CN107631695A - 车轮直径测量装置、设备以及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种车轮直径测量装置、设备以及方法，车轮直径测量装置包括测量臂；定位组件，定位组件包括多个定位柱，多个定位柱相间隔地设置在测量臂上；其中，多个定位柱中的至少两个定位柱为接触定位柱，各个接触定位柱的外周面用于与待测车轮的外周面接触，多个定位柱中的至少两个定位柱为测量定位柱，各个测量定位柱与车轮间隔设置；相邻两个测量定位柱之间具有供激光线穿过的穿设间隙，穿设间隙与车轮的部分外周面相对设置，以使激光位移传感器所发射的激光线经过穿设间隙后照射在车轮的外周面上，以获取车轮的直径。本发明的车轮直径测量装置解决了现有技术中对车轮的测量较为不便的问题。
Description
技术领域
本发明涉及车轮测量领域，具体而言，涉及一种车轮直径测量装置、设备以及方法。
背景技术
轮对作为铁路车辆及城市轨道交通车辆走行部重要的组成部分，具有承担车辆全部载荷和冲击、引导车辆沿着钢轨高速行驶、与钢轨黏着产生牵引力或制动力的作用。
车轮直径的改变会引起一系悬挂改变从而影响车辆运行速度、通过曲线能力以及舒适性等方面。因此，检测车轮直径至关重要。
然而，现在测量车轮的方式存在不方便和精度方面问题。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种车轮直径测量装置、设备以及方法，以解决现有技术中对车轮的测量较为不便的问题。
为了实现上述目的，根据本发明的第一个方面，提供了一种车轮直径测量装置，包括：测量臂；定位组件，定位组件包括多个定位柱，多个定位柱相间隔地设置在测量臂上；其中，多个定位柱中的至少两个定位柱为接触定位柱，各个接触定位柱的外周面用于与待测车轮的外周面接触，多个定位柱中的至少两个定位柱为测量定位柱，各个测量定位柱与车轮间隔设置；相邻两个测量定位柱之间具有供激光线穿过的穿设间隙，穿设间隙与车轮的部分外周面相对设置，以使激光位移传感器所发射的激光线经过穿设间隙后照射在车轮的外周面上，以获取车轮的直径。
进一步，多个定位柱包括：第一接触定位柱和第二接触定位柱，第一接触定位柱和第二接触定位柱均为圆柱状且平行设置。
进一步，多个定位柱包括：第一测量定位柱和第二测量定位柱，第一测量定位柱和第二测量定位柱均为圆柱状且平行设置。
进一步，测量臂为板状，接触定位柱设置在测量臂的一个板面，测量定位柱设置在测量臂的另一个板面。
进一步，多个定位柱均圆柱状，各个定位柱的轴心线均与待测车轮的轴心线平行。
进一步，测量臂包括第一臂段和第二臂段，两个接触定位柱相间隔地设置在第一臂段上，两个测量定位柱设置在第二臂段上；其中，第一臂段和第二臂段均为平板状，第一臂段和第二臂段平行设置。
进一步，测量臂还包括第三臂段，第三臂段设置在第一臂段和第二臂段之间，第三臂段为弯折板，以连接第一臂段和第二臂段。
进一步，车轮直径测量装置还包括用于与待测车轮锁紧连接的锁紧件，锁紧件设置在测量臂上，以使测量臂在锁紧件的作用下固定在车轮上。
进一步，锁紧件为开关磁铁，以使测量臂在开关磁铁的磁性作用下贴合在车轮上。
根据本发明的第二个方面，提供了一种车轮直径测量设备，包括：激光位移传感器；上述的车轮直径测量装置，车轮直径测量装置安装在待测车轮上，车轮直径测量装置的接触定位柱的外周面与车轮的外周面接触，车轮直径测量装置的测量定位柱与车轮间隔设置；其中，激光位移传感器所发出的三束激光线，其中两束激光线分别照射在相邻两个测量定位柱上，另外一束激光线经相邻两个测量定位柱之间的穿设间隙照射在与穿设间隙相对的车轮的外周面上，以获取车轮的直径。
根据本发明的第三个方面，提供了一种车轮直径测量方法，适用于上述的车轮直径测量装置，其中，车轮直径测量方法还包括：将车轮直径测量装置安装在待测车轮上，并使直径测量装置的接触定位柱的外周面与车轮的外周面接触，使直径测量装置的测量定位柱与车轮间隔设置；利用激光位移传感器发射三束激光线，其中两束激光线分别照射在相邻两个测量定位柱上，另外一束激光线经相邻两个测量定位柱之间的穿设间隙照射在于穿设间隙相对的车轮的外周面上，以获取车轮的直径。
本发明的车轮直径测量装置通过定位组件将测量臂定位在需测量直径的车轮上，进而可以测量出车轮的直径；其中，定位组件包括多个定位柱，多个定位柱相间隔地设置在测量臂上，多个定位柱中的至少两个定位柱为接触定位柱，各个接触定位柱的外周面用于与待测车轮的外周面接触，以此得出车轮轮缘的两点的位置(即第一点和第二点的位置)，多个定位柱中的至少两个定位柱为测量定位柱，各个测量定位柱与车轮间隔设置；相邻两个测量定位柱之间具有供激光线穿过的穿设间隙，穿设间隙与车轮的部分外周面相对设置，以使激光位移传感器所发射的激光线经过穿设间隙后照射在车轮的外周面上，进而得出车轮轮缘的第三点的位置，从而根据车轮轮缘的这三个点的位置信息以得出车轮的直径。可见，使用此车轮直径测量装置能够方便测得车轮的直径，并且提高了测量精度，解决了现有技术中对车轮的测量较为不便的问题。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1示出了根据本发明的车轮直径测量装置的实施例的安装示意图；以及
图2示出了根据本发明的车轮直径测量装置的实施例的结构示意图。
其中，上述附图包括以下附图标记：
1、第二接触定位柱；2、测量臂；3、锁紧件；4、第一接触定位柱；5、第二测量定位柱；6、第一测量定位柱；7、车轮；21、第一臂段；22、第二臂段；23、第三臂段。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
本发明提供了一种车轮直径测量装置，请参考图1和图2，车轮直径测量装置包括：测量臂2；定位组件，定位组件包括多个定位柱，多个定位柱相间隔地设置在测量臂2上；其中，多个定位柱中的至少两个定位柱为接触定位柱，各个接触定位柱的外周面用于与待测车轮7的外周面接触，多个定位柱中的至少两个定位柱为测量定位柱，各个测量定位柱与车轮间隔设置；相邻两个测量定位柱之间具有供激光线穿过的穿设间隙，穿设间隙与车轮7的部分外周面相对设置，以使激光位移传感器所发射的激光线经过穿设间隙后照射在车轮7的外周面上，以获取车轮7的直径。
本发明的车轮直径测量装置通过定位组件将测量臂2定位在需测量直径的车轮7上，进而可以测量出车轮7的直径；其中，定位组件包括多个定位柱，多个定位柱相间隔地设置在测量臂2上，多个定位柱中的至少两个定位柱为接触定位柱，各个接触定位柱的外周面用于与待测车轮7的外周面接触，以此得出车轮7轮缘的两点的位置(即第一点和第二点的位置)，多个定位柱中的至少两个定位柱为测量定位柱，各个测量定位柱与车轮间隔设置；相邻两个测量定位柱之间具有供激光线穿过的穿设间隙，穿设间隙与车轮7的部分外周面相对设置，以使激光位移传感器所发射的激光线经过穿设间隙后照射在车轮7的外周面上，进而得出车轮7轮缘的第三点的位置，从而根据车轮7轮缘的这三个点的位置信息以得出车轮7的直径。可见，使用此车轮直径测量装置能够方便测得车轮的直径，并且提高了测量精度，解决了现有技术中对车轮的测量较为不便的问题。
为了便于多个定位柱的安装和定位，放置测量臂2包括第一臂段21和第二臂段22，两个接触定位柱相间隔地设置在第一臂段21上，两个测量定位柱设置在第二臂段22上；其中，第一臂段21和第二臂段22均为平板状，第一臂段21和第二臂段22平行设置。此时，第一臂段21的中心面和第二臂段22的中线面位于不同的平面上，这样，可以使接触定位柱和测量定位柱位于不同的平面上，从而使接触定位柱与车轮7的轮缘接触，而测量定位柱避开车轮7的轮缘。
为了使测量臂2的形状适应车轮7的外周面，如图1所示，测量臂2还包括第三臂段23，第三臂段23设置在第一臂段21和第二臂段22之间，第三臂段23为弯折板，以连接第一臂段21和第二臂段22。
由于第一臂段21的中心面和第二臂段22的中心面处于不同的平面上，于是，将第三臂段23设置为弯折板的形式，可以比较方便地实现对第一臂段21和第二臂段22的连接。优选地，第三臂段23为S状。
优选地，测量臂2为板状，接触定位柱设置在测量臂2的一个板面，测量定位柱设置在测量臂2的另一个板面。
优选地，接触定位柱朝向测量臂2的第一板面的朝向延伸，测量定位柱朝向测量臂2的第二板面的朝向延伸；其中，第一板面和第二板面相对设置。
根据实际情况，也可以使接触定位柱从测量臂2的第一板面穿入、从第二板面穿出，并朝向远离第二板面的方向延伸；测量定位柱从测量臂2的第二板面穿入、从第一板面穿出，并朝向远离第一板面的方向延伸。
具体实施时，如图2所示，多个定位柱包括第一接触定位柱4和第二接触定位柱1，第一接触定位柱4和第二接触定位柱1均为圆柱状且平行设置，第一接触定位柱4和第二接触定位柱1均设置在测量臂2的第一臂段21上，第一接触定位柱4设置在第一臂段21靠近第三臂段23的一端，第二接触定位柱1设置在第一臂段21远离第三臂段23的一端。
在测量车轮直径时，通过设置第一接触定位柱4和第二接触定位柱1可以比较方便地确定车轮上的两点位置。优选地，利用激光位移传感器朝向第一接触定位柱4和第二接触定位柱1发射激光线，进而确定第一接触定位柱4和第二接触定位柱1的位置，从而确定车轮7轮缘上的两点位置。
具体实施时，如图2所示，多个定位柱包括第一测量定位柱6和第二测量定位柱5，第一测量定位柱6和第二测量定位柱5均为圆柱状且平行设置，第一测量定位柱6和第二测量定位柱5均设置在测量臂2的第二臂段22上，第一测量定位柱6设置在第二臂段22远离第三臂段23的一端，第二测量定位柱5设置在第二臂段22靠近第三臂段23的一端。
在测量车轮直径时，通过激光位移传感器照射第一测量定位柱6和第二测量定位柱5之间的间隙来确定第三点的相对位置，激光位移传感器发射出三条激光，激光位移传感器从第一测量定位柱6和第二测量定位柱5的一侧照向车轮，激光位移传感器产生的三条激光线必须同时照在第一测量定位柱6和第二测量定位柱5以及第一测量定位柱6和第二测量定位柱5之间的模拟车轮上，激光位移传感器与第一测量定位柱6和第二测量定位柱5的距离保持在10cm左右，调整传感器的位置使从第一测量定位柱6和第二测量定位柱5之间透过的三束激光将车轮轮缘包裹的同时，平行于第一测量定位柱6和第二测量定位柱5之间部分的测量臂。
优选地，多个定位柱均圆柱状，各个定位柱的轴心线均与待测车轮7的轴心线平行。
为了使车轮直径测量装置方便地固定于车轮上，车轮直径测量装置还包括用于与待测车轮7锁紧连接的锁紧件3，锁紧件3设置在测量臂2上，以使测量臂2在锁紧件3的作用下固定在车轮7上。
具体实施时，锁紧件3为开关磁铁，以使测量臂2在开关磁铁的磁性作用下贴合在车轮7上，开关磁铁设置在测量臂2的第一臂段21上，设置在第一接触定位柱4和第二接触定位柱1的另一侧，测量时，通过开关磁铁的磁性作用下以使测量臂2贴合在车轮7上，这样的设置使得测量方便，并且，能够消除测量时结构的微量偏移，使得测量更加准确。
根据实际情况，锁紧件3也可以采用其他的形式，如磁铁块、吸盘。另外，也可以使锁紧件包括用于夹持车轮7轮缘的夹持件。优选地，该夹持件包括两个相对设置的锁紧螺栓，通过两个锁紧螺栓与车轮7的抵接，将测量臂2锁紧在车轮7上。
根据本发明的第二个方面，提供了一种车轮直径测量设备，车轮直径测量设备包括激光位移传感器；上述的车轮直径测量装置，车轮直径测量装置安装在待测车轮7上，车轮直径测量装置的接触定位柱的外周面与车轮7的外周面接触，车轮直径测量装置的测量定位柱与车轮7间隔设置；其中，激光位移传感器所发出的三束激光线，其中两束激光线分别照射在相邻两个测量定位柱上，另外一束激光线经相邻两个测量定位柱之间的穿设间隙照射在与穿设间隙相对的车轮7的外周面上，通过激光位移传感器获得车轮7的轮缘上三点数据，导入计算机中模拟计算，以获取车轮7的直径。
根据本发明的第三个方面，提供了一种车轮直径测量方法，适用于上述的车轮直径测量装置，车轮直径测量方法还包括：将车轮直径测量装置安装在待测车轮上，并使直径测量装置的接触定位柱的外周面与车轮的外周面接触，使直径测量装置的测量定位柱与车轮间隔设置；利用激光位移传感器发射三束激光线，其中两束激光线分别照射在相邻两个测量定位柱上，另外一束激光线经相邻两个测量定位柱之间的穿设间隙照射在于穿设间隙相对的车轮的外周面上，根据车轮外周面上不同三点之间的相对位置来确定以获取车轮的直径。
从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：
本发明的车轮直径测量装置通过定位组件将测量臂2定位在需测量直径的车轮7上，进而可以测量出车轮7的直径；其中，定位组件包括多个定位柱，多个定位柱相间隔地设置在测量臂2上，多个定位柱中的至少两个定位柱为接触定位柱，各个接触定位柱的外周面用于与待测车轮7的外周面接触，多个定位柱中的至少两个定位柱为测量定位柱，各个测量定位柱与车轮间隔设置；相邻两个测量定位柱之间具有供激光线穿过的穿设间隙，穿设间隙与车轮7部分外周面相对设置，以使激光位移传感器所发射的激光线经过穿设间隙后照射在车轮7的外周面上，以获取车轮7的直径。可见，使用此车轮直径测量装置能够方便测得车轮直接那个，并且测量精度高。
本发明车轮直径测量装置，可广泛应用于各型动车组、铁路客车及城市轨道列车车轮直经的测量，可推广性强。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (11)
1.一种车轮直径测量装置，其特征在于，包括：
测量臂(2)；
定位组件，所述定位组件包括多个定位柱，多个所述定位柱相间隔地设置在所述测量臂(2)上；
其中，多个所述定位柱中的至少两个所述定位柱为接触定位柱，各个所述接触定位柱的外周面用于与待测车轮(7)的外周面接触，多个所述定位柱中的至少两个所述定位柱为测量定位柱，各个所述测量定位柱与所述车轮(7)间隔设置；相邻两个所述测量定位柱之间具有供激光线穿过的穿设间隙，所述穿设间隙与所述车轮(7)的部分外周面相对设置，以使激光位移传感器所发射的激光线经过所述穿设间隙后照射在所述车轮(7)的外周面上，以获取所述车轮(7)的直径。
2.根据权利要求1所述的车轮直径测量装置，其特征在于，多个所述定位柱包括：
第一接触定位柱(4)和第二接触定位柱(1)，所述第一接触定位柱(4)和所述第二接触定位柱(1)均为圆柱状且平行设置。
3.根据权利要求1所述的车轮直径测量装置，其特征在于，多个所述定位柱包括：
第一测量定位柱(6)和第二测量定位柱(5)，所述第一测量定位柱(6)和所述第二测量定位柱(5)均为圆柱状且平行设置。
4.根据权利要求1所述的车轮直径测量装置，其特征在于，所述测量臂(2)为板状，所述接触定位柱设置在所述测量臂(2)的一个板面，所述测量定位柱设置在所述测量臂(2)的另一个板面。
5.根据权利要求1所述的车轮直径测量装置，其特征在于，多个所述定位柱均圆柱状，各个所述定位柱的轴心线均与待测车轮(7)的轴心线平行。
6.根据权利要求1所述的车轮直径测量装置，其特征在于，所述测量臂(2)包括第一臂段(21)和第二臂段(22)，两个所述接触定位柱相间隔地设置在所述第一臂段(21)上，两个所述测量定位柱设置在所述第二臂段(22)上；其中，所述第一臂段(21)和所述第二臂段(22)均为平板状，所述第一臂段(21)和所述第二臂段(22)平行设置。
7.根据权利要求6所述的车轮直径测量装置，其特征在于，所述测量臂(2)还包括第三臂段(23)，所述第三臂段(23)设置在所述第一臂段(21)和所述第二臂段(22)之间，所述第三臂段(23)为弯折板，以连接所述第一臂段(21)和所述第二臂段(22)。
8.根据权利要求1所述的车轮直径测量装置，其特征在于，所述车轮直径测量装置还包括用于与待测车轮(7)锁紧连接的锁紧件(3)，所述锁紧件(3)设置在所述测量臂(2)上，以使所述测量臂(2)在所述锁紧件(3)的作用下固定在所述车轮(7)上。
9.根据权利要求8所述的车轮直径测量装置，其特征在于，所述锁紧件(3)为开关磁铁，以使所述测量臂(2)在所述开关磁铁的磁性作用下贴合在所述车轮(7)上。
10.一种车轮直径测量设备，其特征在于，包括：
激光位移传感器；
权利要求1至9中任一项所述的车轮直径测量装置，所述车轮直径测量装置安装在待测车轮上，所述车轮直径测量装置的接触定位柱的外周面与所述车轮的外周面接触，所述车轮直径测量装置的测量定位柱与所述车轮间隔设置；
其中，所述激光位移传感器所发出的三束激光线，其中两束激光线分别照射在相邻两个所述测量定位柱上，另外一束激光线经所述相邻两个测量定位柱之间的穿设间隙照射在与所述穿设间隙相对的车轮的外周面上，以获取所述车轮的直径。
11.一种车轮直径测量方法，适用于权利要求1至9中任一项所述的车轮直径测量装置，其特征在于，所述车轮直径测量方法还包括：
将所述车轮直径测量装置安装在待测车轮上，并使所述直径测量装置的接触定位柱的外周面与所述车轮的外周面接触，使所述直径测量装置的测量定位柱与所述车轮间隔设置；
利用激光位移传感器发射三束激光线，其中两束激光线分别照射在相邻两个所述测量定位柱上，另外一束激光线经所述相邻两个测量定位柱之间的穿设间隙照射在于所述穿设间隙相对的车轮的外周面上，以获取所述车轮的直径。
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