CN110966966A - 一种轨道交通车轮径向跳动在线动态检测装置及检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种轨道交通车轮径向跳动在线动态检测装置及检测方法，属于轨道交通领域。本发明的一种轨道交通车轮径向跳动在线动态检测装置，包括依次安装于轨道内侧且相互平行的踏板总成、滑动板及固定板总成，其中滑动板与踏板总成及固定板总成之间分别通过滑轨机构滑动相连，且滑动板与踏板总成之间还通过弹性元件相连；所述踏板总成上设有位移感应板，且位移感应板的上方或下方对应设有位移传感器，或者二者安装位置互换。采用本发明的技术方案可在列车高速运行状态下对列车径向跳动进行实时动态检测，且其检测精度相对于现有检测机构得到有效提高，该检测装置的结构稳定性较好。

Description

一种轨道交通车轮径向跳动在线动态检测装置及检测方法

技术领域

本发明属于轨道交通技术领域，更具体地说，涉及一种轨道交通车轮径向跳动在线动态检测装置及检测方法。

背景技术

近年来，随着我国经济的快速发展，对列车运行速度和重载的要求越来越高，这就要求列车的轮对能够承受很大的动态负载，以保证列车的行车安全。其中，列车车轮的圆周面由轮缘和踏面两个曲面组成，踏面与轨道接触实现承载行驶，并与轮缘共同进行列车行走导向。在列车车轮长期运行的过程中，由于列车车轮与轨道接触的表面都会产生磨损，使得列车车轮失圆，这就会导致列车车轮在轨道上产生径向跳动，进而损坏列车部件，降低乘客舒适度，影响列车与轨道设施的安全与使用寿命，甚至会导致车轴断裂、崩轮，造成重大事故。

因此，车轮踏面径向跳动的检测对于保证列车的行车安全具有重要的意义。对于列车轮对的检测，传统技术中通常是利用贴在钢轨轨腰两侧的中和轴上的应变片来感受货车通过时的应变力变化，从而确定车轮踏面表面的踏面损伤及车体偏载状况。但是，这种检测方式仅适用于低速运动的列车检测，并且在安装应变片时，需要破坏原钢轨，显然，这是高速铁路中不允许的，也就是说，传统检测方式并不适用于高速列车的轮对在线检测，且其检测精度相对较低，检测系统安装后调试周期长，维护不方便，必要时需要更换钢轨，非常繁琐。

在线动态检测是指列车在钢轨上正常运行时进行的实时在线测量，在线检测由于具有测量自动化程度高、不占用机车车辆周转时间和便于存储车轮信息资料等特点，而日益受到国内外的重视。其中，接触测量法为一种常用的在线动态检测方法，其主要是借助于在轨安装的踏板结构，在车轮经过时，踏板始终保持与轮缘顶点接触，踏板在车轮轮缘的压下作用下产生向下的位移量，且该位移量随着踏面与轨道接触点的不同而变化，采集车轮通过踏板过程中踏板向下位移的变化，即可以描绘出车轮踏面失圆及径向跳动情况。

但现有车轮踏面缺陷动态测量机构通常采用平行四边形结构，该检测机构的结构稳定性相对较差，其检测精度仍有待进一步提高。如，中国专利201620323667.X公开了一种车轮踏面擦伤及不圆度动态检测装置，该装置包括装设在钢轨内侧的底座板，底座板上装设有至少两套平行四边行机构，各平行四边行机构顶部铰接有一与车轮踏面接触的擦伤杆，擦伤杆与底座板之间装设有第一阻尼机构，各平行四边行机构与底座板之间均装设有第二阻尼机构，擦伤杆底部装设感应板，底座板上装设有用于感应感应板位移的位移传感器。该申请案通过阻尼机构的安装在一定程度上能够提高检测机构的抗冲击性，但该检测机构的检测精度及结构稳定性仍有待进一步提高。同时，该装置无法控制平行四边形机构的擦伤杆高度，遇到因磨损造成轮缘高低不同时，可能存在轮缘与该擦伤杆无接触或接触过多，从而导致无测量结果或对机构造成较大的撞击而影响测量甚至会将机构冲击损坏的问题。

发明内容

1.发明要解决的技术问题

本发明的目的在于克服现有列车车轮踏面缺陷检测存在的以上问题，提供了一种轨道交通车轮径向跳动在线动态检测装置及检测方法。采用本发明的技术方案可在列车高速运行状态下对列车径向跳动进行实时动态检测，且其检测精度相对于现有检测机构得到有效提高，该检测装置的结构稳定性较好。

2.技术方案

为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

本发明的一种轨道交通车轮径向跳动在线动态检测装置，包括依次安装于轨道内侧且相互平行的踏板总成、滑动板及固定板总成，其中滑动板与踏板总成及固定板总成之间分别通过滑轨机构滑动相连，且滑动板与踏板总成之间还通过弹性元件相连；所述踏板总成上设有位移感应板，且位移感应板的上方或下方对应设有位移传感器，或者二者安装位置互换。

更进一步的，所述滑动板与升降驱动机构相连。

更进一步的，所述的升降驱动机构包括驱动电机、丝杠和丝杠螺母，其中驱动电机的输出轴与丝杠一端固定相连，丝杠另一端与丝杠螺母螺纹相连，且丝杠螺母与滑动板固定相连。

更进一步的，所述驱动电机通过电机安装座与固定板总成固定相连，丝杠螺母安装于螺母固定板上，且螺母固定板与滑动板固定相连；所述固定板总成上还固定有丝杠固定座，丝杠穿过丝杠固定座并通过第一联轴器与驱动电机的输出轴相连。

更进一步的，所述滑动板的底部设有制动系统，该制动系统包括丝杆、电磁制动器、制动器耦合片和耦合片连接板，其中丝杆一端通过第二联轴器与滑动板底部固定相连，其另一端依次穿过电磁制动器、制动器耦合片、耦合片连接板并与丝杆螺母螺纹相连，所述耦合片连接板上还安装有轴承，轴承外部设有轴承座。

更进一步的，所述滑动板底部固定有支撑固定座，第二联轴器与支撑固定座固定相连；所述制动器耦合片、耦合片连接板及丝杆螺母之间固定相连，且电磁制动器与轴承座均与底板总成固定相连。

更进一步的，所述滑动板与踏板总成之间的滑轨机构相对于滑动板倾斜安装，滑动板与固定板总成之间的滑轨机构相对于滑动板垂直安装；所述弹性元件的安装方向与滑动板、踏板总成之间滑轨机构的安装方向平行；更优化的，所述的固定板总成包括主固定板、位于主固定板两端的端固定板以及位于主固定板顶部的上封板，主固定板、端固定板及上封板共同围绕形成箱式结构；所述滑动板通过第二滑轨与主固定板滑动相连，并通过第三滑轨与端固定板滑动相连；所述滑动板与踏板总成之间还设有中间固定板，且滑动板与中间固定板通过第四滑轨滑动相连(所述第一滑轨相对于滑动板倾斜安装，第二滑轨、第三滑轨及第四滑轨均相对于滑动板垂直安装)。

更进一步的，所述的固定板总成固定于底板总成上，该底板总成安装固定于轨道底部；更进一步的，所述的底板总成包括底部支撑板，底部支撑板上设有第一轨道压板和第二轨道压板，第一轨道压板通过压板螺栓与底部支撑板固定相连，所述轨道底部两侧分别压紧固定于第一轨道压板、第二轨道压板与底部支撑板之间；所述底部支撑板上还设有压板螺母，压板螺母上加工有与轨道底部侧边仿形的咬口，且压板螺母通过拉杆螺栓与底部支撑板底部的固定耳固定相连；所述底部支撑板的两侧还设有加强筋。

更进一步的，所述的弹性元件采用拉簧或压簧，弹性元件的两端分别与踏板总成、滑动板固定相连。

本发明的一种轨道交通车轮径向跳动在线动态检测方法，采用本发明的在线动态检测装置，其过程如下：

步骤一、踏板总成高度调节：根据待检测列车车轮的轮缘高，通过升降驱动机构驱动滑动板升降，此时踏板总成与滑动板之间无相对运动，踏板总成随滑动板同步升降，当踏板总成升降到指定位置时，此时升降驱动机构停止工作；

步骤二、车轮检测过程：当车轮压上踏板总成时，踏板总成被车轮轮缘压下，产生沿滑轨方向斜向下的位移，在踏板总成下降的过程中，滑动板相对于固定板总成保持不动，此时位移传感器即相对于位移感应板产生相对位移，通过转化即求得车轮经过时踏板总成被车轮轮缘压下的位移；通过对整个车轮踏面周长内位移传感器所采集到的数据进行处理，即可得到列车车轮踏面径向跳动情况；

步骤三、当车轮离开时，踏板总成在弹性元件的作用下恢复到初始位置；此时升降驱动机构继续启动工作，驱动踏板总成下降到指定位置，该位置不论经过的车轮的轮缘高是多少，车轮轮缘均不能压到踏板总成。

3.有益效果

采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下显著效果：

(1)本发明的一种轨道交通车轮径向跳动在线动态检测装置，包括依次安装于轨道内侧且相互平行的踏板总成、滑动板及固定板总成，滑动板与踏板总成及固定板总成之间分别通过滑轨机构滑动相连，当列车车轮压上踏板总成时，踏板总成会沿滑轨机构相对于滑动板产生下压运动，而当列车车轮离开踏板总成时，在弹性元件的作用下踏板总成沿滑轨机构向上进行回复运动，从而带动位移感应板相对于位移传感器发生移动，通过位移传感器所测与位移感应板之间的距离变化，可以对列车车轮踏面的径向跳动进行在线动态测量，大大提高了测量效率，且其测量精度及整个测量装置的结构稳定性相对于现有平行四边形测量机构均得到明显提高。

(2)本发明的一种轨道交通车轮径向跳动在线动态检测装置，所述滑动板与升降驱动机构相连，通过升降驱动机构驱动滑动板上下运动，在弹性元件的作用下，踏板总成会随滑动板发生同步运动，从而可以对踏板总成的初始高度进行调节，进而满足不同轮缘高车轮的测量要求，防止车轮对踏板总成造成较大的冲击，并有利于保证测量精度。

(3)本发明的一种轨道交通车轮径向跳动在线动态检测装置，所述的升降驱动机构包括驱动电机、丝杠、丝杠螺母和螺母固定板，驱动电机驱动丝杠发生转动，丝杠螺母相对于丝杆发生轴向移动，由于丝杠螺母与滑动板固定相连，从而可以带动滑动板与踏板总成一起进行上下移动；而当列车车轮压上踏板总成时，升降驱动机构对滑动板起到支撑作用，使踏板总成能够与滑动板之间产生相对滑动。

(4)本发明的一种轨道交通车轮径向跳动在线动态检测装置，当采用本发明的升降驱动机构时，在车轮压上踏板总成时，由于丝杠螺母与丝杠之间不可避免的会存在螺纹板间隙，因此就造成滑动板向下移动，从而会影响测量结果的准确性，本发明通过在滑动板的底部设置制动系统，从而可以有效防止车轮压过时滑动板向下移动，进而有利于提高测量结果的准确性。

(5)本发明的一种轨道交通车轮径向跳动在线动态检测装置，所述滑动板与固定板总成之间的滑轨机构相对于滑动板垂直安装，滑动板与踏板总成之间的滑轨机构相对于滑动板倾斜安装，从而有利于进一步提高整个测量装置结构与运行的稳定性，并有效降低车轮对检测装置的冲击，保证了测量结果的准确性。

(6)本发明的一种轨道交通车轮径向跳动在线动态检测装置，所述的固定板总成包括主固定板、端固定板及上封板，主固定板、端固定板与上封板共同围绕形成箱式结构，滑动板分别通过滑轨机构与主固定板、端固定板、上封板滑动相连，从而可以进一步提高整个检测装置的结构强度和稳定性以及滑动板与踏板总成、固定板总成之间相对运动的平稳性。所述滑动板与踏板总成之间还设有中间固定板，且滑动板与中间固定板通过第四滑轨滑动相连，从而进一步提高了装置的结构稳定性。

(7)本发明的一种轨道交通车轮径向跳动在线动态检测装置，所述的固定板总成固定于底板总成上，通过对底板总成的结构进行优化设计，从而可以有效保证底板总成与轨道之间安装的牢固性，进而有利于提高整个装置安装的牢固性及检测准确性。

(8)本发明的一种轨道交通车轮径向跳动在线动态检测方法，通过对在线动态检测装置的结构进行优化设计，从而可以对车轮径向跳动进行实时在线动态检测，且其检测效率、检测精度相对于现有检测装置得到了提高。此外，采用本发明的方法，可以先根据列车车轮的轮缘高度对踏板总成的初始高度进行调节，从而满足不同轮缘高车轮的检测要求，有效降低了列车车轮压过时产生的冲击作用。

附图说明

图1为本发明的一种轨道交通车轮径向跳动在线动态检测装置的整体结构示意图；

图2为本发明的在线动态检测装置的固定板总成的结构示意图；

图3为本发明的滑动板的结构示意图；

图4为本发明的在线动态检测装置的拆分结构示意图(一)；

图5为本发明的在线动态检测装置的拆分结构示意图(二)；

图6为本发明的在线动态检测装置的拆分结构示意图(三)；

图7为本发明的升降驱动机构的结构示意图；

图8为本发明的底板总成的结构示意图；

图9为本发明的制动系统的安装结构示意图；

图10为本发明的制动系统的结构示意图；

图11为本发明的拉簧的结构示意图；

图12为本发明的弹簧销的结构示意图。

示意图中的标号说明：

1、轨道；2、踏板总成；201、踏板；202、踏板支撑板；3、滑动板；4、固定板总成；401、主固定板；402、端固定板；403、上封板；404、中间固定板；5、底板总成；501、底部支撑板；502、第一轨道压板；503、压板螺栓；504、压板螺母；505、拉杆螺栓；506、固定耳；507、加强筋；508、第二轨道压板；6、升降驱动机构；601、驱动电机；602、第一联轴器；603、电机安装座；604、丝杠固定座；605、丝杠；606、丝杠螺母；607、螺母固定板；701、第一滑轨；702、第二滑轨；703、第三滑轨；704、第四滑轨；8、弹性元件；801、弹性元件支座；802、弹性元件调节板；803、弹性元件支撑板；804、弹簧销；805、勾槽；9、位移传感器；901、位移感应板；902、传感器安装座；10、制动系统；1001、支撑固定座；1002、第二联轴器；1003、丝杆；1004、电磁制动器；1005、制动器耦合片；1006、耦合片连接板；1007、丝杆螺母；1008、轴承；1009、轴承座。

具体实施方式

为进一步了解本发明的内容，现结合附图和具体实施例对本发明作详细描述。

实施例1

结合图1-图6，本实施例的一种轨道交通车轮径向跳动在线动态检测装置，包括依次安装于轨道1内侧且相互平行的踏板总成2、滑动板3及固定板总成4，其中滑动板3与踏板总成2及固定板总成4之间分别通过滑轨机构滑动相连，且滑动板3与踏板总成2之间还通过弹性元件8相连；所述踏板总成2上设有位移感应板901，且位移感应板的上方或下方对应设有位移传感器9(二者安装位置可互换)，本实施例中位移传感器9通过传感器安装座902安装于滑动板3上。

本实施例通过在轨安装一踏板总成2，在车轮经过时，踏板总成2顶面始终保持与轮缘顶点接触，踏板总成2在车轮轮缘的压下作用下产生向下的位移量，且该位移量随着踏面与轨道接触点的不同而变化，采集车轮通过踏板总成2过程中踏板总成2位移的变化，即可以描绘出车轮踏面失圆情况。其中，当列车车轮压上踏板总成2后，在车轮的滚压作用下，踏板总成2沿滑轨机构相对于滑动板3向下移动，此时滑动板3相对于固定板总成4不产生相对滑动，则位移感应板901与位移传感器9之间的距离即发生变化；而当列车车轮离开踏板总成2时，在弹性元件8的回复力作用下踏板总成2沿滑轨机构相对于滑动板3逐渐向上进行回复运动，通过对位移感应板901与位移传感器9之间的距离变化数据进行处理，即可得到列车车轮踏面的径向跳动、踏面擦伤及磨损数据，实现了列车车轮缺陷的在线动态测量，大大提高了测量效率。本实施例中通过滑轨机构的设置对踏板总成2的移动进行导向，并通过弹性元件8的作用使其进行回复运动，相对于现有平行四边形测量机构，测量装置的结构稳定性及测量精度均得到了有效提高。

具体的，若此车轮踏面不存在擦伤，则整个踏面周长内相对钢轨的垂直位置不变，对应的位移传感器9的测量值相对也不变；反之若此车轮踏面存在擦伤或磨损不均，踏面到轮缘顶部的相对高度发生了变化，则踏板总成2与钢轨的垂直位置也发生了相对变化，此时位移传感器9的测量值的变化量即为擦伤量的大小。同时将其测量值与无磨损的新车轮相比较，即可得出车轮踏面的磨损量。

实施例2

本实施例的一种轨道交通车轮径向跳动在线动态检测装置，其结构基本同实施例1，其区别主要在于：本实施例中滑动板3与升降驱动机构6相连，通过升降驱动机构6驱动滑动板3沿滑轨机构相对于固定板总成4发生上下运动，此时滑动板3与踏板总成2之间不发生相对滑动，从而带动踏板总成2一起进行上下运动，进而实现踏板总成2安装高度的灵活调节。

因在实际使用中，一列车上的所有车轮的轮缘高会有不同，测量时踏板总成2会高出车轮轮缘一定的值来作为预压量，该预压量值不能太大，否则车轮会严重撞击踏板总成2，造成踏板总成2的损坏而降低测量精度；该预压量同样也不能太小，不然车轮轮缘会压不到踏板总成2，造成检测不到数据。本实施例中通过踏板总成2、滑动板3与固定板总成4的分体式结构设计，同时配合升降驱动机构6的作用，从而既可以实现车轮踏面缺陷的测量，同时又可以对踏板总成2的初始高度进行调节，从而满足不同轮缘高车轮的测量要求，减小车轮对踏板总成2造成较大的冲击，并保证测量精度。

发明人最初在研究过程中，是将踏板总成2直接与固定板通过滑轨机构相连，并通过升降驱动装置直接驱动踏板总成上下运动来实现踏板总成2的高度调节，但采用该种结构检测机构的结构及运行稳定性相对较差，因此，发明人在后续研究中在踏板总成2与固定板总成4之间增设滑动板3，通过驱动滑动板3的升降对踏板总成的高度进行调节，有效提高检测机构的结构及运行稳定性。

实施例3

本实施例的一种轨道交通车轮径向跳动在线动态检测装置，其结构基本同实施例2，其区别主要在于：所述的滑轨机构均包括相互配合的滑块与导轨，本实施例中踏板总成2与固定板总成4上分别固定安装有滑块，滑动板3上对应设有与上述滑块滑动配合的导轨，其中滑动板3与固定板总成4之间的滑轨机构相对于滑动板3垂直安装，滑动板3与踏板总成2之间的滑轨机构相对于滑动板3倾斜安装，从而有利于提高整个装置的结构稳固性，并有效降低车轮对测量装置的冲击作用。

实施例4

本实施例的一种轨道交通车轮径向跳动在线动态检测装置，其结构基本同实施例2，其区别主要在于：如图5、图7所示，本实施例的升降驱动机构6包括驱动电机601、丝杠605、丝杠螺母606和螺母固定板607，其中驱动电机601通过电机安装座603与固定板总成4固定相连，其输出轴通过第一联轴器602与丝杠605一端固定相连，丝杠605另一端与丝杠螺母606螺纹相连，丝杠螺母606安装于螺母固定板607上，且螺母固定板607与滑动板3固定相连。

当驱动电机601向下旋转时，丝杠605和丝杠螺母606之间产生相对转动，丝杠螺母606沿丝杠中轴线向下运动，从而带动螺母固定板607和滑动板3一起向下运动，在弹性元件8的作用下，踏板总成2也同步向下运动。当驱动电机601向上旋转时，丝杠螺母606沿丝杠中轴线向上运动，从而带动螺母固定板607和滑动板3一起向上运动，在弹性元件8的作用下，踏板总成2也同步向上运动。也即，当车轮到来之前，驱动电机601驱动滑动板3带动踏板总成2一起上下运动二者之间无相对运动，使踏板总成2高出车轮轮缘最低点一定的高度(如1.5-3mm左右)后保持不动。当车轮压在踏板总成2上时，踏板总成2和滑动板3会产生一定的相对位移，此时安装在滑动板3上的位移传感器就可以测出踏板总成2的位移量，该位移量连起来后如有或高或低的现象即为前面所说车轮踏面有缺陷。

本实施例中电机安装座603加工为L形结构，其中电机安装座603的底板上加工有与电机相配合的圆形台阶孔，电机轴穿过该安装孔并与底板固定相连，电机安装座603的垂直板固定安装于固定板总成上。所述固定板总成4上还固定有丝杠固定座604，丝杠605穿过丝杠固定座604并通过第一联轴器602与驱动电机601的输出轴相连，通过丝杠固定座604对丝杠605进行导向。

本实施例的一种轨道交通车轮径向跳动在线动态检测方法，启用上述在线动态检测装置，其过程如下：

步骤一、踏板总成高度调节：根据待检测列车车轮的轮缘高，通过升降驱动机构6驱动滑动板3升降，此时踏板总成2与滑动板3之间无相对运动，踏板总成2随滑动板3同步升降，当踏板总成2升降到指定位置时，此时升降驱动机构6停止工作；

步骤二、车轮检测过程：当车轮压上踏板总成2时，踏板总成2被车轮轮缘压下，产生沿滑轨方向斜向下的位移，在踏板总成2下降的过程中，滑动板3相对于固定板总成4保持不动，此时位移传感器9即相对于位移感应板901产生相对位移，通过转化即求得车轮经过时踏板总成2被车轮轮缘压下的位移；通过对整个车轮踏面周长内位移传感器9所采集到的数据进行处理，即可得到列车车轮踏面径向跳动情况；

步骤三、当车轮离开时，踏板总成2在弹性元件8的作用下恢复到初始位置；此时升降驱动机构6继续启动工作，驱动踏板总成2下降到指定位置，该位置不论经过的车轮的轮缘高是多少，车轮轮缘均不能压到踏板总成2。

实施例5

本实施例的一种轨道交通车轮径向跳动在线动态检测装置，其结构基本同实施例4，其区别主要在于：结合图3、图9、图10，所述滑动板3的底部设有制动系统10，该制动系统10包括丝杆1003、电磁制动器1004、制动器耦合片1005和耦合片连接板1006，其中丝杆1003一端通过第二联轴器1002与滑动板3底部固定相连，其另一端依次穿过电磁制动器1004、制动器耦合片1005、耦合片连接板1006并与丝杆螺母1007螺纹相连，所述耦合片连接板1006上还安装有轴承1008，轴承1008外部设有轴承座1009。本实施例中滑动板3底部固定有支撑固定座1001，第二联轴器1002与支撑固定座1001固定相连；所述制动器耦合片1005、耦合片连接板1006及丝杆螺母1007之间固定相连，且电磁制动器1004与轴承座1009均与底板总成5固定相连。

滑动板3在车轮经过时会受到竖直向下的压力，由于此时滑动板3主要依靠升降驱动机构6进行支撑，而受丝杠螺母606与丝杠605之间不可避免的会存在螺纹间隙，因此丝杠螺母606会在有限的间隙内转动，从而导致滑动板3随之下移，造成数据采集不准确。基于以上问题，本实施例通过在滑动板3的下部与底板总成配合的相应位置安装制动系统10，滑动板3在车轮经过时会将受到的竖直向下的压力传递给制动系统10，通过制动系统10的制动力，使滑动板3在受到压力时不产生位移，从而可以提高检测机构的整体结构稳定性和检测数据的精度。

具体的，列车到达之前，通过升降驱动机构驱动滑动板3升/降，滑动板3在升降的过程中，丝杆1003受到轴向力和径向力，径向力带动制动器耦合片、耦合片连接板、丝杆螺母以及轴承内圈一起转动。而当滑动板3升/降到指定位置时，打开电磁制动器的电源，电磁制动器1004与制动器耦合片1006之间产生很大的吸引力，此吸引力大于车轮经过时滑动板3所受的压力，从而抵消丝杆1003在车轮经过时所受的轴向力和径向力，使车轮经过时滑动板3能够不产生位移，进而保证了测量数据的准确性。

实施例6

本实施例的一种轨道交通车轮径向跳动在线动态检测装置，其结构基本同实施例5，其区别主要在于：结合图1-图6，本实施例的固定板总成4包括主固定板401、位于主固定板401两端的端固定板402以及位于主固定板401顶部的上封板403，主固定板401、端固定板402及上封板403共同围绕形成箱式结构。其中滑动板3通过第一滑轨701与踏板总成2滑动相连，通过第二滑轨702与主固定板401滑动相连，并通过第三滑轨703与端固定板402滑动相连，从而可以进一步提高整个装置结构的稳定性及滑动板上下运动时的平稳性，有利于保证测量精度。更优化的，所述滑动板3与踏板总成2之间还设有中间固定板404，且滑动板3与中间固定板404通过第四滑轨704滑动相连，主固定板401、端固定板402、上封板403及中间固定板404共同围绕形成相对封闭的箱式结构，滑动板3即安装于箱式固定板总成内部。

实施例7

本实施例的一种轨道交通车轮径向跳动在线动态检测装置，其结构基本同实施例6，其区别主要在于：所述的固定板总成4固定于底板总成5上，该底板总成5安装固定于轨道1底部。具体的，如图8所示，本实施例的底板总成5包括底部支撑板501，底部支撑板501上设有第一轨道压板502和第二轨道压板508，第一轨道压板502通过压板螺栓503与底部支撑板501固定相连，所述轨道1底部两侧分别压紧固定于第一轨道压板502、第二轨道压板508与底部支撑板501之间；所述底部支撑板501上还设有压板螺母504，压板螺母504上加工有与轨道1底部侧边仿形的咬口，且压板螺母504通过拉杆螺栓505与底部支撑板501底部的固定耳506固定相连。拉杆螺栓505通过固定耳506紧固压板螺母504时，压板螺母504与第二轨道压板508之间的咬口距离缩小，使得底板总成5与钢轨紧紧地固定在一起；然后再通过压板螺栓503和第一轨道压板502进一步将底部支撑板501与钢轨连接紧固。本实施例中底部支撑板501的两侧还设有加强筋507，底部支撑板501与加强筋507是一体式，可采用铸造或焊接的形式，以保证机构整体的刚性，以满足整个机构的测量精度需要。

实施例8

本实施例的一种轨道交通车轮径向跳动在线动态检测装置，其结构基本同实施例6，其区别主要在于：所述弹性元件8的两端分别与滑动板3、踏板总成2固定相连，且弹性元件8的安装方向与滑动板3、踏板总成2之间滑轨机构的安装方向平行。具体的，如图11，图12所示，本实施例的弹性元件8采用拉簧，拉簧的两端均设有弹簧勾，踏板总成2和滑动板3上分别设有弹簧销804(踏板总成2上弹簧销的高度低于滑动板3上弹簧销的高度)，弹簧销804上均加工有与弹簧勾相对应的勾槽805，拉簧的两端分别通过弹簧勾钩挂安装于上述弹簧勾槽内。当车轮滚压踏板总成2时，踏板总成2向下移动，从而向下拉伸弹性元件8，当车轮逐渐离开踏板时，在弹性元件8的作用下踏板总成2逐渐回复。

实施例9

本实施例的一种轨道交通车轮径向跳动在线动态检测装置，其结构基本同实施例8，其区别主要在于：如图3所示，本实施例的弹性元件8采用压簧，压簧一端通过弹性元件支座801固定安装于滑动板3上，所述踏板总成2上设有与压簧另一端对应的弹性元件支撑板803(弹性元件支撑板803的高度大于弹性元件支座801的高度)，且滑动板3上位于弹性元件支撑板803的上方对应设有弹性元件调节板802，弹性元件调节板802上加工有螺纹孔，顶丝穿过螺纹孔顶在弹性元件支撑板803上，即用顶丝来实现弹簧预压力的调节，调节到预定位置后，再使用一个螺母将顶丝并紧(图中省略)。当车轮滚压踏板总成2时，踏板总成2带动弹性元件支撑板803向下移动，从而进一步压缩弹性元件8，当车轮逐渐离开踏板时，在弹性元件8的作用下踏板总成2逐渐回复。

实施例10

本实施例的一种轨道交通车轮径向跳动在线动态检测装置，其结构基本同实施例9，其区别主要在于：如图5所示，本实施例的踏板总成2包括踏板201和踏板支撑板202，踏板201安装于踏板支撑板202上；所述位移感应板901、第一滑轨701、弹性元件支撑板803或弹簧销804均安装于踏板支撑板202上。踏板形状为一长条形，其长度根据实际设置的测量机构的数量来决定分段设置，数个检测机构的踏板总长度不小于车轮踏面周长。

以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种轨道交通车轮径向跳动在线动态检测装置，其特征在于：包括依次安装于轨道(1)内侧且相互平行的踏板总成(2)、滑动板(3)及固定板总成(4)，其中滑动板(3)与踏板总成(2)及固定板总成(4)之间分别通过滑轨机构滑动相连，且滑动板(3)与踏板总成(2)之间还通过弹性元件(8)相连；所述踏板总成(2)上设有位移感应板(901)，且位移感应板(901)的上方或下方对应设有位移传感器(9)。

2.根据权利要求1所述的一种轨道交通车轮径向跳动在线动态检测装置，其特征在于：所述滑动板(3)与升降驱动机构(6)相连。

3.根据权利要求2所述的一种轨道交通车轮径向跳动在线动态检测装置，其特征在于：所述的升降驱动机构(6)包括驱动电机(601)、丝杠(605)和丝杠螺母(606)，其中驱动电机(601)的输出轴与丝杠(605)一端固定相连，丝杠(605)另一端与丝杠螺母(606)螺纹相连，且丝杠螺母(606)与滑动板(3)固定相连。

4.根据权利要求3所述的一种轨道交通车轮径向跳动在线动态检测装置，其特征在于：所述驱动电机(601)通过电机安装座(603)与固定板总成(4)固定相连，丝杠螺母(606)安装于螺母固定板(607)上，且螺母固定板(607)与滑动板(3)固定相连；所述固定板总成(4)上还固定有丝杠固定座(604)，丝杠(605)穿过丝杠固定座(604)并通过第一联轴器(602)与驱动电机(601)的输出轴相连。

5.根据权利要求3或4所述的一种轨道交通车轮径向跳动在线动态检测装置，其特征在于：所述滑动板(3)的底部设有制动系统(10)，该制动系统(10)包括丝杆(1003)、电磁制动器(1004)、制动器耦合片(1005)和耦合片连接板(1006)，其中丝杆(1003)一端通过第二联轴器(1002)与滑动板(3)底部固定相连，其另一端依次穿过电磁制动器(1004)、制动器耦合片(1005)、耦合片连接板(1006)并与丝杆螺母(1007)螺纹相连，所述耦合片连接板(1006)上还安装有轴承(1008)，轴承(1008)外部设有轴承座(1009)。

6.根据权利要求5所述的一种轨道交通车轮径向跳动在线动态检测装置，其特征在于：所述滑动板(3)底部固定有支撑固定座(1001)，第二联轴器(1002)与支撑固定座(1001)固定相连；所述制动器耦合片(1005)、耦合片连接板(1006)及丝杆螺母(1007)之间固定相连，且电磁制动器(1004)及轴承座(1009)均与底板总成(5)固定相连。

7.根据权利要求1-4中任一项所述的一种轨道交通车轮径向跳动在线动态检测装置，其特征在于：所述滑动板(3)与踏板总成(2)之间的滑轨机构相对于滑动板(3)倾斜安装，滑动板(3)与固定板总成(4)之间的滑轨机构相对于滑动板(3)垂直安装；所述弹性元件(8)的安装方向与滑动板(3)、踏板总成(2)之间滑轨机构的安装方向平行；更优化的，所述的固定板总成(4)包括主固定板(401)、位于主固定板(401)两端的端固定板(402)以及位于主固定板(401)顶部的上封板(403)，主固定板(401)、端固定板(402)及上封板(403)共同围绕形成箱式结构；所述滑动板(3)通过第二滑轨(702)与主固定板(401)滑动相连，并通过第三滑轨(703)与端固定板(402)滑动相连；所述滑动板(3)与踏板总成(2)之间还设有中间固定板(404)，且滑动板(3)与中间固定板(404)通过第四滑轨(704)滑动相连。

8.根据权利要求1-4中任一项所述的一种轨道交通车轮径向跳动在线动态检测装置，其特征在于：所述的固定板总成(4)固定于底板总成(5)上，该底板总成(5)安装固定于轨道(1)底部；更进一步的，所述的底板总成(5)包括底部支撑板(501)，底部支撑板(501)上设有第一轨道压板(502)和第二轨道压板(508)，第一轨道压板(502)通过压板螺栓(503)与底部支撑板(501)固定相连，所述轨道(1)底部两侧分别压紧固定于第一轨道压板(502)、第二轨道压板(508)与底部支撑板(501)之间；所述底部支撑板(501)上还设有压板螺母(504)，压板螺母(504)上加工有与轨道(1)底部侧边仿形的咬口，且压板螺母(504)通过拉杆螺栓(505)与底部支撑板(501)底部的固定耳(506)固定相连；所述底部支撑板(501)的两侧还设有加强筋(507)。

9.根据权利要求1-4中任一项所述的一种轨道交通车轮径向跳动在线动态检测装置，其特征在于：所述的弹性元件(8)采用拉簧或压簧，弹性元件(8)的两端分别与踏板总成(2)、滑动板(3)固定相连。

10.一种轨道交通车轮径向跳动在线动态检测方法，其特征在于，采用权利要求1-9中任一项所述的在线动态检测装置，其过程如下：

步骤一、踏板总成高度调节：根据待检测列车车轮的轮缘高，通过升降驱动机构(6)驱动滑动板(3)升降，此时踏板总成(2)与滑动板(3)之间无相对运动，踏板总成(2)随滑动板(3)同步升降，当踏板总成(2)升降到指定位置时，此时升降驱动机构(6)停止工作；

步骤二、车轮检测过程：当车轮压上踏板总成(2)时，踏板总成(2)被车轮轮缘压下，产生沿滑轨方向斜向下的位移，在踏板总成(2)下降的过程中，滑动板(3)相对于固定板总成(4)保持不动，此时位移传感器(9)即相对于位移感应板(901)产生相对位移，通过转化即求得车轮经过时踏板总成(2)被车轮轮缘压下的位移；通过对整个车轮踏面周长内位移传感器(9)所采集到的数据进行处理，即可得到列车车轮踏面径向跳动情况；

步骤三、当车轮离开时，踏板总成(2)在弹性元件(8)的作用下恢复到初始位置；此时升降驱动机构(6)继续启动工作，驱动踏板总成(2)下降到指定位置，该位置不论经过的车轮的轮缘高是多少，车轮轮缘均不能压到踏板总成(2)。

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