铁路轨道光学检测车研究
发布时间：2020-12-27 11:17
轨道作为铁路线路的重要组成要素,其运行状况直接决定着铁路运输安全。随着铁路运输的飞速发展,对轨道的检测要求日益提高,尤其是高速铁路的轨道检测在检测精度和检测效率上有更严格的要求。我国大部分的轨道静态检测方式为手工作业,量具专用,检测项目少,工作效率低,劳动强度大。价格昂贵的高速轨道检查车等动态检测手段不能普及到工务段。为满足日益发展的轨道检测需求,轨道静态检查仪将是轨道检测的发展趋势。轨道静态检查仪具有检测参数齐全、检测精度高、工作强度小等优点,可替代传统的手工检测方式。本文结合轨道检测需求,为克服现有轨检小车的不足,研发了一种新型的手推式铁路轨道光学检测车,同时满足激光和结构光检测需求,用于铁路轨道日常检测。对比分析现有的轨道检查仪,根据光学检测车的总体设计要求,优化改进传统“T”型轨道检查仪的车体结构,设计了“r”型三轮式检测车,使光学仪器可实时采集轨道两侧钢轨的几何数据。设计了一种柔性调节结构,解决轨道检查仪推行时出现偏歪的问题,保证车架与两侧钢轨的垂直度,适应轨道的轨距变化,实现自导向转弯功能。根据光学仪器的检测需求,构建参数化三维模型,完成对光学检测车的空间位置分析。运用空间...
【文章来源】：西南交通大学四川省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
高速铁路轨道铁路轨道检测主要由铁路局工务段检测部门负责，轨道参数的检测方式分为动态检
Y-H-4型、GJY-I-1型等。GJY-T-4型轨道检查仪如图1-2所示。目前，国内多家科研院校对轨道静态检测的原理和方法进行了研究。西南交通大学的赵政权介绍了轨检小车测量铁路轨道检测参数的原理和计算过程[26]。广东工业大学的植立才对传统T型轨检小车的走行轮进行优化设计，解决了传统走行轮不具备互换性、磨损大的问题[27]。南京理工大学的王新国使用两个全站仪定位，研发了性价比高的T型便携式轨检小车[28]。北京交通大学的马骁提出了一套基于多传感器的便携式轨道状态检测系统的设计方案和基于车体姿态的轨距修正算法[29]。图1-2GJY-T-4型轨道检查仪[30]
西南交通大学硕士研究生学位论文第4页图1-4法国MGV高速铁路轨道检测车[30]3.意大利高速铁路轨道检测车意大利“阿基米德号”高速铁路轨道检测车，如图1-5所示。“阿基米德号”是一种综合检测列车，检测速度为220km/h，基本实现了等速检测。“阿基米德号”能检测轨道几何参数、钢轨波浪型磨耗、轮轨作用力和钢轨断面状况等共计119个检测参数[35]。图1-5“阿基米德号”轨道检测车[30]1.3光学检测技术在轨道检测中的应用按照检测仪器是否与被测轨道接触，轨道检测可分为接触式检测和非接触式检测。接触式检测基本为人工作业，工作量大，任务重。检测仪器包括RTG-2型轨距尺、支距尺、轨缝尺、弦线、高度板和木折尺等。非接触式检测主要以光学检测仪器为主，以超声波探测[36]为辅。非接触式光学检测按照成像照明方式分为被动三维测量和主动三维测量两类[37]。被动三维测量是指在自然光环境下，由光学仪器采集被测物体的二维图像信息，运用数值图像法获取被测物体的三维坐标信息。被动三维测量结构简单、无主动光源，常用于三维物体的识别和形位状态分析，不适用于复杂被测物体。主动三维测量是将受控的特殊光源投射在被测物体上，由光源的结构信息获取被测物体的三维坐标信息。主动三维测
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于ADAMS机械爪手的方案评选与优化设计[J]. 李坤岭,洪秀琴,张继忠,梁竞文,刘玉. 青岛大学学报(工程技术版). 2018(04)
[2]一种尖轨轮廓无损检测方法研究[J]. 罗磊,王培俊,李文涛,唐晓敏. 激光杂志. 2018(02)
[3]钢轨磨损视觉测量的轮廓精确快速提取[J]. 李文涛,王培俊,唐晓敏. 光学精密工程. 2018(01)
[4]无砟轨道几何状态检测仪测量原理及精度分析[J]. 王涛. 电子测量技术. 2017(02)
[5]机械手D-H坐标系建立分析[J]. 孙伏. 陕西理工学院学报(自然科学版). 2016(06)
[6]基于TRIZ理论的轨检小车机械结构创新设计[J]. 杨雪荣,孟欢,姚丽娟,成思源. 包装工程. 2016(14)
[7]一种六自由度工业机器人运动学分析及三维可视化仿真[J]. 高艺,马国庆,于正林,曹国华. 中国机械工程. 2016(13)
[8]高速铁路建设对我国铁路运输的影响[J]. 彭其渊,李建光,杨宇翔,文超. 西南交通大学学报. 2016(03)
[9]传统T型轨检小车走行轮结构的改进设计[J]. 植立才,杨雪荣,成思源,杨世峰. 铁道标准设计. 2016(01)
[10]新型轨检小车整体车架结构设计与分析[J]. 植立才,杨雪荣,成思源,杨世峰. 铁道标准设计. 2015(08)
博士论文
[1]高动态范围光亮表面的结构光三维形貌测量方法研究与实现[D]. 林辉.广东工业大学 2017
[2]我国交通运输业要素投入和生产率问题研究[D]. 郭明伟.东北财经大学 2010
硕士论文
[1]图像处理技术在尖轨检测中的应用研究[D]. 罗磊.西南交通大学 2018
[2]三自由度轨道检测平台设计与控制系统研究[D]. 苟慎龙.西南交通大学 2017
[3]便携式轨道线路状态检测系统研究[D]. 马骁.北京交通大学 2017
[4]基于CPIV轨道三维检测系统的新型轨检小车结构设计与分析[D]. 植立才.广东工业大学 2016
[5]基于结构光技术的高速铁路道岔三维检测及应用研究[D]. 张利斌.西南交通大学 2016
[6]三自由度串联运动平台仿真与控制研究[D]. 于鹏.西南交通大学 2015
[7]高速铁路轨道平顺性测量相关技术问题的研究[D]. 赵政权.西南交通大学 2011
[8]轨道几何检测系统设计与实现[D]. 王魁.东北大学 2011
[9]便携式智能轨道检测系统的研究与设计[D]. 刘辉.中南大学 2011
[10]铁路轨道主要静态参数测量技术中的关键问题研究[D]. 王仲楠.哈尔滨工业大学 2009
本文编号：2941648
【文章来源】：西南交通大学四川省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
高速铁路轨道铁路轨道检测主要由铁路局工务段检测部门负责，轨道参数的检测方式分为动态检
Y-H-4型、GJY-I-1型等。GJY-T-4型轨道检查仪如图1-2所示。目前，国内多家科研院校对轨道静态检测的原理和方法进行了研究。西南交通大学的赵政权介绍了轨检小车测量铁路轨道检测参数的原理和计算过程[26]。广东工业大学的植立才对传统T型轨检小车的走行轮进行优化设计，解决了传统走行轮不具备互换性、磨损大的问题[27]。南京理工大学的王新国使用两个全站仪定位，研发了性价比高的T型便携式轨检小车[28]。北京交通大学的马骁提出了一套基于多传感器的便携式轨道状态检测系统的设计方案和基于车体姿态的轨距修正算法[29]。图1-2GJY-T-4型轨道检查仪[30]
西南交通大学硕士研究生学位论文第4页图1-4法国MGV高速铁路轨道检测车[30]3.意大利高速铁路轨道检测车意大利“阿基米德号”高速铁路轨道检测车，如图1-5所示。“阿基米德号”是一种综合检测列车，检测速度为220km/h，基本实现了等速检测。“阿基米德号”能检测轨道几何参数、钢轨波浪型磨耗、轮轨作用力和钢轨断面状况等共计119个检测参数[35]。图1-5“阿基米德号”轨道检测车[30]1.3光学检测技术在轨道检测中的应用按照检测仪器是否与被测轨道接触，轨道检测可分为接触式检测和非接触式检测。接触式检测基本为人工作业，工作量大，任务重。检测仪器包括RTG-2型轨距尺、支距尺、轨缝尺、弦线、高度板和木折尺等。非接触式检测主要以光学检测仪器为主，以超声波探测[36]为辅。非接触式光学检测按照成像照明方式分为被动三维测量和主动三维测量两类[37]。被动三维测量是指在自然光环境下，由光学仪器采集被测物体的二维图像信息，运用数值图像法获取被测物体的三维坐标信息。被动三维测量结构简单、无主动光源，常用于三维物体的识别和形位状态分析，不适用于复杂被测物体。主动三维测量是将受控的特殊光源投射在被测物体上，由光源的结构信息获取被测物体的三维坐标信息。主动三维测
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于ADAMS机械爪手的方案评选与优化设计[J]. 李坤岭,洪秀琴,张继忠,梁竞文,刘玉. 青岛大学学报(工程技术版). 2018(04)
[2]一种尖轨轮廓无损检测方法研究[J]. 罗磊,王培俊,李文涛,唐晓敏. 激光杂志. 2018(02)
[3]钢轨磨损视觉测量的轮廓精确快速提取[J]. 李文涛,王培俊,唐晓敏. 光学精密工程. 2018(01)
[4]无砟轨道几何状态检测仪测量原理及精度分析[J]. 王涛. 电子测量技术. 2017(02)
[5]机械手D-H坐标系建立分析[J]. 孙伏. 陕西理工学院学报(自然科学版). 2016(06)
[6]基于TRIZ理论的轨检小车机械结构创新设计[J]. 杨雪荣,孟欢,姚丽娟,成思源. 包装工程. 2016(14)
[7]一种六自由度工业机器人运动学分析及三维可视化仿真[J]. 高艺,马国庆,于正林,曹国华. 中国机械工程. 2016(13)
[8]高速铁路建设对我国铁路运输的影响[J]. 彭其渊,李建光,杨宇翔,文超. 西南交通大学学报. 2016(03)
[9]传统T型轨检小车走行轮结构的改进设计[J]. 植立才,杨雪荣,成思源,杨世峰. 铁道标准设计. 2016(01)
[10]新型轨检小车整体车架结构设计与分析[J]. 植立才,杨雪荣,成思源,杨世峰. 铁道标准设计. 2015(08)
博士论文
[1]高动态范围光亮表面的结构光三维形貌测量方法研究与实现[D]. 林辉.广东工业大学 2017
[2]我国交通运输业要素投入和生产率问题研究[D]. 郭明伟.东北财经大学 2010
硕士论文
[1]图像处理技术在尖轨检测中的应用研究[D]. 罗磊.西南交通大学 2018
[2]三自由度轨道检测平台设计与控制系统研究[D]. 苟慎龙.西南交通大学 2017
[3]便携式轨道线路状态检测系统研究[D]. 马骁.北京交通大学 2017
[4]基于CPIV轨道三维检测系统的新型轨检小车结构设计与分析[D]. 植立才.广东工业大学 2016
[5]基于结构光技术的高速铁路道岔三维检测及应用研究[D]. 张利斌.西南交通大学 2016
[6]三自由度串联运动平台仿真与控制研究[D]. 于鹏.西南交通大学 2015
[7]高速铁路轨道平顺性测量相关技术问题的研究[D]. 赵政权.西南交通大学 2011
[8]轨道几何检测系统设计与实现[D]. 王魁.东北大学 2011
[9]便携式智能轨道检测系统的研究与设计[D]. 刘辉.中南大学 2011
[10]铁路轨道主要静态参数测量技术中的关键问题研究[D]. 王仲楠.哈尔滨工业大学 2009
本文编号：2941648
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