一种悬挂式单轨钢轨道梁检测方法与流程

1.本发明涉及轨道交通领域，具体涉及悬挂式单轨钢轨道梁组装检测方法。


背景技术：

2.空铁矩形轨道梁及其加工工艺(申请公布号：cn 110385563 a)公开了空铁矩形轨道梁及其加工工艺，主要说明了典型悬挂式轨道梁结构设计，包括主体半封闭箱形(顶板、腹板、走行板)和加强结构，同时对各板之间焊缝和坡口进行详细设计，属于对轨道梁截面结构设计，满足了悬挂式单轨车辆工作要求，但是轨道梁一般长度在10米～30米，特殊情况会更长，属于长大杆件，长大杆件的箱形拼装定位和保证精度是整个产品最重要技术环节，文中是未作对此作任何表述。通过检索，此类针对轨道梁截面结构的设计相对较多，此处不一一列举，但是对于轨道梁组装定位和误差分析方法鲜有涉及。
3.悬挂式空中轨道梁及其加工方法(申请公布号：cn 108316069 a)，公开的轨道梁包括顶板，顶板两侧分别设置有腹板，腹板包括上腹板和下腹板，下腹板下方设置有踏板，顶板和上腹板为一体轧制成型，下腹板和相应侧的踏板为一体轧制成型，上腹板和相应侧的下腹板固定连接。轧制成型需要定制生产，整个成本会增加，且轧制对于工程量较小时，市场上很难找到定制轧制的厂商，且轨道梁需要随着线路变化会有各种类型，线路又包括平曲线线型和竖曲线线型，其中平曲线线型包括：直线轨道梁、缓和曲线轨道梁、圆曲线轨道梁、直线+缓和曲线轨道梁、缓和曲线+圆曲线轨道梁等。竖曲线包括：上坡、下坡、平坡+上坡、平坡+下坡等，每根轨道梁线型是平曲线和竖曲线叠加后产生的线型，这就导致轨道梁类型非常多，所以无法依靠轧制时保证各类轨道梁，若是轧制后再进行线型弯制，则在弯制过程中，腹板与顶板、底板垂直度、各板的平面度以及拼接后箱口的尺寸很难保证，且在弯制过程中各种形状公差、位置公差超差后，因为公差要求之间互相影响，恢复困难。
4.一种高精度轨道梁加工装置及方法(申请公布号：cn 115056323 a)，主要讲述了一种混凝土轨道梁浇筑和精度装置和方法，而现有的悬挂式轨道梁属于钢结构，其加工和精度控制方法不同。
5.悬挂式空中轨道列车行走的轨道梁，是由不同规格的钢板拼接焊接而成的，不同规格的钢板先在整块钢板上进行切割下料，切割好的钢板再拼接在一起进行焊接固定而形成轨道梁，轨道梁结构具有如下特点：
6.1)由上盖板、下盖板、左腹板、右腹板组成(简称四片主钢板)和各类加强板组成，加强板以周圈形式布置(一般为5块左右)，一般每1.2m长度内会有一周圈加强板，20米梁约有16圈。
7.2)轨道梁的跨度不同，一般在10～30米，特殊情况会更长。
8.3)四片主钢板，以上盖板为例，长度超过运输允许长lm，则需要钢板对接焊接再组装，一般20米的梁主钢板至少需要2块，30米以上轨道梁至少需要3块。
9.4)由于线路线型影响和轨道梁预拱度值(预拱度值随着轨道梁支撑跨度变化不同而变化)，轨道梁类型很多。
10.5)悬挂式单轨轨道梁两端头具有吊耳结构，两端头吊耳的空间关系精度保证是保证轨道梁能准确悬挂的重要保证，因此在组装阶段需要重视。
11.6)两端头吊耳与轨道梁箱形结构的位置关系，是保证轨道梁端头平滑、内部线型平滑的重要保证，拼装精度高，因此在组装阶段也需要重视。轨道梁线型要求、箱口尺寸要求影响列车运行的平稳性和通过性，因此拼装精度要求较高。
12.虽然现有技术中涉及到如何组装轨道梁以提高轨道梁精度，但是在针对轨道梁检测的方法并未有给出相应的技术方案，传统的检测方法还是通过人工采用量尺或特制标准量具进行检测，检测精度不高且工作量大，操作复杂。


技术实现要素：

13.为了解决现有技术中的不足，提供一种数据量小、方便快捷、能够全方位准确检测轨道梁参数检测方法，
14.一种悬挂式单轨钢轨道梁检测方法，包括以下步骤：
15.s1、制图软件中创建轨道梁标准模型，在现场组装轨道梁；组装轨道梁时保持其与标准模型中轨道梁状态一致。
16.s2、在标准模型中定义参考点，采集组装后轨道梁中与参考点位置对应的检测点空间坐标；
17.其中参考点处于沿轨道梁长度方向定义的至少包括轨道梁两端端面的一组截面上，在各截面上均至少定义10个位于轨道梁内壁的参考点，处于同一个截面上的这10个参考点包括：上盖板和两个腹板的交点a’和j’，两个腹板和与之对应的两个下盖板的交点d’和g’，两个下盖板的内侧端点e’和f’，两个腹板上稳定轮的中心点b’和i’、导向轮的中心点c’和h’；
18.检测点对照以上参考点位置在现场组装的轨道梁内标记出并进行空间坐标采集；采集检测点坐标后对各坐标进行平移和旋转使采集检测点时的坐标原点与标准模型中的坐标原点重合；
19.s3、通过上述检测点的空间坐标检测组装的轨道梁参数；
20.定义：n为截面序号，1至n依次为轨道梁由首端至尾端的截面；a、b、c、d、e、f、g、h、i、j为同一个截面中与上述参考点位置对应的检测点序号；
21.s3-1、梁长检测：
22.分别计算检测点1a与na、1d与nd、1j与nj、1g与ng之间空间距离，并与标准模型中对应参考点的空间距离比较是否在误差范围内；
23.s3-2、箱口检测：
24.分别计算检测点1a与1d、1j与1g、na与nd、nj与ng之间在轨道梁高度方向上的距离，并与标准模型中对应参考点之间距离比较是否在误差范围内；
25.计算1a与1g空间距离和1j与1d空间距离差值的据对值是否在误差范围内，计算na与ng空间距离和nj与nd空间距离差值的据对值是否在误差范围内；
26.s3-3、腹板内间距检测：
27.分别计算各截面中检测点b与i、c与h之间在轨道梁宽度方向上的距离，并与标准模型中对应参考点之间距离比较是否在误差范围内；
28.s3-4、腹板垂直度检测：
29.在各截面中分别拟合检测点a和d、j和g、d和g获得对应直线，计算a和d的拟合直线与d和g的拟合直线之间夹角α1，计算j和g的拟合直线与d和g的拟合直线之间夹角α2，通过标准模型中的标准高度h和腹板垂直度允许偏差m计算容许偏差角度β，即β＝arctan(m/h)，判断|90
°‑
α1|和|90
°‑
α2|是否小于等于β；
30.s3-5、旁弯及腹板轮廓度检测：
31.将标准模型中各截面参考点b’沿轨道梁长度方向拟合构建曲线对构建的曲线沿轨道梁宽度方向两侧分别偏移误差距离y得到一对曲线和判断各检测点b是否处于曲线和之间区域；
32.按照以上操作分别对检测点c、i、h进行检测；
33.s3-6、拱度和走行面轮廓度检测：
34.将标准模型中各截面的d和e之间的中点沿轨道梁长度方向拟合获得曲线φ0，对构建的曲线φ0沿轨道梁高度方向两侧分别偏移误差距离z得到一对曲线φ1和φ2，判断各截面中检测点d和e的中点是否处于曲线φ1和φ2之间区域；
35.按照以上操作对检测点f和g之间的中点进行检测；
36.s3-7、下盖板槽口宽度和走行面错台量检测：
37.分别计算各截面中检测点e和f在轨道梁高度方向上高度差是否在误差范围内；
38.分别对比各截面中检测点e和f在轨道梁宽度方向的距离是与标准模型中对应点之间在轨道梁宽度方向上距离在误差范围内；
39.s4、组装吊耳，在完成上述检测后在轨道梁两端分别安装吊耳；
40.s5、吊耳检测，采集各吊耳轴孔外侧圆心o1和o2、o3和o4的坐标，采集各吊耳行走板中心点q1和q2、q3和q4坐标，其中o1和q1、o2和q2、o3和q3、o4和q4为处于轨道梁同一端同侧的检测点；
41.s5-1、吊耳轴孔空间关系检测：
42.通过o1和o2建立其中一个吊耳轴孔轴线并求解该轴线方向向量{a、b、c}，通过o3和o4建立另一个吊耳轴孔轴线并求解该轴线方向向量{d、e、f}，求出两个吊耳轴线在水平方向和垂直方向上的正投影夹角，判断是否符合设计要求，；
43.s5-2、轴孔与走行板间距检测：
44.分别计算o1与q1、o2与q2、o3与q3、o4与q4之间轨道梁高度方向上的距离，与理论距离比较是否在误差范围内；
45.s5-3、轨道梁两端吊耳轴孔距离检测：
46.分别计算o1和o3、o2和o4、q1和q3、q2和q4之间空间距离，与标准模型中对应点之间距离比较否在误差范围内；
47.进一步的，所述的截面为轨道梁轴线的法平面，除处于轨道梁端部的截面外其余截面至少处于各加强板中心位置处。
48.进一步的，截面数量和参考点数量根据精度要求能够增加。
49.进一步的，组装轨道梁时通过标准模型中上盖板、腹板、下盖板以及加强板展开图切割板材下料，并在切割好的上盖板、下盖板以及腹板上沿截面处画出基准线，根据标准模
型展开图沿轨道梁长度方向上画出与基准线相交的参考线，参考线与基准线相交处为检测点位置，在上盖板、下盖板以及腹板上标记出检测点位置。
50.进一步的，在组装轨道梁前根据失高图采用热调弯曲工艺弯制左右腹板。
51.进一步的，在标准模型中建立水平基准面和垂直基准面，水平基准面与轨道梁腹板在轨道梁长度方向始终相交，垂直基准面设置在轨道梁中心位置，组装轨道梁时确保组装后轨道梁中水平基准面水平、垂直基准面垂直。
52.进一步的，轨道梁组装时，先将各加强板与对应的上盖板、下盖板以及腹板焊接，再将上盖板、下盖板以及腹板进行焊接，完成s3中关于轨道梁参数检测后复合要求后再将相对应的加强板接缝处进行焊接。
53.进一步的，组装轨道梁时选择轨道梁两端上盖板中点检测点和中间截面的上盖板中点检测点作为动态检测点。
54.进一步的，吊耳组装到轨道梁两端后对吊耳轴孔在数控机床上整体进行加工保证同轴度。
55.通过该方法能够真实反映轨道梁的实际状态，进而分析导轨实际状态与理论状态的偏差，该方法方便快捷、能够全方位准确检测轨道梁参数。
附图说明
56.图1轨道梁结构示意图；
57.图2轨道梁任意一处截面上检测点位置示意图；
58.图3轨道梁和行走机构之间的配合关系示意图；
59.图4通过检测点计算垂直度示意图；
60.图5标准垂直度容许误差示意图；
61.图6检测轮廓度示意图；
62.图7检测拱度示意图；
63.图8吊耳上各检测点位置示意图。
具体实施方式
64.为了能够更好的理解下面结合附图和具体实施例对本发明技术方案做进一步详细说明：
65.如图1所示的轨道梁包括上盖板001、一对腹板002、一对下盖板003和若干加强板004组成。
66.首先需要在制图软件中建立轨道梁标准模型，模型中轨道梁尺寸规格为理想状态，作为后续检测验证组装的实体轨道梁是否满足误差要求的参考依据。
67.该方法中通过参考点之间的空间关系和实体轨道梁中与参考点位置对应的检测点空间关系来进行检测验证，因此需要在模型中拟定出参考点。
68.参考点的设定时在标准轨道梁模型中建立一组截面，这组截面至少包括轨道梁两端端面以及一组位于两端端面之间的轨道梁轴线的法平面，为方便设置，这组法平面可以设置在各加强板的中心处，参考附图1可以看出该实施例中设置有18个截面，而参考点就集中设置在这些截面与轨道梁内壁相交的位置，由于轨道梁内壁直接参与交通工具的行走导
向，使得对轨道梁内壁的尺寸要求较为严格，因此参考点设置在轨道梁内壁能够更好的判断轨道梁是否复合规格要求，以确保交通工具能够平稳安全的在轨道梁中行走。如图2所示以任意一个截面剖视图作为参考，每个截面处的参考点至少设置10个，这10个参考点能够有效反应轨道梁的重要参数，当然实际中也可以进一步增加参考点数量，但是至少应该包括如2所示的这10个参考点，例如图2中可以增加上盖板的中心点k也作为参考点进一步进行验证轨道梁参数提高验证的准确性。其中这10个必要的参考点如图2所示分别为上盖板与两个腹板的交点a和j，两个腹板上对应稳定轮接触位置的b和i，两个腹板上对应导向轮接触位置的c和h，两个下盖板和与之分别对应连接的腹板的交点d和g，以及两个下盖板内侧端点e和f，注意上述腹板平面上的b和i理想位置选择稳定轮中心与腹板接触点，同理c和h也同样选择导向轮中心与腹板接触点，当然这种情况是针对与单侧腹板接触的稳定轮和导向轮均为一个的情况，当与单侧腹板接触的稳定轮或导向轮为一组多个时，这里可以针对每个导向轮和稳定轮接触点设置参考点，即增加参考点数量，或者可以以多个导向轮006或稳定轮005在轨道梁高度方向上的中心点来设定参考点，例如本实施例中如图3所示导向轮就有两个组成，此时为了减少计算量，还能够尽量确保对每个导向轮位置处轨道梁规格(如两块腹板间距)进行检测验证，则选择两个导向轮在轨道梁高度方向的中心处与腹板交点位置作为参考点c。
69.上述说明了在同一个截面中必要的10个参考点a、b、c、d、e、f、g、h、i、j位置的选取，其余截面采用同样的方法选择参考点位置。
70.这里还需要说明，每个截面上至少设置10个参考点，该是实力中设置有18个截面，总参考点数量就有180个，而参考点数量越多对实体轨道梁验证的越精准，因此在不改变各截面中参考点数量和位置的前提下，可以以增加截面的数量来提高验证的精确性，但是参考点越多则计算量越大，因此也应该合理的控制截面数量，由于加强板位置和两端端面位置都是轨道梁中控制轨道梁尺寸的重要部位，因此在这些部位设置参考面来进一步设定参考点就足以对轨道梁的尺寸规格提供较为准确的验证。
71.设定好上述参考点后可以提前将需要的规格参数计算出来以方便后续与实体组装好的轨道梁进行对比，也可以在后续实体轨道梁数据采集后同步计算再进行对比，这里我们后续结合轨道梁参数检测验证环节做进一步解释。
72.因此除了上述参考点的选取外，我们可以根据建模的图纸进行实体轨道梁的组装。
73.为了降低轨道梁在组装过程中的误差，提高组装精度，可以采用以下方式对轨道梁进行组装。
74.如图1所示在标准模型中可以建立水平基准面r1和垂直基准面r2，从而使水平基准面r1和垂直基准面r2与轨道梁相交，在轨道梁中就形成了两个参考线μ。
75.通过标准模型中上盖板、下盖板、腹板、加强板展开图分别下料，当轨道梁为曲线梁时腹板通过根据失高图采用热调弯曲工艺弯制腹板，并将加强板焊接到上盖板、下盖板、腹板中对应位置，之后通过将上盖板、下盖板、腹板进行点焊组装，但上盖板、下盖板、腹板上的加强板之间先不进行焊接，为了确保结构稳固，可以采用夹具进行固定。组装时还要在上盖板和腹板上画出与标准模型中参考线位置对应的标记线，组装时确保标记线保持水平和垂直，从而确保组装后的轨道梁与标准模型中轨道梁状态一致。
76.当然除该方法组装轨道梁外还可以采用现有技术中其它方法组装轨道梁。
77.在组装好的轨道梁中应设置与建模中轨道梁中参考点位置对应的检测点，为了方便设置检测点，组装前轨道梁下料过程中提前在轨道梁的上盖板、腹板、下盖板上画出对应截面、导向轮、稳定轮接触位置的参考线方便检测点进行标记。
78.之后对这些检测点进行空间坐标的采集，可以采用如激光测量跟踪仪进行数据采集的方式获取检测点空间坐标，即在上述标记出检测点位置贴附激光测量跟踪仪能够识别的标签，通过激光测量跟踪仪采集标签的空间坐标，从而获得各检测点空间坐标。当然除了该方法外还可以采用现有的其它技术方案进行检测点空间坐标采集。由于本方法主要技术点在于对检测点和参考点数据对比验证的方法，上述轨道梁组装和检测点坐标采集仅为实现本方法的辅助手段，不应具体限制采用何种具体方式来组装轨道梁和采集检测点坐标，可采用其它高精度测量仪器来进行坐标采集。
79.为了能够方便后续检测，使检测点和参考点对应，在组装阶段已经确保了轨道梁与模型状态一致的前提下，在进行检测点采集时或采集完成后，对检测点进行平移和旋转以使检测点的参考原点和标准模型中的原点重合。
80.当获得检测点坐标后，需要对以下几种参数进行计算和验证，从而确定该组装好的轨道梁是否满足设计要求。
81.为了方便描述，我们这里做以下定义：用数字1至n表示截面序号，序号由轨道梁一端截面至另一端截面依次排序，即本实施例中共18个截面则n为18；用字母a、b、c、d、e、f、g、h、i、j分别表示任意截面上的检测点序号，例如6i即为第6个截面中检测点i(截面6处稳定轮与腹板接触点)。标准模型中的参考点表达与上述检查测点表达类似不再赘述。
82.(1)轨道梁梁长检测：
83.分别计算检测点1a和18a、1d和18d、1j和18j、1g和18g之间的空间距离，在标准模型中也分别计算参考点1a’和18a’、1d’和18d’、1j’和18j’、1g’和18g’之间的空间距离，并一一对应进行对比判断是否在误差范围内。可以看出梁长的判断是通过轨道梁两端内壁四个顶点进行判断的，当然也可以增加检测点如前面所述的上盖板中心点作为检测点k，计算检测点1k和18k的空间距离与标准模型中的参考点1k’和18k’的空间距离比较做进一步梁长判断。
84.(2)箱口参数判断：
85.箱口即为轨道梁端面位置，主要判断箱口高度和箱口对角线参数，因此分别计算检测点1a与1d、1j与1g、18a与18d、18j与18g在轨道梁高度方向上的距离(即消除各参考点在x和y上的坐标干扰，仅保留z坐标进行距离计算)，同样作为参考的标准模型也采用对应参考点之间在轨道梁高度方向上的距离作为参考，判断箱口高度是否满足误差要求。
86.对角线参数则通过计算检测点1a与1g、1j与1d的空间距离，并将求得的两者距离进行求差，判断差值是否在合理误差范围之内。另一端对角线判断相同不再赘述，因此可以看出对角线判断不需要标准模型参与作为参考。
87.(3)腹板间距判断：
88.分别计算每个截面中检测点b与i、c与h(此处不一一列举对应序号，如1b与1i、1c与1h
……
8b与8i、8c与8h
……
18b与18i、18c与18h)在轨道梁宽度方向上的距离(即消除各检测点x和z方向上的干扰，仅保留y坐标进行距离计算)，同样在标准模型中计算对应的参
考点之间在轨道梁宽度方向上的距离作为参考，检测点计算所获得的距离和参考点计算所获得的距离进行对比判断是否在合理误差范围内。
89.(4)腹板垂直度判断：
90.分别对各截面中的检测点a和d拟合得到直线l1、j和g拟合得到直线l2、d和g拟合得到直线l3，如图4计算l1与l3夹角α1，计算l2与l3夹角α2，通过标准模型中获得箱口处标准高度h，以及设计要求垂直度容许偏差m，计算容许偏差角度β，如图5所示容许偏差角度β＝arctan(m/h)，则判断|90
°‑
α1|和|90
°‑
α2|的值是否小于等于容许偏差角度β，若小于等于β则在误差范围内。
91.(5)旁弯及腹板轮廓度检测：
92.由于轮廓度要求高于旁弯，所以仅需要判断轮廓度是否满足要求即可。
93.腹板轮廓度检测时需要消除z向的干扰，分别对标准模型中b’(即1b’、2b
’……
18b’)、c’、i’、h’进行曲线拟合，这里以检测点b为例，如图6所示对对标准模型中参考点b’进行拟合获得曲线(各参考点b’均是取消z坐标，或采用统一z坐标点进行曲线拟合以消除z向干扰)，将曲线在y向正、负偏移，偏移量为容许误差距离y获得一对曲线和将各检测点b至于拟合曲线和之间，判断检测点b是否在y方向上处于曲线和之间(判断是否有检测点超出和之间区域的点，超出的点即为不合格点，对轨道梁该处就需要进行修正)。其余检测点同检测点b检测方法相同。
94.(6)拱度和走行面轮廓度检测：
95.拱度和走行面轮廓度主要针对下盖板进行检测，同腹板轮廓度和旁弯一样，走行面轮廓度要求高于拱度，因此仅需要判断走行面轮廓度即可。
96.走行面轮廓度检测时则需要消除y向干扰，如图3由于轮廓度直接影响行走轮007，而行走轮接触面集中在下盖板中心位置，因此通过检测点d、e、f、g并不能很好的检测下盖板有效作用点的轮廓度，因此需要对d和e之间以及f和g之间取检测点进行检测较为合理，因此我们可以采用增加检测点的方式直接获取坐标，或者在已有的检测点的坐标下获取d和e中点坐标以及f和g中点坐标来进行走行面轮廓度判断，以d、e所在下盖板为例，计算出各截面上检测点d、e之间的中点d-e坐标，如图7所示，在标准模型中拟合参考点d’、e’之间中点坐标d
’‑
e’获得曲线φ0(各中点d
’‑
e’均是取消y向坐标，或采用统一y坐标点进行曲线拟合以消除y向干扰)，将φ0在z向正、负偏，移偏移量为容许误差距离z获得一对曲线φ1和φ2，将各检测点d-e至于拟合曲线和之间，判断检测点d-e是否在z方向上处于曲线和之间(判断是否有检测点超出和之间区域的点，超出的点即为不合格点，对轨道梁该处就需要进行修正)。另一侧下盖板的中点f-g也采用同样方法检测。
97.(7)下盖板槽口宽度和走行面错台量检测：
98.槽口宽度和行走面错台量均是针对下盖板进行检测，且涉及检测点主要为e和f。
99.槽口宽度：计算各截面中检测点e和f在轨道梁宽度方向上的距离(即消除z坐标，或采用统一z坐标计算)，与标准模型中各截面参考点e’和f’在轨道梁宽度方向上的距离比较看是否在误差范围内。
100.行走面错台量：计算各截面中检测点e和f在轨道梁高度方向上的距离(即仅计算z
坐标差值绝对值)，看差值据对值是否在误差容许范围内。
101.将上述轨道梁主体部分检测完复合要求后，再进一步焊接箱体，主要是对加强板连接部位进行焊接，虚焊部位加强焊接。焊接时选择轨道梁两端头截面和中间部位截面的检测点，作为焊接变形的动态监测点，实时监测焊接过程中监测点的坐标位置变化，以确保焊接的质量，避免焊接变形量过大造成已组装调整完成的轨道梁的精度损失，若监测到变形过大，立即停止焊接作业，及时对精度进行纠偏，待合格后，重新开始焊接。
102.完成轨道梁整体检测和焊接后在轨道梁两端进行吊耳安装，吊耳安装时在吊耳侧板上进行划线定位吊耳安装位置，使划线部位对齐轨道梁端部。为确保吊耳上轴孔同轴度，在吊耳组装完成后，吊耳轴孔在数控机床上整体进行机加工，保证同轴度精度要求。
103.最后对吊耳进行检测。
104.如图8各吊耳两侧轴孔外侧圆心检测点分别定义为o1、o2、o3、o4采集各圆心坐标，其中o1和o2为同一端吊耳两端轴孔圆心，o3和o4为同一端吊耳两端轴孔圆心。在各吊耳的两个走行板上设定一个检测点分别定义为q1、q2、q3、q4，一般以走行板中点为最佳，采集q1、q2、q3、q4坐标。其中o1和q1、o2和q2、o3和q3、o4和q4为处于轨道梁同一端同侧的检测点。采集这些点坐标时可采用全站仪直接进行坐标采集。
105.(1)两端吊耳轴孔轴线空间关系判断：
106.求解经过o1和o2的直线方向向量{a，b，c}和经过o2和o3的直线方向向量{d，e，f}，分别求两个直线的水平方向的投影获得两个投影直线的夹角，与线路平曲线线型夹角做对比是否在合理误差范围内。
107.(2)轴孔与走行板距离误差判断：
108.分别计算o1和q1、o2和q2、o3和q3、o4和q4之间的空间距离，判断是否在误差范围内。
109.(3)销轴中心距
110.分别计算o1和o3、o2和o4之间空间距离，并于表中模型中计算出的对应两点空间距离做比较，判断是否在误差范围内。

技术特征：
1.一种悬挂式单轨钢轨道梁检测方法，包括以下步骤：s1、制图软件中创建轨道梁标准模型，在现场组装轨道梁；组装轨道梁时保持其与标准模型中轨道梁状态一致；s2、在标准模型中定义参考点，采集组装后轨道梁中与参考点位置对应的检测点空间坐标；其中参考点处于沿轨道梁长度方向定义的至少包括轨道梁两端端面的一组截面上，在各截面上均至少定义10个位于轨道梁内壁的参考点，处于同一个截面上的这10个参考点包括：上盖板和两个腹板的交点a’和j’，两个腹板和与之对应的两个下盖板的交点d’和g’，两个下盖板的内侧端点e’和f’，两个腹板上稳定轮的中心点b’和i’、导向轮的中心点c’和h’；检测点对照以上参考点位置在现场组装的轨道梁内标记出并进行空间坐标采集；采集检测点坐标后对各坐标进行平移和旋转使采集检测点时的坐标原点与标准模型中的坐标原点重合；s3、通过上述检测点的空间坐标检测组装的轨道梁参数；定义：n为截面序号，1至n依次为轨道梁由首端至尾端的截面；a、b、c、d、e、f、g、h、i、j为同一个截面中与上述参考点位置对应的检测点序号；s3-1、梁长检测：分别计算检测点1a与na、1d与nd、1j与nj、1g与ng之间空间距离，并与标准模型中对应参考点的空间距离比较是否在误差范围内；s3-2、箱口检测：分别计算检测点1a与1d、1j与1g、na与nd、nj与ng之间在轨道梁高度方向上的距离，并与标准模型中对应参考点之间距离比较是否在误差范围内；计算1a与1g空间距离和1j与1d空间距离差值的据对值是否在误差范围内，计算na与ng空间距离和nj与nd空间距离差值的据对值是否在误差范围内；s3-3、腹板内间距检测：分别计算各截面中检测点b与i、c与h之间在轨道梁宽度方向上的距离，并与标准模型中对应参考点之间距离比较是否在误差范围内；s3-4、腹板垂直度检测：在各截面中分别拟合检测点a和d、j和g、d和g获得对应直线，计算a和d的拟合直线与d和g的拟合直线之间夹角α1，计算j和g的拟合直线与d和g的拟合直线之间夹角α2，通过标准模型中的标准高度h和腹板垂直度允许偏差m计算容许偏差角度β，即β＝arctan(m/h)，判断|90
°‑
α1|和|90
°‑
α2|是否小于等于β；s3-5、旁弯及腹板轮廓度检测：将标准模型中各截面参考点b’沿轨道梁长度方向拟合构建曲线对构建的曲线沿轨道梁宽度方向两侧分别偏移误差距离y得到一对曲线和判断各检测点b是否处于曲线和之间区域；按照以上操作分别对检测点c、i、h进行检测；s3-6、拱度和走行面轮廓度检测：将标准模型中各截面的d和e之间的中点沿轨道梁长度方向拟合获得曲线φ0，对构建
的曲线φ0沿轨道梁高度方向两侧分别偏移误差距离z得到一对曲线φ1和φ2，判断各截面中检测点d和e的中点是否处于曲线φ1和φ2之间区域；按照以上操作对检测点f和g之间的中点进行检测；s3-7、下盖板槽口宽度和走行面错台量检测：分别计算各截面中检测点e和f在轨道梁高度方向上高度差是否在误差范围内；分别对比各截面中检测点e和f在轨道梁宽度方向的距离是与标准模型中对应点之间在轨道梁宽度方向上距离在误差范围内；s4、组装吊耳，在完成上述检测后在轨道梁两端分别安装吊耳；s5、吊耳检测，采集各吊耳轴孔外侧圆心o1和o2、o3和o4的坐标，采集各吊耳行走板中心点q1和q2、q3和q4坐标，其中o1和q1、o2和q2、o3和q3、o4和q4为处于轨道梁同一端同侧的检测点；s5-1、吊耳轴孔空间关系检测：通过o1和o2建立其中一个吊耳轴孔轴线并求解该轴线方向向量{a、b、c}，通过o3和o4建立另一个吊耳轴孔轴线并求解该轴线方向向量{d、e、f}，求出两个吊耳轴线在水平方向和垂直方向上的正投影夹角，判断是否符合设计要求，；s5-2、轴孔与走行板间距检测：分别计算o1与q1、o2与q2、o3与q3、o4与q4之间轨道梁高度方向上的距离，与理论距离比较是否在误差范围内；s5-3、轨道梁两端吊耳轴孔距离检测：分别计算o1和o3、o2和o4、q1和q3、q2和q4之间空间距离，与标准模型中对应点之间距离比较否在误差范围内。2.根据1所述的一种悬挂式单轨钢轨道梁检测方法，其特征在于：所述的截面为轨道梁轴线的法平面，除处于轨道梁端部的截面外其余截面至少处于各加强板中心位置处。3.根据1所述的一种悬挂式单轨钢轨道梁检测方法，其特征在于：截面数量和参考点数量根据精度要求能够增加。4.根据权利要求1所述的一种悬挂式单轨钢轨道梁检测方法，其特征在于：组装轨道梁时通过标准模型中上盖板、腹板、下盖板以及加强板展开图切割板材下料，并在切割好的上盖板、下盖板以及腹板上沿截面处画出基准线，根据标准模型展开图沿轨道梁长度方向上画出与基准线相交的参考线，参考线与基准线相交处为检测点位置，在上盖板、下盖板以及腹板上标记出检测点位置。5.根据权利要求4所述的一种悬挂式单轨钢轨道梁检测方法，其特征在于：在组装轨道梁前根据失高图采用热调弯曲工艺弯制左右腹板。6.根据权利要求5所述的一种悬挂式单轨钢轨道梁检测方法，其特征在于：在标准模型中建立水平基准面和垂直基准面，水平基准面与轨道梁腹板在轨道梁长度方向始终相交，垂直基准面设置在轨道梁中心位置，组装轨道梁时确保组装后轨道梁中水平基准面水平、垂直基准面垂直。7.根据权利要求5所述的一种悬挂式单轨钢轨道梁检测方法，其特征在于：轨道梁组装时，先将各加强板与对应的上盖板、下盖板以及腹板焊接，再将上盖板、下盖板以及腹板进行焊接，完成s3中关于轨道梁参数检测后复合要求后再将相对应的加强板接缝处进行焊
接。8.根据权利要求7所述的一种悬挂式单轨钢轨道梁检测方法，其特征在于：组装轨道梁时选择轨道梁两端上盖板中点检测点和中间截面的上盖板中点检测点作为动态检测点。9.根据权利要求1所述的一种悬挂式单轨钢轨道梁检测方法，其特征在于：吊耳组装到轨道梁两端后对吊耳轴孔在数控机床上整体进行加工保证同轴度。

技术总结
本发明公开了一种悬挂式单轨钢轨道梁检测方法，通过在组装的轨道梁和模型中的轨道梁中设定相应的检测点和参考点，通过各参考点和检测点之间的空间关系判断梁长、箱口、腹板间距、腹板垂直度、腹板轮廓度、走行面轮廓度、槽口宽度、行走面错台量以及吊耳的位置关系是否在合理的无法范围内，该方法能够真实反映轨道梁的实际状态，进而分析导轨实际状态与理论状态的偏差，该方法方便快捷、能够全方位准确检测轨道梁参数。测轨道梁参数。测轨道梁参数。


技术研发人员：吉敏廷 马浩 张宁 王杰博 董新发
受保护的技术使用者：中铁宝桥集团有限公司
技术研发日：2023.08.14
技术公布日：2023/10/6