CN105043260B - 铁路车轮几何参数自动检测机 - Google Patents

Abstract

一种铁路车轮几何参数自动检测机，车轮分度压紧器、机架分别设在底座的两端，底座上靠机架的一端上还装有轨道及承轮架，机架上与车轮分度压紧器相对的一端上设有车轮定位卡，传感器送进臂安装在机架上，传感器送进臂上安装多种光学变位传感器，动力系统用于驱动传感器送进臂的上下移动。本发明的铁路车轮几何参数自动检测机，克服了人工抽检法对车轮定位精度要求高、误差大、可靠性差、漏检率高、劳动强度大和效率低等缺点，具有检测可靠，效率高，使用、安装和维护方便等特点，能得到车轮参数的定量数据，通过后续处理，工控机可判断检测数据合格与否并进行分选，可方便嵌入车轮生产自动线中完成车轮参数的在线检测，有较好的应用价值。

Description

铁路车轮几何参数自动检测机

技术领域

本发明涉及一种铁路车轮几何参数自动检测机。

背景技术

铁路是现代交通运输的重要方式之一，车轮是铁路机车车辆走行部件的最重要组成之一。列车在运行时，车轮与钢轨直接接触相对滚动，对机车车辆运行的安全性、平稳性和可靠性有重大影响。因此，保证车轮的参数在规定的公差范围内，对机车车辆运行的安全稳定性及车轮的使用寿命都是至关重要的。

车轮参数的在线快速和精确检测，是车轮生产线上的一道重要工序。由于车轮的外形结构复杂，毛坯轴孔的精度又不高，其参数的在线快速精确检测，尤其是车轮的踏面直径的检测，是一直没有攻克的难题。目前，我国检测车轮外形尺寸的方式是离线式人工抽检，仪器为手持式，具有劳动强度大、效率低、误差大、漏检和合格与否判断不够准确等缺点。离线式人工抽检主要有两种方式：一是接触式测量，即手持仪器通过检测仪器触头与车轮接触进行尺寸检测，检测触头磨损过快，有时还会对车轮重要部位造成损伤；二是手持非接触式测量仪器，主要是采用涡流位移传感器，但由于涡流位移传感器对被测材料的敏感性强，且对被测车轮的定位精度要求较高，从而使其应用受到限制。随着国内铁路的飞速发展和国外市场的不断开拓，车轮生产量越来越大，自动化程度也越来越高，因此，迫切需要一种便于嵌入车轮生产自动线的车轮参数检测设备。

发明内容

本发明的目的就是提供一种检测可靠、效率高、劳动强度小，能在线检测的铁路车轮几何参数自动检测机。

本发明的铁路车轮几何参数自动检测机，包括车轮分度压紧器、传感器送进臂、光学变位传感器、承轮架、车轮定位卡、动力系统、防护罩、底座和机架，其特征在于，车轮分度压紧器、机架分别设在底座的两端，底座上靠机架的一端上还装有轨道及承轮架，机架上与车轮分度压紧器相对的一端上设有车轮定位卡，传感器送进臂安装在机架上，传感器送进臂上安装有轮毂外侧端面位置尺寸光学变位传感器、轮辋宽度光学变位传感器、轮毂内侧端面位置尺寸光学变位传感器、踏面直径光学变位传感器，动力系统、防护罩设在机架的上端，动力系统用于驱动传感器送进臂的上下移动。

本发明的铁路车轮几何参数自动检测机的工作原理是，采用径向粗定位和端面精定位并夹紧的方式来实现车轮的定位和夹紧，车轮由轨道进入承轮架到测量工位后，承轮架将车轮托起离开原输送轨道，并使车轮在竖直方向粗定位，车轮分度压紧器把车轮压向机架上的车轮定位卡，同时车轮分度压紧器上的涨紧油缸将车轮轴孔涨紧，传感器 送进臂工作，将其上的轮毂外侧端面位置尺寸光学变位传感器、轮辋宽度光学变位传感器、轮毂内侧端面位置尺寸光学变位传感器、踏面直径光学变位传感器分别送进到车轮所需检测尺寸的各部位进行车轮参数的测量，可测得踏面直径、轮辋宽度、轮毂内侧端面位置尺寸、轮毂外侧端面位置尺寸和轴孔长度等关键参数。车轮踏面直径（即径向尺寸）采用移动式差动测量法，即两个定距相向安装的光学变位传感器可以同时上下移动，自动找到车轮踏面最大直径处测量，将各自测量出的数据累加，与传感器安装距离比较，自动得出踏面直径的测量值；轮辋宽度、轮毂内侧端面位置尺寸和轮毂外侧端面位置尺寸则分别采用一个光学变位传感器来测量；轴孔长度则通过轮毂内侧端面位置尺寸和轮毂外侧端面位置尺寸求和得到。为避免车轮椭圆度和其它形位误差影响测量结果，通过车轮分度压紧器上的涨紧油缸带动车轮旋转，分三次在360º范围内均分的三个不同位置上(车轮60°旋转分度两次)同时检测上述车轮的参数，将传感器采集的三次数据传送到后续工控机进行处理后判断合格与否并进行分选，检测完后，将车轮放回到原轨道，送出检测工位，测量工位准备就绪，接受下一车轮进入检测。

本发明的铁路车轮几何参数自动检测机，克服了人工抽检法对车轮定位精度要求高、误差大、可靠性差、漏检率高、劳动强度大和效率低等缺点，具有检测可靠，效率高，使用、安装和维护方便等特点，能得到车轮参数的定量数据，通过后续处理，工控机可判断检测数据合格与否并进行分选，可方便嵌入车轮生产自动线中完成车轮参数的在线检测，有较好的应用价值。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1的侧面视图；

图3为本发明的三维示意图。

具体实施方式

一种铁路车轮几何参数自动检测机，包括车轮分度压紧器1、传感器送进臂4、光学变位传感器、承轮架10、车轮定位卡7、动力系统5、防护罩6、底座11和机架9，其特征在于，车轮分度压紧器1、机架9分别设在底座11的两端，底座11上靠机架9的一端上还装有轨道12及承轮架10，机架9上与车轮分度压紧器1相对的一端上设有车轮定位卡7，传感器 送进臂4安装在机架9上，传感器送进臂4上安装有轮毂外侧端面位置尺寸光学变位传感器2、轮辋宽度光学变位传感器3、轮毂内侧端面位置尺寸光学变位传感器8、踏面直径光学变位传感器13，动力系统5、防护罩6设在机架9的上端，动力系统5用于驱动传感器送进臂4的上下移动。

铁路车轮几何参数自动检测机的工作流程为：车轮滚入测量工位后停止→承轮架10托起车轮粗定竖直中线→车轮分度压紧器1将车轮内侧面（大端面）压靠车轮定位卡7→传感器送进臂4快进，同时，车轮分度压紧器1的浮动油缸涨紧车轮内孔→传感器送进臂4第一次工进(光学变位传感器第一次检测)→传感器送进臂4返回至工进开始位置→车轮分度压紧器1带动车轮轴向少量退回→车轮分度压紧器1带动车轮第一次转动60°→车轮分度压紧器1将车轮内侧面（大端面）第二次压靠车轮定位卡7→传感器送进臂4第二次工进(光学变位传感器第二次检测)→传感器送进臂4返回至工进开始位置→车轮分度压紧器1带动车轮轴向少量退回→车轮分度压紧器1带动车轮第二次转动60°→车轮分度压紧器1将车轮内侧面（大端面）第三次压靠车轮定位卡7，同时，车轮分度压紧器1涨紧机构松开→传感器送进臂4第三次工进(光学变位传感器第三次检测)→传感器送进臂4快退至原位→车轮分度压紧器1快退→承轮架10下降→车轮放回原轨道→检测机全部复位，等待下一次车轮进入检测。

Claims (1)

1.一种铁路车轮几何参数自动检测机，包括车轮分度压紧器（1）、传感器送进臂（4）、光学变位传感器、承轮架（10）、车轮定位卡（7）、动力系统（5）、防护罩（6）、底座（11）和机架（9），其特征在于：车轮分度压紧器（1）、机架（9）分别设在底座（11）的两端，底座（11）上靠机架（9）的一端上还装有轨道（12）及承轮架（10），机架（9）上与车轮分度压紧器（1）相对的一端上设有车轮定位卡（7），传感器送进臂（4）安装在机架（9）上，传感器送进臂（4）上安装有轮毂外侧端面位置尺寸光学变位传感器（2）、轮辋宽度光学变位传感器（3）、轮毂内侧端面位置尺寸光学变位传感器（8）、踏面直径光学变位传感器（13），动力系统（5）、防护罩（6）设在机架（9）的上端。