轨道检查仪1.docx
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轨道检查仪1
GJY-H4轨道检查仪
培训教程
江西日月明铁道设备开发有限公司
二OO六年
目录
一、产品概述1
1．测量原理1
2．产品特点2
3．主要技术参数3
4．测量范围与精度3
二、机架系统4
1．组成4
2．车架系统4
三、数据采集系统6
1．数据采集处理器6
2．操作方法7
四、数据分析系统13
五、操作程序及方法13
1．操作程序13
2．操作方法13
六、安全操作规程15
七、轨检仪的收藏、保养、搬运、存放16
1．保养及注意事项16
2．收藏、搬运、存放17
八、锂电池及使用注意事项17
一、产品概述
江西日月明公司研制的GJY系列轨道轨检仪是一种高精度、轻便式、全数字化轨道几何状态检测系统，能够精确检测轨距、水平、三角坑、轨距变化率、左右轨向、左右高低、轮缘槽和里程。
本产品全面符合铁路现行各技术规范和标准，并严格通过了铁道产各相关部门的技术审查和认证。
该产品技术的使用结束了传统测量线路时“三步一叩首，五步一弯腰”的历史，从而大大减轻劳动强度，提高效率，使传统的轨道静态检测一步跨入数字化的评价和管理。
●机架系统：
在轨道上的行走机构，并构成检测的测量基准。
●数据采集系统：
将电信号转换成数字信号。
●数据分析处理系统：
将采集数据进一步分析，并获取各种信息。
1.测量原理
●轨距：
由轨距传感器在轨顶下面16mm处测量，通过计算得到，轨距值=测量值＋常量。
●轨距变化率：
两个在线路方向上相隔1米的轨道轨距测量值的代数差。
●水平或超高：
用倾角传感器测量轨道横断面上左右连线与水平面的夹角，水平或超高＝测量的夹角的正切值×左右轨中心线的距离。
●三角坑：
两个在线路方向上相隔一定距离（基长）的轨道水平的代数差，基长可任意设定。
●左右轨向：
由左右侧臂的前后导向轮，在轨顶面下16mm处形成1.25m弦，用轨向传感器测量，通过弦测法公式由1.25m测量值计算得出10m、20m的轨向值。
●左右高低：
由左右侧臂的前后走行轮，在轨顶面形成1.25m弦，用高低传感器测量，通过弦测法公式由1.25m测量值计算得出10m、20m的高低值。
●里程：
采用光电编码器测量某一走行轮的旋转角度，每转一圈，光电编码器输出固定数量的脉冲，对脉冲的累加记数就计算出里程。
2.产品特点
●外观新颖H型结构，轻巧、对称。
●功能强大能够检测轨距、水平、三角坑、轨距变化率、左右轨向、左右高低和里程9项技术参数。
●检测精度高采用高精度高频响水平传感器测量水平与超高，其它检测项目均采用高线性、高重复性、低温漂、高精度的位移传感器进行接触式测量。
数据采集每米8个点，采用内置存储器存储数据。
●操作简单只需懂计算机一般知识及轨检标准的工作人员，经短期培训后即可熟练操作。
●输出多样化系统提供的信息量大，能以超限报表、数据压缩报表、线路检查记录簿、小结报表、曲线报表等多种形式输出。
●适应现场使用
✧能够适应恶劣工作环境条件下作业，并具备防雨功能。
✧避车上下道时具备暂停功能，不影响数据连续采集，线路存在长短链时具备里程修正功能，保证检测与现场里程一致。
✧检测过程中，具备实时显示并记录检测数据，实时超限报警等功能。
✧由专用锂电池供电，充满电后能连续工作8小时左右。
✧仪器可快速解体装箱，便于携带及搬运。
✧可记录曲线特征点、标志、行别等标记以及钢轨、轨枕、联结件、道床、路基、设备等缺陷。
✧配备“数据分析处理系统”，系统提供的信息量大，波形操作直观清晰，全数字化管理，自动报表生成功能。
✧采用多重绝缘设计，可保证左右轨之间的绝缘特性,并确保不破坏钢轨与钢轨联接时原有的导电特性。
✧具有抗电池干扰能力，适应电气化铁路使用。
3.主要技术参数
●测量弦长：
1.25m
●测量弦数：
双弦双边同时测量
●检测标准轨距：
1435mm
●采样间距：
0.125m（每米采样8点）
●行进速度：
＜8km/h
●锂电池额定电压：
14.4v额定容量：
8Ah
●外形尺寸（长×宽×高）：
1600mm×1350mm×235mm
●整机重量：
约42kg
4.测量范围与精度
序号
检测项目
测量范围
示值误差
备注
1
左、右高低
±50mm
±1.0mm
10m弦
2
左、右轨向
±100mm
±1.0mm
10m弦
3
轨距
1410～1470mm
±0.5mm
4
水平及超高
调头误差
±200mm
±0.5mm
（0.3mm）
5
里程
0～9999km
±5‰
（里程轮直径φ59.26+0.02，每周脉冲数6）
6
三角坑
±30mm
±1.0mm
6.25m基长
7
轨距变化率
1‰
二、机架系统
1.组成
本轨检仪车架系统由机架与数据采集处理器等组成。
其外形如图1所示。
机架呈H型，是由左、右测量臂和中间测量主轴拼装而成，数据采集处理器通过连接器装在推杆上，推杆铰接在机架的中部。
右测量臂
推杆
数据采集器
左测量臂
走行机构
导向机构
数据采集器
测量主轴
图1
2.车架系统
机架由中间测量主轴和左、右测量臂组成。
测量主轴通过两端法兰将左、右测量臂连接成一体，构成H型的测量平台。
测量主轴可伸缩，还可实现使左、右测量臂沿水平与垂直方向转动±2.5°，保证机架两侧臂的走行机构与导向机构与被测轨道的有效接触。
左、右测量臂的中间装有高低与轨向的测量装置，两端各装有走行机构、导向机构，形成1.25m测量弦和16mm测量基准。
机架是整个系统的基准件。
在机架上装有完成各测量任务的传感器检测系统：
●轨距传感器和水平传感器装在测量主轴内，完成轨距、水平参数的测量。
●高低与轨向传感器装在左、右测量臂中部，同时完成左、右轨道高低、轨向的检测。
●右测量臂走行机构中的一个内设里程测量装置，完成里程的检测。
为了方便搬运，机架可以解体成三部分。
拼装时，将测量主轴两端法兰上的定位销插入侧臂的销孔内，并通过锁紧手轮将其锁紧即可。
推杆靠支承座铰接在测量主轴的中部，可以绕支承座360°方向自由转动，在小车前进方向推杆可以放置在与水平成40°的位置上。
在上下道搬运时，可以将推杆转至与测量主轴平行位置，并放置成水平位置（如图2所示）。
松开推杆端部小手轮可将推杆从支承座上卸下。
图2
推杆中部设有固定支架，可方便地将数据采集器直接插入并紧固在推杆上。
电池靠电池卡装在右测量臂的下方，充电时可以很方便地从侧臂上取下。
本轨检仪的走行轮与导向轮的自身是绝缘的，并且在测量主轴一右端发兰面设置有绝缘层，确保轨检仪在轨道上运行的安全。
三、数据采集系统
1.数据采集处理器
数据采集处理器以单片机为核心的微处理系统。
完成检测信号的A/D转换、处理与存储，并通过液晶屏进行实时显示、报警与各种操作提示。
通过U盘实现存储。
数据采集器由两大部分组成：
主电路板与显示器。
主电路板内置测量主轴内，通过航空插头座、U盘夹与电源开关等与其它部分连接。
显示器通过固定卡装在推杆上，它具有一个带触摸屏的大液晶显示面板。
直接面对操作者。
（图3所示是数据采集器的触摸屏面板）
图3
数据采集器的基本功能如下：
●新建文件
●数据采集、显示与存储
●标记功能（线路特征点）
●暂停处理
●文件读取
●参数标定
●容许偏差设置
2.操作方法
采集器开机后即显示上图所示画面，触摸“进入”键则进入主菜单，主菜单下有四个选项“新建文件”、“读取文件”、“标定参数”、“容许偏差”，如图4所示。
触摸相应键可选择执行相应功能。
图4
●新建文件
触摸“新建文件”进入该功能，显示图5画面。
图5
根据显示屏的提示完成以下各项内容的设置工作：
✧文件名：
输入8位数字文件名。
✧起始公里数：
输入7位数字。
前4位为公里，后3位为米数设置范围从0000K＋000m至9999K＋999m。
，
✧顺、逆里程的选择：
触摸相应汉字部分选择。
✧左右调向的选择：
触摸相应汉字部分选择。
设置完成按“确定”键则检测开始。
●数据采集、显示与存储
当确认开始检测后，即可推动小车开始进行数据采集与存储，并在显示屏上显示检测数据的实时值，如图6所示。
图6
●打标记（线路特征点）
在推动小车检测过程中，如遇线路曲线特征点需标明时，可用此功能。
只需触摸“直缓”、“缓圆”、“圆中”、“圆缓”、“缓直”、“正矢点”键中的某一个键便可完成。
标记可以通过“轨道轨检仪数据分析处理系统RailwayChkXP”在PC机中查阅。
●暂停处理
检测时，触摸“暂停”键，显示屏显示如图7所示画面，触摸相关键可完成记录标志、里程修正、数据回访、继续检测等功能。
图7
✧纪录标志：
可纪录轨道的病害情况，包括钢轨、轨枕、道床、焊缝、扣件、联接零件、胶垫、道岔共八类病害。
✧里程修正：
使屏显里程与工务段所标线路里程一致。
✧数据回访：
用于查阅过去的检测数据。
✧继续检测：
用于使小车从暂停状态重新进入数据采集存储状态。
✧停止：
结束检测，数据将存入内部闪存中。
●读取文件
用于查阅过去存储于内部闪存或U盘中的检测数据文件，并可将内部闪存的文件导入至U盘。
根据屏显提示，触摸相关键即可完成相应功能。
●标定参数
轨检仪各检测项目的标定工作按规定的操作步骤在标定器上完成。
包括轨距、水平、左右轨向、左右高低的零点与增益的标定。
在主菜单下选择“标定参数”进入标定状态，显示如图8所示画面。
图8
触摸“由人工标定”，此时显示屏上显示各项待标定参数，显示有“零点”和“增益”，如图9所示。
图9
✧零点标定：
触摸相关参数的“零点”键进入其零点标定状态画面，再触摸一次“确定”键即确定零点,该项零点标定完成，自动返回如图9画面。
再选择其他各项参数，重复上述操作，进行零点的标定。
至此各项参数的零点标定完成。
✧增益标定：
a）
左、右高低增益标定：
在如图9画面上触摸左、右高低的“增益”键进入图10画面（以左高低为例）：
图10
给左高低一个加载值（将专配的高低标准量块放置在高低测量轮与轨道之间），根据现测值提示，选择触摸“快▲”、“快▼”、“慢▲”、“慢▼”键将示值调至加载值（量块通过检定的确认值），按“确定”键即完成左高低增益标定。
标定完后须将标定器左高低恢复到初始位置。
右高低操作方法与之相同。
b）左、右轨向增益标定：
操作方法与高低的标定方法相同,完成后同样需要将轨向回到初始值。
c）轨距增益标定：
触摸轨距参数的“增益”键进入图11画面，给定一个加载值（在左侧臂三个导向轮与导轨侧面间加载相同尺寸的专用量块），根据现测值提示，选择触摸“快▲”、
“快▼”、“慢▲”、“慢▼”键将示值调至加载值（量块通过检定的确认值），按“确定”键即完成轨距增益标定。
完成后同样需要将轨距恢复到初始值。
图11
d）水平增益标定：
触摸水平参数的“增益”键进入图12画面，接着再给定一个加载值（将专配的水平超高标准量块放置在
图12
超高调整机构与底座之间），根据现测值提示，选择触摸“快▲”、“快▼”、“慢▲”、“慢▼”键将示值调至加载值（量块通过检定的确认值），按“确定”键即完成水平增益标定。
触摸“由U盘导入”，系统会把优盘上的一个标定文件“PARAMETB.DAT”导入至数据采集器内部，请妥善保存好该文件。
●容许偏差
可以设置各项参数的上下限容许偏差，根据设置的容许偏差进行在线超限报警，如图13所示。
图13
✧选择参数，将显示参数容许偏差上限及下限选择，与标定参数中的标定增益类似，选择触摸“快▲”、“快▼”、“慢▲”、“慢▼”键将示值调至需要设置的容许偏差，按“确定”键即完成。
重复上述操作设置各项参数的上下限。
四、数据分析系统
数据的后置处理是在脱机情况下，在PC机上由专用的“数据处理分析系统RailwayCHK”完成的。
该系统可以对检测数据进行波形分析与处理、报表生成等功能。
只要将优盘通过USB接口插入PC机，便可在上述软件下导入数据，进行上述各项功能的处理。
详见软件帮助文件。
五、操作程序及方法
1．操作程序
2．操作方法
2.1轨检仪拼装
●将左、右测量臂与测量主轴分别从贮藏箱中取出放置在平坦的地面上。
●将测量主轴左法兰的定位销对准左测量臂上的定位销孔且轻推到位，同时旋转测量臂上的两锁紧手轮，将其锁紧。
●连接右端的航空插头，将测量主轴右法兰的定位销对准右测量臂上的定位销孔且轻推到位，同时旋侧臂上的两锁紧手轮，将其锁紧。
●将电池插入右测量臂上的电池座。
●连接左测量箱的航空插头；连接右测量臂上的电源插头。
●数据采集器插入推杆上的固定架，将推杆插入机架中部的推杆座。
●连接数据采集器的航空插头。
*拼装时的注意事项:
●左、右测量臂和测量主轴的结合面必须清理干净，不允许存有砂粒或其它杂质。
●左、右测量臂必须按标识、编号与测量主轴左、右端的标识、编号对号入座，不允许反接、错接。
●测量主轴插入测量臂定位销孔时应小心轻推，严禁用其它工具用力敲击。
●测量主轴与测量臂对接后必须用两锁紧手轮将其锁紧，不允许在未锁紧的情况下上道工作。
●注意拼接时的操作顺序。
2.2轨检仪上轨
●将小车放在被检测的铁轨上，检查各走行轮与导向轮是否工作正常。
●将U盘插入并固紧。
●打开电源，检查电池电压是否在13V以上。
2.3初始化系统
详见数据采集器部分参数设置内容。
2.4检测
●启动采样，观察显示数据，确认采样是否正常。
●推动轨检仪匀速前进，开始检测。
●检测过程中紧急下道或避车下道：
✧下道:
按暂停键，系统暂停自动采集,并记住下道位置,将轨检仪下道
✧上道:
重新将轨检仪放置在原下道位置，再按两次暂停键，恢复检测。
2.5结束工作
●按停止键终止检测。
●按提示将数据从内存导入至U盘。
●关闭电源。
2.7拆卸
●将轨检仪从轨道上抬下放置在平坦的地面上。
●松开连接各传感器的航空插头与数据采集器的航空插头。
●拆下推杆与数据采集器。
●分别旋松两测量臂上两个锁紧手轮，将机架分解成左、右测量臂
●与测量主轴三部分。
●清除各走行轮、测量轮、导向轮上的污物。
●将轨检仪装入箱中。
*拆卸时的注意事项:
●测量主轴与左测量臂解体前必须先松开航空插头，后卸测量臂，防止将连接导线拉断。
●测量主轴与右测量臂解体的同时松开航空插头，以防止将连接导线拉断。
●注意拆卸时的操作顺序。
六、安全操作规程
1.要求
●为保证轨道检查仪上道测量使用中的行车、作业、人身和设备安全，要认真执行铁道部《铁路技术管理规定》、《铁路工务安全规则》、《铁路线路维修规则》的有关安全措施和《计量法》的有关规定以及厂家的专业培训。
●轨道检查的安全工作实行安全第一、预防为主的方针，防患于未然。
检查人员应严格执行岗位责任制，以保证轨道检查的安全和人身安全。
●上道检测时，需要配2名专职检查人员，其中一人操作轨检仪，另一人在道边跟随观察行车，还需指派驻站联络员和检测现场防护员各一人，有列车通过时应互相通知，需要两人配合抬起仪器及时下道。
人员休息或因事离开，必须将仪器抬离轨道。
2.操作安全
●凡操作轨道检查仪的人员（机械操作和软件分析）必须经过培训。
操作应该按操作程序的步骤进行，按要求做好轨检仪上道前的准备工作。
●轨检仪的拼装与拆卸，必须遵照操作规程的要求，按规定的方法和程序进行操作。
●操作数据采集器时，压按键盘用力适度，注意保护液晶屏幕。
●分析软件处理数据的操作要仔细确认，对于操作者要严格权限分配；检测数据应经常备份，系统应防止病毒的侵扰。
七、轨检仪的收藏、保养、搬运、存放
1.保养及注意事项
●本设备为精密检测仪器，保养维护过程中应避免撞击和敲打，注意防水、强磁和高温。
●轨检仪每次使用完后必须擦净轨检仪上的污物，尤其是对各走行轮、测量轮、导向轮、高低和轨向测量头导轴的外露部分，一定要处理干净，并注油防止生锈。
●本仪器允许在小雨天气下工作，但为了延长仪器的使用寿命，应采用适当的防护措施保护伸缩轴与数据采集器等不受雨淋；应尽量避免在大雨天气下工作。
●不允许在本仪器的测量主轴上施加重物，否则会严重地影响测量精度，甚至损坏仪器。
严禁在轨检仪上坐人!
●轨检仪在放入收藏箱前应对轨检仪进行一次全面的保养。
必须擦净轨检仪上的污物，尤其是对各走行轮、测量轮、导向轮、高低和轨向测量头导轴的外露部分，一定要处理干净，并注油防止生锈。
2.收藏、搬运、存放
●放置轨检仪的收藏箱为两个。
轨检仪拆卸解体成三部分后，左测量臂与测量主轴放置在同一个箱中；右测量臂与推杆、数据采集器、工具箱、电池等放置在另一个箱内；箱内均有夹持器，己按预定的位置固定在箱底和箱盖上，可将各部件可靠的夹牢。
●将轨检仪的各部分装入箱中时必须小心轻放。
●必须将各部夹牢，不允许在不夹牢的情况下进行长距离搬运。
●本仪器应存放在通风良好、温度-25℃～+55℃、空气相对湿度不大于90%、周围无带酸、碱或其它有害介质的库房中。
●贮存期超过半年以上，应开箱通风；贮存期超过一年，要进行外观检查，开启轨检仪，通电运行。
八、锂电池及使用注意事项
本小车采用专用锂电池供电，使用时应注意下列事项：
●锂电池额定电压为14.4V，额定容量8Ah。
在正常条件下，能连续工作8小时。
锂电池最低工作电压为13V，低于13V必须及时充电。
●锂电池应使用本公司所提供的充电器进行充电。
充电器的输入电压为AC220V。
充电过程中，充电器显示红灯，充满后显示绿灯。
●为了保证锂电池的正常工作寿命，每次工作后应及时充电。
锂电池长期不用时，需每30天进行一次充电作业。
●本锂电池内部具备过充、短路保护电路。
但出于安全考虑,在充电时还是要注意避免过充、短路等情况发生。
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