CN102269660B - 在线顶转轮装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种在线顶转轮装置，包括：摆臂组，其包括两个铰接在机架上的摆臂；设置在摆臂顶部的转轮，该转轮与伺服电机相连；第一伸缩装置，其两端分别与两个摆臂的底部相铰接。本发明通过第一伸缩装置驱动摆臂转动，通过其上的转轮将在线轮对顶离轨面。伺服电机驱动转轮转动，转轮利用接触摩擦力驱动在线轮对转动，从而保证待检查轮对按照要求的转速旋转。本发明与各型动车组、机车车辆车底物体均不发生干涉，对各型动车组、机车车辆的轮对运用限度内的任意外形尺寸均能适应。本发明结构简洁，承载能力强，稳定性好，安全可靠，有效解决了在线轮对顶升及转动一体化设计的难题。

Description

在线顶转轮装置
技术领域
本发明涉及动车组、机车车辆轮对顶转检查技术领域，更具体地说，涉及一种在线顶转轮装置。
背景技术
近年来，随着我国国民经济的高速发展，动车组、机车车辆的运行速度逐年提升。列车的提速运行对列车质量提出了更高的要求。作为列车重要部件的轮对，其运行状态和质量状况直接关系到行车安全。因此需要定期对在线轮对进行检测，特别是对踏面缺陷及轮辋轮辐缺陷需要进行在线全面检测。
传统的轮对检测方式，主要依靠人工检查为主，检测结果主观性较强，准确性较低，容易出现漏检。尤其在不落轮情况下，由于车轮大部分被车底器件遮挡，如果需要对轮对进行全面检查，需进行二次牵车，或者从轮轴两个端面手动顶升轮对，效率较低，定位也不够准确，也不能提供连续稳定的轮对旋转，阻碍了轮对检查向自动化方向的发展。
如何对在线轮对进行顶升和旋转，以能够方便、快捷的全方位检测在线轮对的质量状况，是本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种在线顶转轮装置，以对车轮顶升和旋转，实现定期进行在线不落轮检测的目的。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种在线顶转轮装置，包括：
摆臂组，其包括两个铰接在机架上的摆臂；
设置在所述摆臂顶部的转轮，该转轮与伺服电机相连；
第一伸缩装置，其两端分别与两个所述摆臂的底部相铰接。
优选的，在上述在线顶转轮装置中，所述摆臂与机架的铰接轴与所述第一伸缩装置铰接端的距离大于所述铰接轴与所述转轮的距离。
优选的，在上述在线顶转轮装置中，还包括：
承载臂，其两端设有能够支撑在钢轨上的承载压头，所述摆臂铰接在该承载臂上；
第二伸缩装置，其设置在所述机架上，且其伸出杆与所述承载臂相连。
优选的，在上述在线顶转轮装置中，还包括控制所述第一伸缩装置和所述第二伸缩装置动作的液压控制单元。
优选的，在上述在线顶转轮装置中，所述第一伸缩装置和所述第二伸缩装置均为油缸。
优选的，在上述在线顶转轮装置中，所述摆臂组和所述承载臂均为两个，两个所述摆臂组分别与两侧的轮对配合，两个所述承载臂上的四个所述承载压头分别与两侧的列车钢轨配合。
优选的，在上述在线顶转轮装置中，所述转轮上设有顶轮轮套。
优选的，在上述在线顶转轮装置中，还包括控制所述伺服电机转动与停止的伺服控制单元。
从上述的技术方案可以看出，本发明包括摆臂组，摆臂组的两个摆臂分别与机架相铰接，使得摆臂可绕铰接轴转动。摆臂的顶部设有转轮，转轮由伺服电机驱动转动。第一伸缩装置的两端分别与两个摆臂的底部相铰接，通过第一伸缩装置驱动两个摆臂绕铰接轴转动。本发明通过第一伸缩装置驱动摆臂转动，通过其上的转轮将在线轮对顶离轨面。伺服电机驱动转轮转动，转轮利用接触摩擦力驱动在线轮对转动，从而保证在线轮对按照设定的转速旋转。
通过伺服电机停止转动，可停止转轮及轮对转动。第一伸缩装置收缩，使摆臂复位，从而将轮对缓慢降落到轨面并保证转轮脱离轮对。本发明整体结构设计满足各型动车组、机车车辆轮对的运用，适应有限的车底空间要求，与各型动车组、机车车辆车底物体均不发生干涉，对各型动车组、机车车辆的轮对运用限度内的任意外形尺寸均能适应。本发明结构简洁，承载能力强，稳定性好，安全可靠，有效解决了在线轮对顶升及转动一体化设计的难题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的在线顶转轮装置的结构示意图；
图2为本发明另一实施例提供的在线顶转轮装置的结构示意图；
图3为图2的俯视图；
图4为本发明实施例提供的在线顶转轮装置实际应用结构示意图。
具体实施方式
本发明公开了一种在线顶转轮装置，以对车轮顶升和旋转，实现定期进行在线不落轮检测的目的。
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，图1为本发明实施例提供的在线顶转轮装置的结构示意图。
本发明提供的在线顶转轮装置，包括摆臂组、转轮1、伺服电机5和第一伸缩装置3。其中，摆臂组包括两个铰接在机架上的摆臂2，机架充当在线顶转轮装置的各个部件的安装基础，通过摆臂2可绕其与机架的铰接轴21转动。转轮1设置在摆臂2的顶部，该转轮1与伺服电机5相连。本领域技术人员可以理解的是，由于摆臂2为两个，相应的转轮1同样为两个，且分别设置在两个摆臂的顶部，并可通过伺服电机5的驱动而转动。通过两个摆臂2的转动，可改变两个转轮1的竖直高度，即两个转轮1之间的距离。第一伸缩装置3的两端分别与两个摆臂2的底部相铰接，第一伸缩装置3为两个摆臂的转动提供驱动力。由于第一伸缩装置3的两端分别于两个摆臂的底部相连，因此通过第一伸缩装置3的伸出杆的伸出，可对两个摆臂的转动同时提供驱动力。
由图1所示，本发明提供的摆臂2优选为“V”形结构，即由铰接轴21至摆臂2的顶部的第一半臂与铰接轴21至摆臂的底部的第二半臂成一定的夹角。将摆臂2设计为“V”形结构，可优化两个摆臂2上的转轮1与被检车轮的接触位置，从而使摆臂2获得更优的受力状态，并保证在顶升车轮时第一伸缩装置3能获得足够的行程空间。
本发明包括摆臂组，摆臂组的两个摆臂2分别与机架相铰接，使得摆臂2可绕铰接轴21转动。摆臂2的顶部设有转轮1，转轮1由伺服电机5驱动转动。第一伸缩装置3的两端分别与两个摆臂2的底部相铰接，通过第一伸缩装置3驱动两个摆臂2绕铰接轴21转动。本发明通过第一伸缩装置3驱动摆臂2转动，通过其上的转轮1将在线轮对顶离轨面。伺服电机5驱动转轮1转动，转轮1利用接触摩擦力驱动在线轮对转动，从而保证在线轮对按设定转速旋转。
轮对检测完成后，通过伺服电机5停止转动，从而可停止转轮1及轮对转动。第一伸缩装置3收缩，使摆臂2复位，从而将轮对13缓慢降落到轨面并保证转轮1脱离轮对。本发明整体结构设计满足各型动车组、机车车辆轮对的运用，适应有限的车底空间要求，与各型动车组、机车车辆车底物体均不发生干涉，对各型动车组、机车车辆的轮对运用限度内的任意外形尺寸均能适应。本发明结构简洁，承载能力强，稳定性好，安全可靠，有效解决了在线轮对顶升及转动一体化设计的难题。
摆臂2与机架的铰接轴21靠近转轮1，摆臂2与机架的铰接轴21与第一伸缩装置3铰接端的距离大于铰接轴21与转轮1的距离，即第一半臂短于第二半臂，由于第一半臂和第二半臂的长度不同，使得摆臂形成杠杆机构，其中，第一半臂为短臂，第二半臂为长臂。将第一伸缩装置3连接在两个摆臂的长臂的一端，通过杠杆的作用，可提高第一伸缩装置3对负载的作用力，从而可达到省力的目的，减少能源的浪费。
请参阅图2和图3，图2为本发明另一实施例提供的在线顶转轮装置的结构示意图，图3为图2的俯视图。
为了在转轮顶升列车轮对时，避免列车压坏机架，本发明还可包括承载臂4和第二伸缩装置6。其中，承载臂4的两端设有能够支撑在钢轨上的承载压头41，摆臂2铰接在该承载臂4上。第二伸缩装置6设置在机架上，且其伸出杆与承载臂4相连。由于承载臂4通过第二伸缩装置6与机架相连，而摆臂铰接在该承载臂4上，与上一实施例中的摆臂2铰接在机架上相比，其并不矛盾，本实施例中的摆臂铰接在该承载臂4上，可理解为摆臂2间接的与机架相铰接。
基于上述设置，检测前将在线顶转轮装置运送到待顶转轮对的正下方，首先第二伸缩装置6将承载臂4伸展到钢轨上方，在承载臂4上升的过程中，由于摆臂2与该承载臂铰接，所以摆臂2也跟随上升。然后，第一伸缩装置驱动摆臂2转动，将在线轮对同步顶离钢轨面。在顶轮的同时，第二伸缩装置6控制承载臂4在负载作用下缓慢下降并最终接触钢轨，从而将负载传递到钢轨上，而并不直接将负载施加给机架。本发明的上述设置，有效地解决了，由于列车重量过大，而压坏机架的弊端。
第一伸缩装置3和第二伸缩装置6均优选为油缸，油缸与气缸、丝杠机构等伸缩装置相比，其驱动力较大。因此，选择第一伸缩装置3和第二伸缩装置6为油缸，可更加稳定的实现对列车轮对的检测。
为了进一步优化上述技术方案，摆臂组和承载臂4可均为两个，两个摆臂组分别与两侧的轮对13配合，两个承载臂4上的四个承载压头41分别与两侧的列车钢轨配合。由于列车轮对是成对出现的，所以设置两个摆臂组和承载臂，可同时对列车两侧的轮对进行顶升。两个承载臂4分别搭设在两侧钢轨上，用以承载列车的重量，两个摆臂组及其上的转轮分别与两侧的列车轮对接触，并通过伺服电机的驱动，带动轮对转动，以进行检测。
本发明还可包括控制第一伸缩装置3和第二伸缩装置6动作的液压控制单元7，以及控制伺服电机5转动与停止的伺服控制单元8。
请参阅图4，图4为本发明实施例提供的在线顶转轮装置实际应用结构示意图。
通过运输装置将本发明运送到待顶转轮对正下方，液压控制单元7驱动第二伸缩装置6将承载臂4伸展到钢轨14上方，液压控制单元7控制两只第一伸缩装置3同步驱动两组摆臂组运动，将轮对13同步顶离钢轨14。在顶轮的同时，液压控制单元7控制承载臂4在负载作用下缓慢下降并最终接触钢轨14，从而将负载传递到钢轨14上。伺服控制单元8驱动伺服电机5转动转轮1，转轮1利用接触摩擦力驱动轮对13转动。从而保证在线轮对按照设定的转速旋转。
轮对检测完成后，通过伺服控制单元8停止伺服电机5转动，从而可停止轮对13转动；液压控制单元7驱动两只第一伸缩装置3收缩，使两组摆臂组同步复位，从而将轮对缓慢降落到钢轨14并保证转轮1脱离轮对13；运输装置抬升机架使承载压头41与轨面不接触，液压控制单元7驱动第二伸缩装置6收缩，将承载臂4复位到起始位置。
本发明在当伺服电机5转动轮对时，可以通过伺服电机5的速度、力矩反馈，根据不同应用要求，精确设定不同的转速、输出力矩等，满足被检轮对的不同转速要求。本发明整体结构设计满足各型动车组、机车车辆轮对尺寸运用到有限情况下的车底空间要求，与各型动车组、机车车辆车底物体均不发生干涉，对各型动车组、机车车辆的轮对运用限度内的任意外形尺寸均能适应。通过液压控制单元7可同步驱动两只第一伸缩装置，从而保证装置两侧受力均匀，提高使用寿命。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (7)

1.一种在线顶转轮装置，其特征在于，包括：
摆臂组，其包括两个摆臂（2）；
设置在所述摆臂（2）顶部的转轮（1），该转轮（1）与伺服电机（5）相连；
第一伸缩装置（3），其两端分别与两个所述摆臂（2）的底部相铰接；
承载臂（4），其两端设有能够支撑在钢轨上的承载压头（41），所述摆臂（2）铰接在该承载臂（4）上；
第二伸缩装置（6），其设置在机架上，且其伸出杆与所述承载臂（4）相连。
2.如权利要求1所述的在线顶转轮装置，其特征在于，所述摆臂（2）与所述承载臂（4）的铰接轴（21）与所述第一伸缩装置（3）铰接端的距离大于所述铰接轴（21）与所述转轮（1）的距离。
3.如权利要求1所述的在线顶转轮装置，其特征在于，还包括控制所述第一伸缩装置（3）和所述第二伸缩装置（6）动作的液压控制单元（7）。
4.如权利要求1所述的在线顶转轮装置，其特征在于，所述第一伸缩装置（3）和所述第二伸缩装置（6）均为油缸。
5.如权利要求4所述的在线顶转轮装置，其特征在于，所述摆臂组和所述承载臂（4）均为两个，两个所述摆臂组分别与两侧的轮对（13）配合，两个所述承载臂（4）上的四个所述承载压头（41）分别与两侧的列车钢轨（14）配合。
6.如权利要求1所述的在线顶转轮装置，其特征在于，所述转轮（1）上设有顶轮轮套。
7.如权利要求1-6任一项所述的在线顶转轮装置，其特征在于，还包括控制所述伺服电机（5）转动与停止的伺服控制单元（8）。
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