CN103471555A - 一种便携式轨道车辆车轮周向不平顺和直径测量装置 - Google Patents

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李伟
邓永果
温泽峰
邓铁松
薛弼一
金学松
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Southwest Jiaotong University
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Southwest Jiaotong University
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Abstract

一种便携式轨道车辆车轮周向不平顺和直径测量装置，其组成是：磁性基座（1）上表面的一侧与转臂（5）的下端铰接，转臂（5）上端的转轴与小轮（4）配合，该转轴上安装有旋转编码器（15）；转臂（5）的中部通过张紧弹簧（7）与磁性基座（1）上表面的中部连接；磁性基座（1）上表面另一侧固定有传感器支撑架（13），传感器支撑架（13）的上端连接位移传感器固定板（9），位移传感器固定板（9）上螺纹连接有位移传感器（10）；光电触发器（11）与数据采集器（2）电连接，数据采集器（2）还与位移传感器（10）、旋转编码器（15）电连接。该装置便于携带、操作简单、测量效率高、易于安装拆卸，适合现场使用；且测量精度高。

Description

一种便携式轨道车辆车轮周向不平顺和直径测量装置
技术领域
本发明涉及一种轨道车辆车轮周向不平顺和直径测量装置。
技术背景
随着高速、重载铁路以及地铁等轨道交通的快速发展，对轨道车辆行车稳定性、舒适性及车辆轨道系统各个部件使用寿命的要求越来越高；车轮作为轨道车辆重要行走部件，其周向不平顺对轨道车辆运行的安全稳定和舒适性有着至关重要的影响。车轮周向不平顺是指轨道车辆经过长时间运行后，车轮周向会呈现出车轮不圆（或车轮波浪形磨损）。车轮周向不平顺不仅会引起较大的轮轨冲击载荷，导致轨道和车辆零部件结构的损坏，降低轮轨服役寿命，影响行车安全；而且车轮周向不平顺还会引起较大的轮轨噪声和振动，影响乘客的乘坐舒适性、并对附近的居民区形成噪声污染等。
轨道车辆的临界速度随着轮对左右轮径差的增大而减小；轮径差若达到一定程度，将超出列车安全运行的要求。精确的测量车轮直径是轨道车辆安全运行的保障。
因此，对轨道车辆车轮周向不平顺和直径进行实时跟踪，是保证列车安全运行和降低轨道交通运输成本的重要环节。目前我国正处在高速列车和地铁的快速发展时期，为保证轨道车辆安全、高效的运营，在现场需要对车轮进行不拆卸的直接测量，并且在测量过程中测量装置便于安装、拆卸且测量效率和精度要高。
发明内容
本发明的目的是提供一种便携式轨道车辆车轮周向不平顺和直径测量装置，该装置便于携带、操作简单、测量效率高、易于安装拆卸，适合现场使用；且其测量精度高。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是，一种便携式轨道车辆车轮周向不平顺和直径测量装置，其组成是：
磁性基座上表面的一侧与转臂的下端铰接，转臂上端的转轴与小轮配合，该转轴上安装有旋转编码器；转臂的中部通过张紧弹簧与磁性基座上表面的中部连接；
磁性基座上表面的另一侧固定有传感器支撑架，传感器支撑架的上端连接位移传感器固定板，位移传感器固定板上螺纹连接有位移传感器；
光电触发器与数据采集器电连接，数据采集器还与位移传感器及旋转编码器电连接；
本发明的工作过程和原理是：
使用时，将磁性基座安放在钢轨上，使位移传感器位置与踏面接触，打开磁性基座底部的电磁铁，使磁性基座与钢轨牢牢吸合；在张紧弹簧的作用下，小轮紧靠被测车轮的踏面，再将光电触发器的光电目标板吸合在被测车轮上。再使被测车轮转动，同时小轮随之转动，当光电目标板与光电触发器发生第一次触发后，数据采集器同步录入旋转编码器检测出小轮的旋转位移和位移传感器检测出的车轮周向不平顺的数据，并记录触发次数。当光电触发器触发次数达到设定值时，停止数据录入，完成一次测试。数据采集器中的数据转存到计算机中，根据小轮的旋转位移、触发次数和小轮直径即可得到车轮的周长和直径，位移传感器在一个触发次数内的位移变化即可得到被测车轮的周向不平顺数值。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
一、装置由安装于磁性基座上的小轮、光电触发器，位移传感器等构成，其耗电小、质量轻、体积小、结构简单、集成度高，便于携带；使用时将磁性基座通过磁性力固定在现场钢轨即可，易于安装拆卸；测试时也不需要对车轮进行拆卸，适合现场使用，测量效率高。
二、采用接触式的位移传感器和旋转编码器及光电触发器进行自动触发测试，其测量精度高，数据可靠性强；且一次测试可自动同时测出车轮直径和车轮周向不平顺。
上述的传感器支撑架的上端连接位移传感器固定板的具体结构是：传感器支撑架的上端通过螺纹杆与位移传感器固定板铰接。
这样，通过松紧螺纹杆的螺母可以方便的调节位移传感器固定板的角度，使位移传感器更好的与车轮踏面接触，使测试结果更精确、可靠。
上述的小轮的周沿有齿状凸起且在周沿上紧密套合有橡胶圈。
这样，小轮和车轮踏面接触更好，能避免二者间的滑动，使测试结果更精确、可靠。
上述的数据采集器安装于磁性基座的内腔中。
这样，使装置的体积更小，携带更方便。
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细地描述。
附图说明
图1是本发明实施例的结构原理示意图，图1中6为车轮。
具体实施方式
图1示出，本发明的一种具体实施方式是，一种便携式轨道车辆车轮周向不平顺和直径测量装置，其组成是：
磁性基座1上表面的一侧与转臂5的下端铰接，转臂5上端的转轴与小轮4配合，该转轴上安装有旋转编码器15；转臂5的中部通过张紧弹簧7与磁性基座1上表面的中部连接；
磁性基座1上表面的另一侧固定有传感器支撑架13，传感器支撑架13的上端连接位移传感器固定板9，位移传感器固定板9上螺纹连接有位移传感器10；
光电触发器11与数据采集器2电连接，数据采集器2还与位移传感器10及旋转编码器15电连接。
本例的传感器支撑架13的上端连接位移传感器固定板9的具体结构是：传感器支撑架13的上端通过螺纹杆17与位移传感器固定板9铰接。
本例的小轮4的周沿有齿状凸起且在周沿上紧密套合有橡胶圈16。
本例的数据采集器2安装于磁性基座1的内腔中。

Claims (4)

1.一种便携式轨道车辆车轮周向不平顺和直径测量装置，其组成是：
磁性基座（1）上表面的一侧与转臂（5）的下端铰接，转臂（5）上端的转轴与小轮（4）配合，该转轴上安装有旋转编码器（15）；转臂（5）的中部通过张紧弹簧（7）与磁性基座（1）上表面的中部连接；
磁性基座（1）上表面的另一侧固定有传感器支撑架（13），传感器支撑架（13）的上端连接位移传感器固定板（9），位移传感器固定板（9）上螺纹连接有位移传感器（10）；
光电触发器（11）与数据采集器（2）电连接，数据采集器（2）还与位移传感器（10）及旋转编码器（15）电连接。
2.根据权利要求1所述的一种便携式轨道车辆车轮周向不平顺和直径测量装置，其特征在于，所述的传感器支撑架（13）的上端连接位移传感器固定板（9）的具体结构是：传感器支撑架（13）的上端通过螺纹杆（17）与位移传感器固定板（9）铰接。
3.根据权利要求1所述的便携式轨道车辆车轮周向不平顺和直径测量装置，其特征在于：所述的小轮（4）的周沿有齿状凸起且在周沿上紧密套合有橡胶圈（16）。
4.根据权利要求1所述的一种便携式轨道车辆车轮周向不平顺和直径测量装置，其特征在于，所述的数据采集器（2）安装于磁性基座（1）的内腔中。
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