可判斷鋼軌拉壓應力、應力集中及缺陷的磁記憶檢測裝置，屬鐵路軌道及軌道交通安全評估技術領域。針對現有軌道在役鋼軌檢修模式效率低、防患不足的情況下，提出了一種不受工況、環境、溫度等影響的磁記憶檢測裝置，本檢測裝置包括可開合式運動機構和掃查傳感機構、處理機構單元和結果推送單元。采用磁記憶三維立體掃描傳感技術和柔性耦合技術對在役鋼軌狀態信息進行全面采集、擬合、轉化等處理后，經結果推送單元先進行小波信號提取再進行邊緣模糊處理，最后呈現在役鋼軌的拉壓應力、應力集中指數以及疲勞缺陷狀況。本實用新型專利技術對在役鋼軌的安全評估更加準確，提高了傳統的檢修效率，對軌道交通的發展，具有十分重要的意義；且結構簡單、易于使用。
【技術實現步驟摘要】
本技術涉及鐵路軌道、軌道交通行業的防患檢修、安全評估
，尤其涉及可判斷鋼軌拉壓應力、應力集中及缺陷的磁記憶檢測裝置。
技術介紹
目前，隨著我國現代高速鐵路無縫鋼軌大面積的使用，即：跨區域廣泛分布和跨時域（春夏秋冬）開展應用。這種大區域、大時域的應用特點，造就了高速承載的無縫鋼軌不但受熱脹冷縮變化嚴重，導致其極大內應力的出現，而且還要承受高速但非勻速交變加載力的沖擊作用；在役無縫鋼軌長期運行在這種環境下就會逐漸產生內應力集中且成倍增長，進而發展成為宏觀變形造成漲軌、斷裂等危險隱患，該情況將會危及行車安全，造成重大事故。因此，采取何種有效的手段對無縫鋼軌的拉壓內應力、應力集中程度以及由此而引起的疲勞缺陷進行動態、連續、準確的監測，是鐵路部門長期懸而未決的難題。
技術實現思路
本技術目的是為了能有效解決上述鐵路部門對在役無縫鋼軌的運行動態、連續、準確的監測難題，提出了一種可判斷鋼軌拉壓應力、應力集中及缺陷的磁記憶檢測裝置。這種可判斷在役鋼軌的拉、壓應力、應力集中程度及其疲勞缺陷的檢測裝置采用金屬磁記憶檢測原理特性，并結合可開合式運動、磁記憶三維立體掃描傳感技術，使得檢測結果信號更加完美、準確，且不受在役鋼軌扣件等因素影響、結構簡單、易于使用。本技術是通過以下技術方案實現的。本技術提供的可判斷鋼軌拉壓應力、應力集中及缺陷的磁記憶檢測裝置包括：可開合式運動機構和掃查傳感機構負責對在役無縫鋼軌狀態信息進行全面采集、轉換編碼，并送至處理機構單元進行解碼、修正、梳狀濾波等處理，再經過結果推送單元：包含小波信息提取、大數據分析、模糊處理等之后給出在役鋼軌的拉應力、壓應力、應力集中程度及其疲勞缺陷的全面數字信息及圖譜報表。所示本裝置具體還包括：由可開合式龍門架、8組運動六小輪履帶、橫向擺動槽、8組彈簧滑雪及縱向運動槽組成的可開合式運動機構負責整體機械動作和柔性耦合；和由橫向驅動、橫向磁記憶三維立體掃描組、防撞保護滑塊、縱向磁記憶三維立體掃描組以及縱向驅動組成的掃查傳感機構負責對在役無縫鋼軌的全面信息進行采集和傳送；所描述的處理機構單元由信號調理模塊、指令預設模塊、OSⅡCPU系統、反饋應急處理模塊、報警和打標模塊組成；最后結果推送單元由小波信號提取、邊緣模糊處理、大數據分析和預警門限設置、以及結果顯示和報表生成打印部分組成；所述掃查傳感機構的輸入端和輸出端與可開合式運動機構的輸入端和輸出端為雙向連接；處理機構單元與可開合式運動機構也是雙向連接；處理機構單元輸出端與結果推送單元輸入端相連。本技術提供的技術方案的有益效果是：本技術屬鐵路軌道及軌道交通行業的安全評估
的新思路、新方法；檢測裝置是采用磁記憶三維立體掃描和柔性耦合技術，可以做到全面信息提取的同時，且不受工況、環境、溫度等影響，安全可靠，使得對在役鋼軌的拉、壓應力、應力集中程度及其疲勞缺陷的判斷更加準確，提高了檢修效率，改變了傳統的經驗模式，對軌道交通的發展，具有十分重要的意義。本技術的主要特點：1、運用磁記憶三維立體掃描和柔性耦合技術，基礎信號豐富、檢測精度高；2、本檢測裝置不受工況、環境、溫度等影響，改變了傳統的檢修模式；3、結構簡單，便于使用和維護。附圖說明圖1是本技術可判斷鋼軌拉壓應力、應力集中及缺陷的磁記憶檢測裝置的原理結構示意圖。具體實施方式為了使本技術的目的、及技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖1對本技術具體實施方式做進一步詳細描述：本實例提供了可判斷鋼軌拉壓應力、應力集中及缺陷的磁記憶檢測裝置。參見圖1，該檢測裝置是通過磁記憶三維立體掃描技術和PID閉環控制技術來拾取在役鋼軌信息和控制運動機構的，并結合輔助的保護和驅動、信號處理與結果推送等來達到判斷在役鋼軌的拉、壓應力、應力集中程度及其疲勞缺陷的目的。主要包括以下機構：掃查傳感機構、可開合式運動機構、處理機構單元和結果推送單元。所述掃查傳感機構01包括：由橫向驅動02和橫向磁記憶三維立體掃描組03，防撞保護滑塊05，縱向磁記憶三維立體掃描組04和縱向驅動06；所述可開合式運動機構07包括：8組運動六小輪履帶08，可開合式龍門架09，橫向擺動槽10，縱向運動槽11和8組彈簧滑雪12；所述處理機構單元13和結果推送單元19包括：信號調理模塊14，指令預設模塊15，OSⅡCPU系統16，反饋應急處理模塊17，報警和打標模塊18，小波信號提取21，邊緣模糊處理22，大數據分析和預警門限設置20，以及結果顯示和報表生成打印23。所述檢測裝置運行過程還包括PID閉環控制技術：當檢測裝置運行時，首先由OSⅡCPU系統16根據防撞保護滑塊05的反饋信號，來控制可開合式龍門架09的張合角度，確定8組運動六小輪履帶08的速度和8組彈簧滑雪12的柔性力度，以及橫向擺動槽10、縱向運動槽11的浮動位置，當達到預設參數時，OSⅡCPU系統16啟動指令預設模塊15，并由指令預設模塊15直接軟啟動橫向驅動02和橫向磁記憶三維立體掃描組03，且其運行方向受橫向擺動槽10約束，速度可調節為2～3倍的8組運動六小輪履帶08的速度，當橫向驅動02驅動橫向磁記憶三維立體掃描組03運行至3/4周期時而且反饋應急處理模塊17保持未被啟動狀態，這時縱向驅動06從指令預設模塊15處得到解鎖指令后，軟啟動縱向磁記憶三維立體掃描組04；所述可開合式龍門架09為承載基礎框架，8組彈簧滑雪12除了負責柔性抓壁連接外，還起到對固有障礙物（如扣件等）滑動躲辟、柔性著陸抓壁和穩定運行中的可開合式龍門架09的作用。所述檢測裝置中的處理機構單元13和結果推送單元19：將上述兩組掃描信號傳送至信號調理模塊14負責采集并前置帶通濾波、調理放大以及多路模/數轉換后，一路送至報警和打標模塊18進行預處理，超過門限的硬件報警和對鋼軌的嚴重應力集中區域和疲勞缺陷處進行打標、標識；另一路同時送至OSⅡCPU系統16進行小波信號提取21、邊緣模糊處理22、大數據分析和預警門限設置20、以及結果顯示和報表生成打印23，最后給出在役鋼軌的拉、壓應力數值，應力集中指數以及疲勞缺陷狀況。上述實施實例只是為說明本技術的技術構思、特點和使用效果，其目的在于讓熟悉該技術的工程人員能夠了解本技術的內容并予實施。凡是在本技術技術方案的基礎上進行的改進和同等變換，均不應排除在本技術的保護范圍之外。本文檔來自技高網...
【技術保護點】
可判斷鋼軌拉壓應力、應力集中及缺陷的磁記憶檢測裝置，其包括：掃查傳感機構、可開合式運動機構、處理機構單元和結果推送單元；其特征在于，所述掃查傳感機構的輸入端和輸出端與可開合式運動機構的輸入端和輸出端為雙向連接；處理機構單元與可開合式運動機構也是雙向連接；處理機構單元輸出端與結果推送單元輸入端相連；所述掃查傳感機構和可開合式運動機構包括：橫向驅動、橫向磁記憶三維立體掃描組、防撞保護滑塊、縱向磁記憶三維立體掃描組、縱向驅動、8組運動六小輪履帶、可開合式龍門架、橫向擺動槽、縱向運動槽、8組彈簧滑雪；所述處理機構單元包括：信號調理模塊、指令預設模塊、OSⅡCPU系統、反饋應急處理模塊、報警和打標模塊；所述結果推送單元包括：小波信號提取、邊緣模糊處理、大數據分析和預警門限設置、以及結果顯示和報表生成打印。
【技術特征摘要】
1.可判斷鋼軌拉壓應力、應力集中及缺陷的磁記憶檢測裝置，其包括：掃查傳感機構、可開合式運動機構、處理機構單元和結果推送單元；其特征在于，所述掃查傳感機構的輸入端和輸出端與可開合式運動機構的輸入端和輸出端為雙向連接；處理機構單元與可開合式運動機構也是雙向連接；處理機構單元輸出端與結果推送單元輸入端相連；所述掃查傳感機構和可開合式運動機構包括：橫向驅動、橫向磁記憶三維立體掃描組、防撞保護滑塊、縱向磁記憶三維立體掃描組、縱向驅動、8組運動六小輪履帶、可開合式龍門架、橫向擺動槽、縱向運動槽、8組彈簧滑雪；所述處理機構單元包括：信號調理模塊、指令預設模塊、OSⅡCPU系統、反饋應急處理模塊、報警和打標模塊；所述結果推送單元包括：小波信號提取、邊緣模糊處理、大數據分析和預警門限設置、以及結果顯示和報表生成打印。2.根據權利要求1所述的可判斷鋼軌拉壓應力、應力集中及缺陷的磁記憶檢測裝置，其特征在于，防撞保護滑塊輸出端與OSⅡCPU系統輸入端相...
【專利技術屬性】
技術研發人員：高整風，劉瑞云，
申請(專利權)人：西安智勝高電子儀器有限公司，
類型：新型
國別省市：陜西;61
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