【《某轨道检测小车的机械结构设计案例分析》1500字】

第第页共20页某轨道检测小车的机械结构设计案例分析目录TOC\o"1-2"\h\u18752某轨道检测小车的机械结构设计案例分析 154051.1轨道检测小车的组成 1299711.2轨检车车体结构 21.1轨道检测小车的组成整体机械结构：轨道检测小车整体采用稳固牢靠的“工”字形结构，其上设置放置槽，电源、驱动设备、图像采集设备、传感器等都可以稳妥的放置在主梁内部的槽内。轨道检测小车的主体采用截面尺寸为30*30mm的铝型板材。材料铝具有密度小、强度高、耐腐蚀、金属加工工艺好等优点。使用铝材料能够有效地降低轨道检测小车的自重，在增强便携性的同时能够显著增加轨道检测小车的有效载重。铝条之间采用焊接方式进行连接，稳定性得到提升，也能有效地防止后期松动情况的发生。车骨架上搭载钢薄板，用螺栓和底座连接，其上就是主梁槽，可以用来安装其他模块。驱动系统装置：轨道检测小车主要采用轮毂电机作为驱动元件，电源选用36V10AH的锂聚合物动力电池。综合考量体积、电压及性能等要求，选择控制器时选用锂电专用的直流、无刷高速电机控制器。远程控制系统：控制系统由GSM模块TC35、STC8952单片机、继电器电路和其附属电路组成。检测模块：该轨道检测小车上的轨道参数检测系统主要由惯性测量装置：加速度计、倾角仪和光纤巧螺仪，非惯性元件：GPS、2D激光位移传感器、编码器等组成，信息综合处理系统主要是主控机。1.2轨检车车体结构如图轨检车的底架结构所示，轨检车底架是铝材焊接拼接成的“工”字形，这种结构最稳稳固。车身整体形状是长为700mm，宽为1465mm的长方形。铝材料具有密度小、强度高、机械加工性好等优点，铝材料的使用不仅有效降低了轨检小车的质量，还节约了材料成本。在底架上方铺设一层钢制薄板，钢制薄板两侧各打三个安装孔，用于固定检测模块支架。中间钢板上搭建两根立柱，并设置两根支撑梁，与立柱形成稳固的三角形结构以保证立柱的稳固。在立柱上方安装环境检测所需摄像头和雷达等传感器。立柱下方用铝材围出凹槽，用以安装电池、检测系统模块、主控机等核心部件。摄像头与立柱、检测模块支架与车体的连接都使用标准件螺栓，方便拆卸安装或是后期调整。如此也会提高小车车体的可调节性。为了检测系统装置在小车上的方便与稳固搭建了薄钢板和上面的凹槽，使检测系统模块确实更加方便调试或是安装装配，若发生临时问题需要调换装置，也可直接将装置拿出实现更换，不需像有些轨检小车那样拆卸装备盒子。也因为有专门的凹槽，检测系统模块间的连接性会变得稳定，不因小车行驶过程中产生的震动而影响接触信号，模块更加安全，检测出的参数数据的精准程度也可得到保障。

1.3检测模块支架检测系统模块包含的主要部件有主控机、电池、惯性测量装置、电机控制装置、环境检测摄像头、钢轨图像采集摄像头、光源。环境检测摄像头安装在中央立柱上，主控机、电池、惯性测量装置、电动机控制装置安装在立柱下方的凹槽内。检测模块支架主要为钢轨图像采集摄像头和光源提供安装位置，两侧钢轨各一个，对准轨道。为了增加轨检车的使用寿命，是经济效益最大程度实现，需要让小车整体的受力情况均匀且良好。从而避免一些受力因素引发的车架变形情况发生。所以最好要让检测系统模块的布局美观、合理且尽最大可能的稳定。尽量在有支架处的上方安置检测系统模块。如图轨检车的检测装置支架所示，支架整体采用稳固的三角形结构支撑，材料选用与底盘和车体大部分所用一致的铝材料。两侧三脚架中间加装一根横梁，横梁上安装照明所需要的LED光源、屏蔽环境光所需的遮光罩以及用来采集轨道表面图像信息的CCD线性阵列相机。三脚架与横梁、横梁与摄像机、遮光罩、LED灯之间均采用最简单的螺栓连接，方便更换零部件、拆卸检修与装配。为了保持小车的受力均衡，横梁上的LED灯、摄像头和遮光罩要居中安装。车架中央位置立柱上安装环境摄像头的高度保证了