車輪踏面擦傷及不圓度動態檢測裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種車輪踏面擦傷及不圓度動態檢測裝置，包括裝設在鋼軌內側的底座板，底座板上裝設有至少兩套平行四邊行機構，各平行四邊行機構頂部鉸接有一與車輪踏面接觸的擦傷桿，擦傷桿與底座板之間裝設有第一阻尼機構，各平行四邊行機構與底座板之間均裝設有第二阻尼機構，擦傷桿底部裝設感應板，底座板上裝設有用于感應感應板位移的位移傳感器。該檢測裝置具有結構穩定可靠、耐沖擊、阻尼效果好、測量精度高的優點。
【專利說明】
車輪踏面擦傷及不圓度動態檢測裝置
技術領域
[0001]本實用新型主要涉及機車車輛輪對狀態自動化檢測裝置，尤其涉及一種車輪踏面擦傷及不圓度動態檢測裝置。
【背景技術】
[0002]輪對是機車車輛走行部的主要部件，其技術狀態好壞直接涉及車輛的運行品質，影響列車行運安全。目前由于諸多原因，造成車輛車輪踏面擦傷、剝離等故障較多，使車輪不圓，擦傷處不是圓弧面而是平面或近似平面，形成“平輪”，則影響列車運行安全。而由于不均勻的磨損，將使車輪不圓即同一圓周各處的半徑不一致，車輛運行不穩定，影響車輛的運行品質。因此，需要對機車車輛的擦傷及不圓度進行檢測，以便于車輛的維護。
[0003]車輪踏面擦傷檢測的基本原理，如圖1所示，通過測量車輪一周的輪緣高度變化，實現對踏面擦傷及車輪不圓度的測量。如圖1所示，車輪踏面受損后，其圓周的半徑將減小，也就使得輪緣頂點t相對于鋼軌的位置將低于h。一般車輪輪緣頂部圓周上的t點是不會被破壞的，因此t點位置的變化信息包含了車輪踏面受損的信息。所以通過測得t點的相對位移h，經修正后就可得到當前車輪踏面的磨損和擦傷值。該擦傷機構擦傷桿和車輪輪緣接觸點是t，擦傷桿豎直向下位移為h，豎直位移傳感器通過擦傷桿檢測到h的值。
[0004]現有的關于機車車輛輪對踏面擦傷的在線動態檢測，國內外采用的主要技術有:I)電信號檢測法:當列車高速行駛時，車輪行駛至擦傷位置時將脫離軌面，并有一段騰空時間；騰空時間的長短和擦傷的大小有關;通過電信號來測量車輪騰空時間，再經簡單換算后可得車輪擦傷的程度。2)聲音檢測法:通過判斷擦傷與鋼軌的碰撞聲音大小大致判斷平輪的大小和位置。但是無法克服鄰輪干擾，只能判斷出平輪所在的輪對，測試精度不高。3)接觸測量法:由兩套或兩套以上的平行四邊形機構和相對的位移傳感器組成的測量單元及信號處理單元組成。實現原理和圖1相似，目前有無阻尼和阻尼較少兩種機構，當列車車輪與平行四邊形擦傷機構的接觸桿接觸時:無阻尼的擦傷機構，車輪會給該機構帶來較大的沖擊和振動，造成平板瞬間脫離輪緣，失去測量基準，影響測量準確性;阻尼相對較少的擦傷機構(專利號:CN200620034699.4與專利號:CN200720082608.9)，由于阻尼器較少、并且阻尼的受力面需要經常擺動，阻尼效果并不是很明顯，車輪通過多次沖擊后，阻尼器會出現松動，需要經常更換，否則會影響后期測量精度。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型要解決的技術問題是克服現有技術的不足，提供一種結構穩定可靠、耐沖擊、阻尼效果好、測量精度高的車輪踏面擦傷及不圓度動態檢測裝置。
[0006]為解決上述技術問題，本實用新型采用以下技術方案:
[0007]—種車輪踏面擦傷及不圓度動態檢測裝置，包括裝設在鋼軌內側的底座板，所述底座板上裝設有至少兩套平行四邊行機構，各所述平行四邊行機構頂部鉸接有一與車輪踏面接觸的擦傷桿，所述擦傷桿與底座板之間裝設有第一阻尼機構，各平行四邊行機構與底座板之間均裝設有第二阻尼機構，所述擦傷桿底部裝設感應板，所述底座板上裝設有用于感應所述感應板位移的位移傳感器。
[0008]作為上述技術方案的進一步改進:
[0009]所述平行四邊行機構包括兩根呈八字型設置的擺桿，兩根擺桿一端與擦傷桿鉸接，另一端通過擺桿支座與底座板連接，各套平行四邊行機構中同側的擺桿相互平行，各第二阻尼機構與各套平行四邊行機構中同側的擺桿支座連接。
[0010]所述第一阻尼機構包括第一彈簧和第一支座，所述第一彈簧一端與擦傷桿連接，另一端通過第一支座與底座板滑接。
[0011]所述第二阻尼機構包括第二彈簧和第二支座，所述第二彈簧一端與擺桿支座連接，另一端通過第二支座與底座板連接。
[0012]還包括在不檢測時用于將擦傷桿下壓的下壓機構。
[0013]所述下壓機構包括驅動單元、升降桿、承力板和壓塊，所述驅動單元位于底座板下方，所述升降桿與驅動單元輸出軸連接，所述承力板固裝在擦傷桿側部，所述壓塊與升降桿連接、且下降時所述壓塊壓住承力板并帶動擦傷桿下降。
[0014]所述下壓機構還包括進軌傳感器和離軌傳感器，所述進軌傳感器和離軌傳感器裝設在鋼軌內側并分設在底座板的兩端。
[0015]所述底座板上裝設有用于感應所述擦傷桿高度的限位開關。
[0016]與現有技術相比，本實用新型的優點在于:
[0017]本實用新型的輪踏面擦傷及不圓度動態檢測裝置，當車輪輪緣在擦傷桿上碾過時，擦傷桿受壓產生向下和橫向位移，感應板也會隨擦傷桿運動，此時，位移傳感器會將感應數據傳給數據處理設備，由于擦傷桿向下和橫向位移之間存在特定的函數關系，故數據處理設備可以根據擦傷桿產生的橫向位移計算得出其豎向位移，也即得出其車輪踏面的磨損和擦傷值。本實用新型的檢測裝置，擦傷桿與底座板之間裝設有第一阻尼機構，各平行四邊行機構與底座板之間均裝設有第二阻尼機構，通過多套阻尼機構能使阻尼效果提高，耐沖擊性更好，從而提高了測量精度，其結構也更加穩定可靠。
【附圖說明】
[0018]圖1是車輪踏面擦傷及不圓度的檢測原理圖。
[0019]圖2是本實用新型車輪踏面擦傷及不圓度動態檢測裝置的結構示意圖。
[0020]圖3是本實用新型車輪踏面擦傷及不圓度動態檢測裝置的使用狀態結構示意圖。[0021 ] 圖中各標號表不:
[0022]1、底座板;2、平行四邊行機構；21、擺桿；22、擺桿支座；3、擦傷桿;4、第一阻尼機構;41、第一彈簧;42、第一支座;5、第二阻尼機構;51、第二彈簧;52、第二支座;6、感應板;7、位移傳感器;8、下壓機構;81、驅動單元;82、升降桿;83、承力板;84、壓塊;85、進軌傳感器；86、離軌傳感器;9、限位開關。
【具體實施方式】
[0023]以下將結合說明書附圖和具體實施例對本實用新型做進一步詳細說明。
[0024]圖1至圖3示出了本實用新型車輪踏面擦傷及不圓度動態檢測裝置的一種實施例，該檢測裝置包括裝設在鋼軌內側的底座板I，底座板通過卡軌器和鋼軌固定，底座板I上裝設有至少兩套平行四邊行機構2，各平行四邊行機構2頂部鉸接有一與車輪踏面接觸的擦傷桿3，擦傷桿3與底座板I之間裝設有第一阻尼機構4，各平行四邊行機構2與底座板I之間均裝設有第二阻尼機構5，擦傷桿3底部裝設感應板6，底座板I上裝設有用于感應感應板6位移的位移傳感器7。該結構中，當車輪輪緣在擦傷桿3上碾過時，擦傷桿3受壓產生向下和橫向位移，感應板6也會隨擦傷桿3運動，此時，位移傳感器7會將感應數據傳給數據處理設備，由于擦傷桿3向下和橫向位移之間存在特定的函數關系，故數據處理設備可以根據擦傷桿3產生的橫向位移計算得出其豎向位移，也即得出其車輪踏面的磨損和擦傷值。本實用新型的檢測裝置，擦傷桿3與底座板I之間裝設有第一阻尼機構4，各平行四邊行機構2與底座板I之間均裝設有第二阻尼機構5，通過多套阻尼機構能使阻尼效果提高，耐沖擊性更好，從而提高了測量精度，其結構也更加穩定可靠。
[0025]本實施例中，平行四邊行機構2包括兩根呈八字型設置的擺桿21，兩根擺桿21—端與擦傷桿3鉸接，另一端通過擺桿支座22與底座板I連接，各套平行四邊行機構2中同側的擺桿21相互平行，各第二阻尼機構5與各套平行四邊行機構2中同側的擺桿支座22連接。該結構中，采用平行四邊形原理，擺桿21兩端是鉸點，擺桿21—端與擦傷桿3鉸接，另一端通過擺桿支座22與底座板I連接，對擦傷桿3形成的很好的支撐，同時又能夠保證擦傷桿3在豎向和橫向方向上的位移。
[0026]本實施例中，第一阻尼機構4包括第一彈簧41和第一支座42，第一彈簧41 一端與擦傷桿3連接，另一端通過第一支座42與底座板I滑接(第一支座42下端做成燕尾槽形狀和固定在底座板I上的燕尾塊能配合相對滑動);第二阻尼機構5包括第二彈簧51和第二支座52，第二彈簧51—端與擺桿支座22連接，另一端通過第二支座52與底座板I連接。擦傷桿3可以實現左右和上下平行運動，并始終與底座板I平行，當車輪輪緣與擦傷桿3接觸的瞬間，第一阻尼機構4和第二阻尼機構5可以減緩擦傷桿3的瞬間沖擊運動，并可以使擦傷桿3緊緊地貼在輪緣頂部圓周上；當車輪輪緣離開擦傷桿3時，第一彈簧41和第二彈簧51可以使擦傷桿3回到最高位置(初始位置)。
[0027]本實施例中，還包括在不檢測時用于將擦傷桿3下壓的下壓機構8。下壓機構8與數據處理及控制設備電連接，當下壓機構8接收到輪對到達信號時，下壓機構8上升，擦傷桿3處于檢測位置等待輪對的檢測；當下壓機構8接收到輪對離去信號時，下壓機構8帶動擦傷桿3下降，擦傷桿3處于非檢測位置，可用于避讓不需要檢測的機車。
[0028]本實施例中，下壓機構8包括驅動單元81、升降桿82、承力板83和壓塊84，驅動單元81位于底座板I下方，升降桿82與驅動單元81輸出軸連接，承力板83固裝在擦傷桿3側部，壓塊84與升降桿82連接、且下降時壓塊84壓住承力板83并帶動擦傷桿3下降；下壓機構8還包括進軌傳感器85和離軌傳感器86，進軌傳感器85和離軌傳感器86裝設在鋼軌內側并分設在底座板I的兩端。該結構中，驅動單元81接收到進軌傳感器85感應的輪對到達信號時，驅動單元81啟動帶動升降桿82、承力板83和壓塊84向上移動，當移動到一定位置時壓塊84與承力板83分離驅動單元81停止，擦傷桿3處于檢測位置等待輪對的檢測；當驅動單元81接收到離軌傳感器86感應的輪對離去信號時，驅動單元81啟動帶動升降桿82、承力板83和壓塊84和擦傷桿3向下移動，擦傷桿3處于非檢測位置。
[0029]本實施例中，底座板I上裝設有用于感應擦傷桿3高度的限位開關9。該限位開關9可感應擦傷桿3下降的最低高度，利于驅動單元81帶動升降桿82、承力板83和壓塊84和擦傷桿3向下移動后停機，提高了使用的方便性。
[0030]雖然本實用新型已以較佳實施例揭示如上，然而并非用以限定本實用新型。任何熟悉本領域的技術人員，在不脫離本實用新型技術方案范圍的情況下，都可利用上述揭示的技術內容對本實用新型技術方案做出許多可能的變動和修飾，或修改為等同變化的等效實施例。因此，凡是未脫離本實用新型技術方案的內容，依據本實用新型技術實質對以上實施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均應落在本實用新型技術方案保護的范圍內。
【主權項】
1.一種車輪踏面擦傷及不圓度動態檢測裝置，其特征在于:包括裝設在鋼軌內側的底座板(I)，所述底座板(I)上裝設有至少兩套平行四邊行機構(2)，各所述平行四邊行機構(2)頂部鉸接有一與車輪踏面接觸的擦傷桿(3)，所述擦傷桿(3)與底座板(I)之間裝設有第一阻尼機構(4)，各平行四邊行機構(2)與底座板(I)之間均裝設有第二阻尼機構(5)，所述擦傷桿(3)底部裝設感應板(6)，所述底座板(I)上裝設有用于感應所述感應板(6)位移的位移傳感器(7)。2.根據權利要求1所述的車輪踏面擦傷及不圓度動態檢測裝置，其特征在于:所述平行四邊行機構(2)包括兩根呈八字型設置的擺桿(21)，兩根擺桿(21)—端與擦傷桿(3)鉸接，另一端通過擺桿支座(22)與底座板(I)連接，各套平行四邊行機構(2)中同側的擺桿(21)相互平行，各第二阻尼機構(5)與各套平行四邊行機構(2)中同側的擺桿支座(22)連接。3.根據權利要求2所述的車輪踏面擦傷及不圓度動態檢測裝置，其特征在于:所述第一阻尼機構(4)包括第一彈簧(41)和第一支座(42)，所述第一彈簧(41)一端與擦傷桿(3)連接，另一端通過第一支座(42)與底座板(I)滑接。4.根據權利要求3所述的車輪踏面擦傷及不圓度動態檢測裝置，其特征在于:所述第二阻尼機構(5)包括第二彈簧(51)和第二支座(52)，所述第二彈簧(51)—端與擺桿支座(22)連接，另一端通過第二支座(52)與底座板(I)連接。5.根據權利要求1至4中任一項所述的車輪踏面擦傷及不圓度動態檢測裝置，其特征在于:還包括在不檢測時用于將擦傷桿(3)下壓的下壓機構(8)。6.根據權利要求5所述的車輪踏面擦傷及不圓度動態檢測裝置，其特征在于:所述下壓機構(8)包括驅動單元(81)、升降桿(82)、承力板(83)和壓塊(84)，所述驅動單元(81)位于底座板(I)下方，所述升降桿(82)與驅動單元(81)輸出軸連接，所述承力板(83)固裝在擦傷桿(3)側部，所述壓塊(84)與升降桿(82)連接、且下降時所述壓塊(84)壓住承力板(83)并帶動擦傷桿(3)下降。7.根據權利要求6所述的車輪踏面擦傷及不圓度動態檢測裝置，其特征在于:所述下壓機構(8)還包括進軌傳感器(85)和離軌傳感器(86)，所述進軌傳感器(85)和離軌傳感器(86)裝設在鋼軌內側并分設在底座板(I)的兩端。8.根據權利要求7所述的車輪踏面擦傷及不圓度動態檢測裝置，其特征在于:所述底座板(I)上裝設有用于感應所述擦傷桿(3)高度的限位開關(9)。
【文檔編號】B61K9/12GK205524304SQ201620323667
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年4月18日
【發明人】沈云波, 童磊, 賀文, 黎凱平, 張小珍, 王俊平, 尤勇, 趙科龍, 陽帆
【申請人】株洲時代裝備技術有限責任公司