡轮摇架72阻挡；下卡轮伸缩架73开设有与下卡轮滑轨76匹配的滑槽，下卡轮滑轨76嵌入下卡轮伸缩架73的滑槽内，进行滑动连接；下卡轮轴承座75安装在下卡轮伸缩架73内；下卡轮77的轮轴通过轴承安装在下卡轮轴承座75上。在工作时，下卡轮弹簧处于压缩状态。
自行走站台限界检测设备通过侧导轮组件6卡在轨道上，限制自行走站台限界检测设备在水平面上的旋转自由度，使自行走站台限界检测设备能有有效的沿轨道方向行驶；下卡轮组件7将自行走站台限界检测设备竖直拉向轨道踏面，限制自行走站台限界检测设备在竖直面上的旋转自由度，使自行走站台限界检测设备不会从轨道上倾覆；驱动轮52采用内倾式设计，使自行走站台限界检测设备在行驶时会自动回正；侧导轮组件6、下卡轮组件7和驱动轮52的组合效果，使自行走站台限界检测设备能稳定的在单轨上行驶。
为了进一步优化上述技术方案，机架3的前端安装有前拉杆总成11，后端安装有后拉杆总成12。
为了进一步优化上述技术方案，机架3的前端安装有前轮，前轮上安装有绝对值编码器10。
工作原理：
在使用时，将本发明卡在单轨上，测距传感器8光斑对准另一侧轨道对应位置，然后对本发明的4个下卡轮机构进行紧固，并将升降立柱4从主外壳中取出，将二级立柱44调节到合适高度，再将光学设备折叠架42旋转到位，紧固光学设备折叠架42及初级立柱锁紧架47上的紧固螺钉，使测量系统稳定，之后打开开关，在后台下达测量命令，自行走站台限界检测设备便可连续测量。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
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