1.一种基于检测小车的无砟轨道层间伤损检测装置,其特征在于,包括主体机架、走行机构、振动加速度采集装置和控制器;所述走行机构连接于主体机架底部,所述振动加速度采集装置安装于走行机构上,控制器设置于主体机架上;所述走行机构和振动加速度采集装置均与所述控制器电性连接;所述振动加速度采集装置用于采集所述检测装置在轨运行的实际动力数据;所述控制器用于控制走行机构的动作,还被配置为执行基于检测小车的无砟轨道层间伤损检测方法,该方法包括如下步骤:将车辆空间随机动力方程式、轨道空间随机振动方程式、桥梁空间随机振动方程式通过轮轨关系和桥轨关系进行耦联,构建得到列车-轨道-桥梁系统耦合随机动力学模型;将基于检测小车的检测装置、理想轨道结构、理想桥梁结构作为列车条件、轨道条件、桥梁条件输入列车-轨道-桥梁系统耦合随机动力学模型,求解得到理想状态下的基于检测小车的检测装置的动力数据以作为基准数据;其中,基于检测小车的检测装置可在轨运行且采集自身的动力数据;获取基于检测小车的检测装置在轨运行采集的实际动力数据;将实际动力数据与基准数据进行对比,根据偏离基准数据的大小判断层间损伤的程度;还包括:至少两个机械臂,所述至少两个机械臂安装在所述主体机架两侧,在所述主体机架宽度方向形成翼展式结构;至少两个图像采集装置,所述至少两个图像采集装置一一对应安装于所述至少两个机械臂的末端上;所有机械臂和图像采集装置均与所述控制器电性连接;所述控制器用于控制机械臂的动作,还被配置为在获取到图像采集装置采集的无砟轨道图像时利用图像识别技术识别无砟轨道的表观损伤;还包括与所述控制器电性连接的定位装置,所述定位装置用于采集地理位置信息并上传至控制器,所述控制器还用于对接收的实际动力数据和/或无砟轨道图像标记地理位置信息。
2.根据权利要求1所述的基于检测小车的无砟轨道层间伤损检测装置,其特征在于,每个机械臂上安装至少两个方向的测距装置,且测距装置与所述控制器电性连接。
3.根据权利要求1所述的基于检测小车的无砟轨道层间伤损检测装置,其特征在于,所述走行机构包括两个转向架,每个转向架包括构架、底板、顶板、轮对、轴箱、减振机构和动力件;所述轴箱与所述轮对转动连接,所述构架与所述轴箱铰接,所述底板固连在所述构架中部,所述顶板通过顶板连接件连接在底板上,所述减振机构设置在轴箱、底板与构架之间,所述动力件与所述轮对连接;所述振动加速度采集装置安装于所述轴箱和减振机构上。
4.根据权利要求1所述的基于检测小车的无砟轨道层间伤损检测装置,其特征在于,还包括若干照明装置,设置于主体机架和/或机械臂上。
5.根据权利要求1所述的基于检测小车的无砟轨道层间伤损检测装置,其特征在于,所述主体机架上设置有搭载工作人员的操作平台。
6.根据权利要求1所述的基于检测小车的无砟轨道层间伤损检测装置,其特征在于,列车-轨道-桥梁系统耦合随机动力学模型构建方法包括:联立车辆空间随机动力方程式、轨道空间随机振动方程式、桥梁空间随机振动方程式,建立t时刻列车-轨道-桥梁系统随机振动方程组;将联立车辆空间随机动力方程式与轨道空间随机振动方程式通过轮轨关系相互耦联,将轨道空间随机振动方程式与桥梁空间随机振动方程式通过桥轨关系相互耦联,进而得到列车-轨道-桥梁系统耦合随机动力学模型。
7.根据权利要求6所述的基于检测小车的无砟轨道层间伤损检测装置,其特征在于,列车-轨道-桥梁系统耦合随机动力学模型表示如下: ;式中, 、 和 分别表示车辆的随机质量矩阵、随机阻尼矩阵和随机刚度矩阵; 表示轨道结构的随机质量矩阵, 和 分别表示考虑了轮轨关系和桥轨关系耦联后的轨道结构的随机刚度矩阵和随机阻尼矩阵; 表示桥梁结构的随机质量矩阵, 和 分别表示考虑了桥轨关系耦联后的桥梁结构的随机刚度矩阵和随机阻尼矩阵; 和 分别表示车辆对轨道结构的相互作用刚度矩阵和阻尼矩阵, 和 分别表示轨道结构对车辆的相互作用刚度矩阵和阻尼矩阵; 和 分别表示桥梁结构对轨道结构的相互作用刚度矩阵和阻尼矩阵, 和 分别表示轨道结构对桥梁结构的相互作用刚度矩阵和阻尼矩阵; 、 和 分别表示车辆的加速度矩阵、速度矩阵和位移矩阵; 、 和 分别表示轨道结构的加速度矩阵、速度矩阵和位移矩阵; 、 和 分别表示桥梁结构的加速度矩阵、速度矩阵和位移矩阵; 、 和 分别表示考虑了轮轨关系和桥轨关系耦联后的车辆随机荷载矩阵、轨道结构随机荷载矩阵和桥梁结构随机荷载矩阵;下标中的 表示车辆随机参数向量,下标中的 表示桥梁系统随机参数向量,桥梁系统包括轨道结构和桥梁结构, 表示外部随机荷载参数。