鐵路車輪幾何參數自動檢測機的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種鐵路車輪幾何參數自動檢測機。
【背景技術】
[0002]鐵路是現代交通運輸的重要方式之一，車輪是鐵路機車車輛走行部件的最重要組成之一。列車在運行時，車輪與鋼軌直接接觸相對滾動，對機車車輛運行的安全性、平穩性和可靠性有重大影響。因此，保證車輪的參數在規定的公差范圍內，對機車車輛運行的安全穩定性及車輪的使用壽命都是至關重要的。
[0003]車輪參數的在線快速和精確檢測，是車輪生產線上的一道重要工序。由于車輪的外形結構復雜，毛坯軸孔的精度又不高，其參數的在線快速精確檢測，尤其是車輪的踏面直徑的檢測，是一直沒有攻克的難題。目前，我國檢測車輪外形尺寸的方式是離線式人工抽檢，儀器為手持式，具有勞動強度大、效率低、誤差大、漏檢和合格與否判斷不夠準確等缺點。離線式人工抽檢主要有兩種方式:一是接觸式測量，即手持儀器通過檢測儀器觸頭與車輪接觸進行尺寸檢測，檢測觸頭磨損過快，有時還會對車輪重要部位造成損傷；二是手持非接觸式測量儀器，主要是采用渦流位移傳感器，但由于渦流位移傳感器對被測材料的敏感性強，且對被測車輪的定位精度要求較高，從而使其應用受到限制。隨著國內鐵路的飛速發展和國外市場的不斷開拓，車輪生產量越來越大，自動化程度也越來越高，因此，迫切需要一種便于嵌入車輪生產自動線的車輪參數檢測設備。
【發明內容】
[0004]本實用新型的目的就是提供一種檢測可靠、效率高、勞動強度小，能在線檢測的鐵路車輪幾何參數自動檢測機。
[0005]本實用新型的鐵路車輪幾何參數自動檢測機，包括車輪分度壓緊器、傳感器送進臂、光學變位傳感器、承輪架、車輪定位卡、動力系統、防護罩、底座和機架，其特征在于，車輪分度壓緊器、機架分別設在底座的兩端，底座上靠機架的一端上還裝有軌道及承輪架，機架上與車輪分度壓緊器相對的一端上設有車輪定位卡，傳感器送進臂安裝在機架上，傳感器送進臂上安裝有輪轂外側端面位置尺寸光學變位傳感器、輪輞寬度光學變位傳感器、輪轂內側端面位置尺寸光學變位傳感器、踏面直徑光學變位傳感器，動力系統、防護罩設在機架的上端，動力系統用于驅動傳感器送進臂的上下移動。
[0006]本實用新型的鐵路車輪幾何參數自動檢測機的工作原理是，采用徑向粗定位和端面精定位并夾緊的方式來實現車輪的定位和夾緊，車輪由軌道進入承輪架到測量工位后，承輪架將車輪托起離開原輸送軌道，并使車輪在豎直方向粗定位，車輪分度壓緊器把車輪壓向機架上的車輪定位卡，同時車輪分度壓緊器上的漲緊油缸將車輪軸孔漲緊，傳感器送進臂工作，將其上的輪轂外側端面位置尺寸光學變位傳感器、輪輞寬度光學變位傳感器、輪轂內側端面位置尺寸光學變位傳感器、踏面直徑光學變位傳感器分別送進到車輪所需檢測尺寸的各部位進行車輪參數的測量，可測得踏面直徑、輪輞寬度、輪轂內側端面位置尺寸、輪轂外側端面位置尺寸和軸孔長度等關鍵參數。車輪踏面直徑(即徑向尺寸)采用移動式差動測量法，即兩個定距相向安裝的光學變位傳感器可以同時上下移動，自動找到車輪踏面最大直徑處測量，將各自測量出的數據累加，與傳感器安裝距離比較，自動得出踏面直徑的測量值；輪輞寬度、輪轂內側端面位置尺寸和輪轂外側端面位置尺寸則分別采用一個光學變位傳感器來測量；軸孔長度則通過輪轂內側端面位置尺寸和輪轂外側端面位置尺寸求和得到。為避免車輪橢圓度和其它形位誤差影響測量結果，通過車輪分度壓緊器上的漲緊油缸帶動車輪旋轉，分三次在360°范圍內均分的三個不同位置上(車輪60°旋轉分度兩次)同時檢測上述車輪的參數，將傳感器采集的三次數據傳送到后續工控機進行處理后判斷合格與否并進行分選，檢測完后，將車輪放回到原軌道，送出檢測工位，測量工位準備就緒，接受下一車輪進入檢測。
[0007]本實用新型的鐵路車輪幾何參數自動檢測機，克服了人工抽檢法對車輪定位精度要求尚、誤差大、可靠性差、漏檢率尚、勞動強度大和效率低等缺點，具有檢測可靠，效率尚，使用、安裝和維護方便等特點，能得到車輪參數的定量數據，通過后續處理，工控機可判斷檢測數據合格與否并進行分選，可方便嵌入車輪生產自動線中完成車輪參數的在線檢測，有較好的應用價值。
【附圖說明】
[0008]圖1為本實用新型的結構示意圖；
[0009]圖2為圖1的側面示圖；
[0010]圖3為本實用新型的三維示意圖。
【具體實施方式】
[0011]一種鐵路車輪幾何參數自動檢測機，包括車輪分度壓緊器1、傳感器送進臂4、光學變位傳感器、承輪架10、車輪定位卡7、動力系統5、防護罩6、底座11和機架9，其特征在于，車輪分度壓緊器1、機架9分別設在底座11的兩端，底座11上靠機架9的一端上還裝有軌道12及承輪架10，機架9上與車輪分度壓緊器1相對的一端上設有車輪定位卡7，傳感器送進臂4安裝在機架9上，傳感器送進臂4上安裝有輪轂外側端面位置尺寸光學變位傳感器2、輪輞寬度光學變位傳感器3、輪轂內側端面位置尺寸光學變位傳感器8、踏面直徑光學變位傳感器13，動力系統5、防護罩6設在機架9的上端，動力系統5用于驅動傳感器送進臂4的上下移動。
[0012]鐵路車輪幾何參數自動檢測機的工作流程為:車輪滾入測量工位后停止一承輪架10托起車輪粗定豎直中線一車輪分度壓緊器1將車輪內側面(大端面)壓靠車輪定位卡7 —傳感器送進臂4快進，同時，車輪分度壓緊器1的浮動油缸漲緊車輪內孔一傳感器送進臂4第一次工進(光學變位傳感器第一次檢測)一傳感器送進臂4返回至工進開始位置一車輪分度壓緊器1帶動車輪軸向少量退回一車輪分度壓緊器1帶動車輪第一次轉動60° —車輪分度壓緊器1將車輪內側面(大端面)第二次壓靠車輪定位卡7 —傳感器送進臂4第二次工進(光學變位傳感器第二次檢測)一傳感器送進臂4返回至工進開始位置一車輪分度壓緊器1帶動車輪軸向少量退回一車輪分度壓緊器1帶動車輪第二次轉動60° —車輪分度壓緊器1將車輪內側面(大端面)第三次壓靠車輪定位卡7，同時，車輪分度壓緊器1漲緊機構松開一傳感器送進臂4第三次工進(光學變位傳感器第三次檢測)一傳感器送進臂4快退至原位一車輪分度壓緊器1快退一承輪架10下降一車輪放回原軌道一檢測機全部復位，等待下一次車輪進入檢測。
【主權項】
1.一種鐵路車輪幾何參數自動檢測機，包括車輪分度壓緊器(1)、傳感器送進臂(4)、光學變位傳感器、承輪架(10 )、車輪定位卡(7 )、動力系統(5 )、防護罩(6 )、底座(11)和機架(9)，其特征在于:車輪分度壓緊器(1)、機架(9)分別設在底座(11)的兩端，底座(11)上靠機架(9)的一端上還裝有軌道(12)及承輪架(10)，機架(9)上與車輪分度壓緊器(1)相對的一端上設有車輪定位卡(7 )，傳感器送進臂(4 )安裝在機架(9 )上，傳感器送進臂(4 )上安裝有輪轂外側端面位置尺寸光學變位傳感器(2)、輪輞寬度光學變位傳感器(3)、輪轂內側端面位置尺寸光學變位傳感器(8)、踏面直徑光學變位傳感器(13)，動力系統(5)、防護罩(6)設在機架(9)的上端。
【專利摘要】一種鐵路車輪幾何參數自動檢測機，車輪分度壓緊器、機架分別設在底座的兩端，底座上靠機架的一端上還裝有軌道及承輪架，機架上與車輪分度壓緊器相對的一端上設有車輪定位卡，傳感器送進臂安裝在機架上，傳感器送進臂上安裝多種光學變位傳感器，動力系統用于驅動傳感器送進臂的上下移動。本實用新型的鐵路車輪幾何參數自動檢測機，克服了人工抽檢法對車輪定位精度要求高、誤差大、可靠性差、漏檢率高、勞動強度大和效率低等缺點，具有檢測可靠，效率高，使用、安裝和維護方便等特點，能得到車輪參數的定量數據，通過后續處理，工控機可判斷檢測數據合格與否并進行分選，可方便嵌入車輪生產自動線中完成車輪參數的在線檢測，有較好的應用價值。
【IPC分類】G01B11/08, G01B11/00, G01B11/02
【公開號】CN204963793
【申請號】CN201520664491
【發明人】劉樂平, 曾昭韋, 鄒歡, 甘鵬, 李傳鑫, 魏來
【申請人】華東交通大學
【公開日】2016年1月13日
【申請日】2015年8月31日