CN109539991A - 轨道车辆轴端接地装置磨损量回转式检测系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种轨道车辆轴端接地装置磨损量回转式检测系统，旨在解决轨道车辆轴端接地装置磨损量回转式检测问题。轨道车辆轴端接地装置磨损量回转式检测系统主要由大电机(1)、滑轨主动轴(2)、激光投线仪(3)、转动盘(4)、龙门(5)、滑轨从动轴(7)、线阵相机(8)、滑轨固定座(9)、工作台(10)、滑台(11)、蜗轮(12)、蜗轮轴(13)、轴承座(14)、蜗杆(15)、大连接套(16)、滑块(17)、小电机(18)、同步带(20)、小连接套(21)与齿形带轮(22)组成。滑轨主动轴(2)和滑轨从动轴(7)的两端分别与四个齿形带轮(22)键连接，提供了一种结构简单、性能可靠的轨道车辆轴端接地装置磨损量回转式检测系统。

Description

轨道车辆轴端接地装置磨损量回转式检测系统

技术领域

本发明涉及一种交通检测领域的检测设备的辅助设备，更具体的说，它是一种轨道车辆轴端接地装置磨损量回转式检测系统。

背景技术

随着我国经济的迅猛发展，我国高铁建设也步入了“高速时代”，目前我国最新的动车组最高运营时速可达380km/h,而动车在试验时的车速超过了600km/h。高速动车的车速不断提升，对高速动车组各个组成部分的性能要求也越来越高。轴端接地装置是动车组行驶过程中的重要组成部分，车速的提升加大了车轴轴端摩擦盘与接地装置电刷壳碳刷之间的摩擦，这对轨道车辆的运行安全产生了极为严重的威胁。因而对轨道车辆轴端接地装置磨损量的检测具有重要的意义。因此，设计一种轨道车辆轴端接地装置磨损量回转式检测系统具有重要的应用价值。

发明内容

本发明针对目前无法实现对轨道车辆轴端接地装置磨损量进行检测的现状，设计了一种成本较低、结构简单、操作方便、性能可靠的轨道车辆轴端接地装置磨损量回转式检测系统。轨道车辆轴端接地装置磨损量回转式检测系统通过激光投线仪与线性相机配合，对车辆轴端接地装置中的摩擦盘进行扫描。摩擦盘由电机与电动滑轨控制其在扫描过程中的行进量，由电机与蜗轮蜗杆控制其在扫描过程中的角度，可以提高扫描的精度和速度。

参阅图1至图19，为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案予以实现。本发明所提供的轨道车辆轴端接地装置磨损量回转式检测系统包括有大电机、滑轨主动轴、激光投线仪、转动盘、龙门、滑轨从动轴、线阵相机、滑轨固定座、工作台、滑台、蜗轮、蜗轮轴、轴承座、蜗杆、大连接套、滑块、小电机、同步带、小连接套与齿形带轮。

工作台放置在水平地面上，两个滑块的通槽分别套装在两条同步带上与两条同步带粘接固定连接，四个齿形带轮分别放入两条同步带的两端，滑轨主动轴和滑轨从动轴的两端分别与四个齿形带轮键连接，三个滑轨固定座放置在工作台的顶面，螺栓穿过滑轨固定座的圆孔与工作台顶面的螺纹孔螺纹固定连接，三个螺栓从外而内穿入三个滑轨固定座矩形钢板顶部的圆孔和三个齿形带轮的圆孔，螺栓端部与齿形带轮焊接固定连接，大连接套套装在滑轨主动轴上，螺栓穿过大连接套的螺纹孔与滑轨主动轴端部的螺纹孔螺纹固定连接，螺栓穿过大连接套上的螺纹孔与大电机输出轴的螺纹孔螺纹固定连接，螺栓穿过大电机底部的圆孔与工作台顶部的螺纹孔螺纹固定连接，螺栓穿过滑台的圆孔与滑块顶部的螺纹孔螺纹固定连接，推力球轴承套装在滑台的阶梯孔中，推力球轴承的底部端面与滑台的中心阶梯孔端面面接触，推力球轴承的底部侧面与滑台的中心阶梯孔侧面紧配合，蜗轮轴一端压入推力球轴承，推力球轴承顶面与蜗轮轴的阶梯轴端面面接触，蜗轮与蜗轮轴键连接，两个轴承分别紧密套装在蜗杆的两端，两个轴承的内圈端面与蜗杆阶梯轴端面面接触，两个轴承座的内孔分别紧密套装在两个轴承的外侧，两个轴承的外圈端面与两个轴承座的阶梯孔端面面接触，螺栓穿过两个轴承座底部的两个圆孔与滑台的螺纹孔螺纹固定连接，小连接套套装在蜗杆上，螺栓穿过小连接套的螺纹孔与蜗杆上的螺纹孔螺纹固定连接，螺栓穿过小连接套上的螺纹孔与小电机输出轴的螺纹孔螺纹固定连接，螺栓穿过小电机底部的圆孔与滑台的螺纹孔螺纹固定连接，转动盘的圆筒套装在蜗轮轴有螺纹孔的一端，螺栓穿过转动盘圆筒侧面的螺纹孔与蜗轮轴轴端的螺纹孔螺纹固定连接，螺栓穿过龙门圆形钢片的圆孔与工作台的螺纹孔螺纹固定连接，激光投线仪紧密压入龙门顶部的定位孔，线阵相机为采用线阵图像传感器的相机，两个线阵相机分别套装入龙门顶部的两个C形槽内，两个线阵相机摄像方向向下，两个线阵相机的视场重合且在激光投线仪的激光平面上。

技术方案中所述的大电机为底部加工有圆孔且输出轴加工有螺纹孔的步进电机。

技术方案中所述的滑轨主动轴为中部粗两端细的钢制阶梯型圆轴，滑轨主动轴两端加工有键槽，滑轨主动轴一端加工有一组螺纹孔。

技术方案中所述的激光投线仪为可以投影出激光平面的激光投线仪。

技术方案中所述的转动盘为圆形钢板制成的中心焊接有一个加工了螺纹通孔的圆筒的圆形零件。

技术方案中所述的龙门为两根圆柱形钢管和一个两端加工有圆孔的折弯钢板焊接而成的钢制零件，两根圆柱形钢管底部各焊接有一块加工有一组圆孔的圆形钢片，钢板中部加工有一定位孔且两边各加工有一个C形槽。

技术方案中所述的滑轨从动轴为中部粗两端细的钢制阶梯型圆轴，滑轨从动轴两端加工有键槽。

技术方案中所述的线阵相机为采用线阵图像传感器的相机。

技术方案中所述的滑轨固定座为一块加工有一个圆孔的矩形钢板和一块加工有一组圆孔的细长钢板垂直焊接而成的钢制零件

技术方案中所述的工作台是由一块加工有一组螺纹孔的矩形钢板和四根方形钢管焊接而成的钢制平台。

技术方案中所述的滑台为钢板制作的加工有一个圆形阶梯孔和一组圆形通孔的矩形零件。

技术方案中所述的蜗轮为加工有圆孔和键槽的标准蜗轮。

技术方案中所述的蜗轮轴为加工有键槽的中部粗两端细的钢制阶梯型圆轴，蜗轮轴的顶端加工有一组螺纹孔。

技术方案中所述的轴承座为底部的矩形钢板、中部的三角形钢板和顶部的圆筒焊接而成的零件，底部的矩形钢板加工有两个圆孔，中部的三角形钢板侧面焊接有三角形钢板，顶部的圆筒内加工有阶梯孔。

技术方案中所述的蜗杆为两端加工有键槽且一端加工有一组螺纹孔的标准蜗杆。

技术方案中所述的大连接套为表面加工有一组螺纹孔的钢制圆筒型零件。

技术方案中所述的滑块为顶部加工有螺纹孔且底部加工有通槽的长方体零件。

技术方案中所述的小电机为底部加工有圆孔且输出轴加工有螺纹孔的步进电机。

技术方案中所述的同步带为橡胶制标准齿形皮带。

技术方案中所述的小连接套为加工有一组螺纹孔的钢制圆筒型零件。

技术方案中所述的齿形带轮为中间加工有圆孔和键槽的标准钢制齿形带轮。

本发明的有益效果是：

(1)本发明通过电机控制电动滑轨带动摩擦盘做定量直线运动完成一次扫描后，再由电机带动蜗轮蜗杆传动使摩擦盘转动90°后由电机带动滑轨使摩擦盘做直线运动完成二次扫描。先后两次扫描变换了摩擦盘的角度，大大减少了线阵相机扫描摩擦盘时的盲点，从而减少了检测误差，大大提高了对轨道车辆轴端接地装置摩擦盘磨损量的检测结果的准确性。

(2)本发明采用双目线阵摄像机和激光投线仪构成的双目线阵主动视觉测量系统，可以同时利用线阵摄像机的高提取速度、激光投线仪主动视觉提供的纹理特征以及双目视觉的立体信息重建特性实现快速精确的摩擦盘磨损量检测。

(3)本发明的主要零件采用标准型钢进行加工，首先，标准型钢产量大，机械加工工序少，生产成本较低；其次，作为检测设备的重要辅助设备，采用标准型钢具有一定的强度，能够在长期使用中不变形，以保证检测的精度。最后，该检验装置结构简单，操作方便。

附图说明

图1是轨道车辆轴端接地装置磨损量回转式检测系统的轴测图；

图2是轨道车辆轴端接地装置磨损量回转式检测系统中滑台11、蜗轮12、蜗轮轴13、轴承座14、蜗杆15、小连接套21与小电机18的局部剖视图；

图3是轨道车辆轴端接地装置磨损量回转式检测系统中蜗轮轴13、轴承座14与蜗杆15的局部剖视图；

图4是轨道车辆轴端接地装置磨损量回转式检测系统中大电机1的轴测图；

图5是轨道车辆轴端接地装置磨损量回转式检测系统中滑轨主动轴2的轴测图；

图6是轨道车辆轴端接地装置磨损量回转式检测系统中激光投线仪3的轴测图；

图7是轨道车辆轴端接地装置磨损量回转式检测系统中转动盘4的轴测图；

图8是轨道车辆轴端接地装置磨损量回转式检测系统中龙门5的轴测图；

图9是轨道车辆轴端接地装置磨损量回转式检测系统中滑块17、同步带20与齿形带轮22的局部剖视图；

图10是轨道车辆轴端接地装置磨损量回转式检测系统中滑轨从动轴7的轴测图；

图11是轨道车辆轴端接地装置磨损量回转式检测系统中线阵相机8的轴测图；

图12是轨道车辆轴端接地装置磨损量回转式检测系统中滑轨固定座9的轴测图；

图13是轨道车辆轴端接地装置磨损量回转式检测系统中工作台10的轴测图；

图14是轨道车辆轴端接地装置磨损量回转式检测系统中滑台11的轴测图；

图15是轨道车辆轴端接地装置磨损量回转式检测系统中蜗轮12的轴测图；

图16是轨道车辆轴端接地装置磨损量回转式检测系统中蜗轮轴13的轴测图；

图17是轨道车辆轴端接地装置磨损量回转式检测系统中轴承座14的轴测图；

图18是轨道车辆轴端接地装置磨损量回转式检测系统中蜗杆15的轴测图；

图19是轨道车辆轴端接地装置磨损量回转式检测系统中大连接套16的轴测图；

图中：1.大电机，2.滑轨主动轴，3.激光投线仪，4.转动盘，5.龙门，7.滑轨从动轴，8.线阵相机，9.滑轨固定座，10.工作台，11.滑台，12.蜗轮，13.蜗轮轴，14.轴承座，15.蜗杆，16.大连接套，17.滑块，18.小电机，19.同步带传动件，20.同步带，21.小连接套，22.齿形带轮。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的详细描述:

参阅图1至图19，轨道车辆轴端接地装置磨损量回转式检测系统包括有大电机1、滑轨主动轴2、激光投线仪3、转动盘4、龙门5、滑轨从动轴7、线阵相机8、滑轨固定座9、工作台10、滑台11、蜗轮12、蜗轮轴13、轴承座14、蜗杆15、大连接套16、滑块17、小电机18、同步带20、小连接套21与齿形带轮22。

工作台10是由一块加工有一组螺纹孔的矩形钢板和四根方形钢管焊接而成的钢制平台，工作台10放置在水平地面上，滑块17为顶部加工有螺纹孔且底部加工有通槽的长方体零件，同步带20为橡胶制标准齿形皮带，两个滑块17的通槽分别套装在两条同步带20上与两条同步带20粘接固定连接，齿形带轮22为中间加工有圆孔和键槽的标准钢制齿形带轮，四个齿形带轮22分别放入两条同步带20的两端，滑轨主动轴2为中部粗两端细的钢制阶梯型圆轴，滑轨主动轴2两端加工有键槽，滑轨主动轴2一端加工有一组螺纹孔，滑轨从动轴7为中部粗两端细的钢制阶梯型圆轴，滑轨从动轴7两端加工有键槽，滑轨主动轴2和滑轨从动轴7的两端分别与四个齿形带轮22键连接，滑轨固定座9为一块加工有一个圆孔的矩形钢板和一块加工有一组圆孔的细长钢板垂直焊接而成的钢制零件，三个滑轨固定座9放置在工作台10的顶面，螺栓穿过滑轨固定座9的圆孔与工作台10顶面的螺纹孔螺纹固定连接，三个螺栓从外而内穿入三个滑轨固定座9矩形钢板顶部的圆孔和三个齿形带轮22的圆孔，螺栓端部与齿形带轮22焊接固定连接，大连接套16为表面加工有一组螺纹孔的钢制圆筒型零件，大电机1为底部加工有圆孔且输出轴加工有螺纹孔的步进电机，大连接套16套装在滑轨主动轴2上，螺栓穿过大连接套16的螺纹孔与滑轨主动轴2端部的螺纹孔螺纹固定连接，螺栓穿过大连接套16上的螺纹孔与大电机1输出轴的螺纹孔螺纹固定连接，螺栓穿过大电机1底部的圆孔与工作台10顶部的螺纹孔螺纹固定连接，滑台11为钢板制作的加工有一个圆形阶梯孔和一组圆形通孔的矩形零件，螺栓穿过滑台11的圆孔与滑块17顶部的螺纹孔螺纹固定连接，推力球轴承套装在滑台11的阶梯孔中，推力球轴承的底部端面与滑台11的中心阶梯孔端面面接触，推力球轴承的底部侧面与滑台11的中心阶梯孔侧面紧配合，蜗轮轴13为加工有键槽的中部粗两端细的钢制阶梯型圆轴，蜗轮轴13的顶端加工有一组螺纹孔，蜗轮轴13一端压入推力球轴承，推力球轴承顶面与蜗轮轴13的阶梯轴端面面接触，蜗轮12为加工有圆孔和键槽的标准蜗轮，蜗轮12与蜗轮轴13键连接，蜗杆15为两端加工有键槽且一端加工有一组螺纹孔的标准蜗杆，轴承座14为底部的矩形钢板、中部的三角形钢板和顶部的圆筒焊接而成的零件，底部的矩形钢板加工有两个圆孔，中部的三角形钢板侧面焊接有三角形钢板，顶部的圆筒内加工有阶梯孔，两个轴承分别紧密套装在蜗杆15的两端，两个轴承的内圈端面与蜗杆15阶梯轴端面面接触，两个轴承座14的内孔分别紧密套装在两个轴承的外侧，两个轴承的外圈端面与两个轴承座14的阶梯孔端面面接触，螺栓穿过两个轴承座14底部的两个圆孔与滑台11的螺纹孔螺纹固定连接，小电机18为底部加工有圆孔且输出轴加工有螺纹孔的步进电机，小连接套21为表面加工有一组螺纹孔的钢制圆筒型零件，小连接套21套装在蜗杆15上，螺栓穿过小连接套21的螺纹孔与蜗杆15上的螺纹孔螺纹固定连接，螺栓穿过小连接套21上的螺纹孔与小电机18输出轴的螺纹孔螺纹固定连接，螺栓穿过小电机18底部的圆孔与滑台11的螺纹孔螺纹固定连接，转动盘4为圆形钢板制成的中心焊接有一个加工了螺纹通孔的圆筒的圆形零件，转动盘4的圆筒套装在蜗轮轴13有螺纹孔的一端，螺栓穿过转动盘4圆筒侧面的螺纹孔与蜗轮轴13轴端的螺纹孔螺纹固定连接，龙门5为两根圆柱形钢管和一个两端加工有圆孔的折弯钢板焊接而成的钢制零件，两根圆柱形钢管底部各焊接有一块加工有一组圆孔的圆形钢片，钢板中部加工有一定位孔且两边各加工有一个C形槽，螺栓穿过龙门5圆形钢片的圆孔与工作台10的螺纹孔螺纹固定连接，激光投线仪3为可以投影出激光平面的激光投线仪，激光投线仪3紧密压入龙门5顶部的定位孔，线阵相机8为采用线阵图像传感器的相机，两个线阵相机8分别套装入龙门5顶部的两个C形槽内，两个线阵相机8摄像方向向下，两个线阵相机8的视场重合且在激光投线仪3的激光平面上。

轨道车辆轴端接地装置磨损量回转式检测系统的使用方法：

将轨道车辆轴端接地装置磨损量回转式检测系统放置在水平地面上。由电机驱动电动滑轨带动摩擦盘做定量直线运动，通过激光投线仪后完成第一次扫描。电机驱动蜗轮蜗杆传动后带动转动盘转动90°，电机驱动滑轨带动摩擦盘做定量直线运动，通过激光投线仪完成第二次扫描。先后两次扫描变换了摩擦盘的角度，大大减少了轨道车辆轴端接地装置磨损量检测系统检测时的检测盲点，提高了车辆轴端接地装置磨损量检测结果的准确性。

Claims (10)

1.一种轨道车辆轴端接地装置磨损量回转式检测系统，其特征在于，所述的轨道车辆轴端接地装置磨损量回转式检测系统包括有大电机(1)、滑轨主动轴(2)、激光投线仪(3)、转动盘(4)、龙门(5)、滑轨从动轴(7)、线阵相机(8)、滑轨固定座(9)、工作台(10)、滑台(11)、蜗轮(12)、蜗轮轴(13)、轴承座(14)、蜗杆(15)、大连接套(16)、滑块(17)、小电机(18)、同步带(20)、小连接套(21)与齿形带轮(22)；

工作台(10)放置在水平地面上，两个滑块(17)的通槽分别套装在两条同步带(20)上与两条同步带(20)粘接固定连接，四个齿形带轮(22)分别放入两条同步带(20)的两端，滑轨主动轴(2)和滑轨从动轴(7)的两端分别与四个齿形带轮(22)键连接，三个滑轨固定座(9)放置在工作台(10)的顶面，螺栓穿过滑轨固定座(9)的圆孔与工作台(10)顶面的螺纹孔螺纹固定连接，三个螺栓从外而内穿入三个滑轨固定座(9)矩形钢板顶部的圆孔和三个齿形带轮(22)的圆孔，螺栓端部与齿形带轮(22)焊接固定连接，大连接套(16)套装在滑轨主动轴(2)上，螺栓穿过大连接套(16)的螺纹孔与滑轨主动轴(2)端部的螺纹孔螺纹固定连接，螺栓穿过大连接套(16)上的螺纹孔与大电机(1)输出轴的螺纹孔螺纹固定连接，螺栓穿过大电机(1)底部的圆孔与工作台(10)顶部的螺纹孔螺纹固定连接，螺栓穿过滑台(11)的圆孔与滑块(17)顶部的螺纹孔螺纹固定连接，推力球轴承套装在滑台(11)的阶梯孔中，推力球轴承的底部端面与滑台(11)的中心阶梯孔端面面接触，推力球轴承的底部侧面与滑台(11)的中心阶梯孔侧面紧配合，蜗轮轴(13)一端压入推力球轴承，推力球轴承顶面与蜗轮轴(13)的阶梯轴端面面接触，蜗轮(12)与蜗轮轴(13)键连接，两个轴承分别紧密套装在蜗杆(15)的两端，两个轴承的内圈端面与蜗杆(15)阶梯轴端面面接触，两个轴承座(14)的内孔分别紧密套装在两个轴承的外侧，两个轴承的外圈端面与两个轴承座(14)的阶梯孔端面面接触，螺栓穿过两个轴承座(14)底部的两个圆孔与滑台(11)的螺纹孔螺纹固定连接，小连接套(21)套装在蜗杆(15)上，螺栓穿过小连接套(21)的螺纹孔与蜗杆(15)上的螺纹孔螺纹固定连接，螺栓穿过小连接套(21)上的螺纹孔与小电机(18)输出轴的螺纹孔螺纹固定连接，螺栓穿过小电机(18)底部的圆孔与滑台(11)的螺纹孔螺纹固定连接，转动盘(4)的圆筒套装在蜗轮轴(13)有螺纹孔的一端，螺栓穿过转动盘(4)圆筒侧面的螺纹孔与蜗轮轴(13)轴端的螺纹孔螺纹固定连接，螺栓穿过龙门(5)圆形钢片的圆孔与工作台(10)的螺纹孔螺纹固定连接，激光投线仪(3)紧密压入龙门(5)顶部的定位孔，线阵相机(8)为采用线阵图像传感器的相机，两个线阵相机(8)分别套装入龙门(5)顶部的两个C形槽内，两个线阵相机(8)摄像方向向下，两个线阵相机(8)的视场重合且在激光投线仪(3)的激光平面上。

2.按照权利要求1所述的轨道车辆轴端接地装置磨损量回转式检测系统，其特征在于所述的滑轨主动轴(2)为中部粗两端细的钢制阶梯型圆轴，滑轨主动轴(2)两端加工有键槽，滑轨主动轴(2)一端加工有一组螺纹孔。

3.按照权利要求1所述的轨道车辆轴端接地装置磨损量回转式检测系统，其特征在于所述的激光投线仪(3)为可以投影出激光平面的激光投线仪。

4.按照权利要求1所述的轨道车辆轴端接地装置磨损量回转式检测系统，其特征在于所述的转动盘(4)为圆形钢板制成的中心焊接有一个加工了螺纹通孔的圆筒的圆形零件。

5.按照权利要求1所述的轨道车辆轴端接地装置磨损量回转式检测系统，其特征在于所述的龙门(5)为两根圆柱形钢管和一个两端加工有圆孔的折弯钢板焊接而成的钢制零件，两根圆柱形钢管底部各焊接有一块加工有一组圆孔的圆形钢片，钢板中部加工有一定位孔且两边各加工有一个C形槽。

6.按照权利要求1所述的轨道车辆轴端接地装置磨损量回转式检测系统，其特征在于所述的滑轨从动轴(7)为中部粗两端细的钢制阶梯型圆轴，滑轨从动轴(7)两端加工有键槽。

7.按照权利要求1所述的轨道车辆轴端接地装置磨损量回转式检测系统，其特征在于所述的线阵相机(8)为采用线阵图像传感器的相机。

8.按照权利要求1所述的轨道车辆轴端接地装置磨损量回转式检测系统，其特征在于所述的滑轨固定座(9)为一块加工有一个圆孔的矩形钢板和一块加工有一组圆孔的细长钢板垂直焊接而成的钢制零件。

9.按照权利要求1所述的轨道车辆轴端接地装置磨损量回转式检测系统，其特征在于所述的滑台(11)为钢板制作的加工有一个圆形阶梯孔和一组圆形通孔的矩形零件。

10.按照权利要求1所述的轨道车辆轴端接地装置磨损量回转式检测系统，其特征在于所述的蜗轮轴(13)为加工有键槽的中部粗两端细的钢制阶梯型圆轴，蜗轮轴(13)的顶端加工有一组螺纹孔。