CN111076695A - 一种车轮多边形检测的装置与检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车轮多边形检测的装置与检测方法。该方法以单片机为控制核心，通过夹持装置安装在副杆的百分表与轨面零距离接触，通过车轮滚动，百分表测量头对车轮保持一圈的接触，当车轮出现缺陷时，会出现一个径跳量，能够被百分表直接捕捉并且传送至传感器，传感器继而将数据输出至数据处理器，当数据超出规定范围时，数据处理器发出指令并亮红灯并发声报警，并且数据处理器中数据可通过与计算机终端连接以显示检测结果。该装置避免了当前检测车轮必须卸下车轮的复杂工序，消除了检车时的不便，大幅减少了人力、物力、财力，提高了作业效率。

Description

一种车轮多边形检测的装置与检测方法

技术领域

本发明涉及一种车轮多边形检测装置与检测方法。

背景技术

车轮是列车车体与轨道之间连接的部件，定位于转向架下侧，主要有传导垂向力和导向的作用，所以是必不可少的部件。要保证车辆的平稳运行，一是保证轨道的平顺，二是要保证车轮的圆顺。

随着车辆速度的飞速提升，且由于车轮与轮轨之间持续的表面高强度的接触，在复杂的路况下，车轮运行过程中，车轮不断的磨耗，各种缺陷也随之出现，其中，车轮不圆化就是常见的车轮缺陷之一。车轮不圆包括局部缺陷、扁疤、剥落、脱落、踏面突起、车轮多边形化和车轮非周期性不圆顺等。

而其中，车轮多边形问题是其中一种典型缺陷，车轮多边形现象又常称为车轮波磨、车轮谐波磨耗或车轮周期性非圆化,普通列车和高速列车上都会出现车轮多边形现象。径跳量超过0.3mm的车轮多边形缺陷会使车辆轨道系统之间的振动加剧，对轨道和车辆部件产生严重损伤并增大轮轨冲击和滚动噪声，尤其是在高速列车运行中，车轮多边形对车辆安全运营构成了潜在威胁。当车轮发生多边形情况比较严重的时候，必须进行镟修或打磨处理，情况严重时必须更换轮对。车轮的多边形现象的出现和发展，不仅影响车辆和轨道结构的使用寿命，而且严重的损伤可能会导致重大脱轨事故的发生，因此，车轮的圆顺至关重要。

由上述可见，对车轮多边形的检测是一项保证列车行驶安全性能的必不可少的步骤，而在确保准确测量车轮多边形的大前提下，能够既节省时间成本又节省经济成本的对车轮多边形进行测量显得尤为可贵，本发明正是基于此目的而设计，着重解决了以下几个问题：

（1）精确性:准确采集同圆周车轮踏面一圈各点与车轮轴心的距离，并且比对标准同高度圆周半径，误差超出范围时输出结果数据；

（2）易用性：检测装置结构简单，操作方便，检测结果可通过从视觉和听觉两个方面接收将缺陷处位置反映出来的信号，直观简洁；

（3）实用性：由于检测开始后，检修人员可快速安装检测装置，安装完成后只需在边上观察检测结果，有效提高测量的安全性和效率；

（4）经济性：省去部分车辆检修部门对车轮检测复杂工序投入的财力、物力。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足及满足精确、实用、易用检测，本发明提供了一种车轮多边形检测装置检测方法，该装置以单片机为控制核心，通过夹持装置安装在副杆的百分表与踏面零距离接触，通过车轮滚动，百分表测量头与车轮踏面保持一圈的接触，当车轮踏面出现缺陷时，会出现一个径跳量，能够被百分表直接捕捉并且传送至传感器，传感器继而将数据输出至数据处理器，当数据超出规定范围时，数据处理器发出指令并亮红灯并发声报警。检测装置的可调磁铁可通过磁铁旋钮调节磁性，使得在进行吸附操作时安全可靠，不易夹手。检测装置的可调直角转换、表座夹以及可旋百分表座使得该装置能够针对不同型号的车轮做出调整，装置安装方便、操作简单、精确度高。

本发明所采用的技术方案是：利用当车轮产生多边形情况下车轮踏面两边交接处必然产生凸起继而跟附近位置产生一个半径差这一特点，使用百分表接触头与车轮踏面的一周接触捕捉车轮缺陷位置，将出现径跳时将测得的径跳量与规定误差值对比，误差过大时发出警报，提醒随车检车员记录。数据处理器可储存数据，并通过数据线传输至电脑，方便检车员记录并报告数据。该装置避免了当前检测车轮踏面必须卸下车轮的复杂工序，消除了检车时的不便，大幅减少了人力、物力与财力。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

（1） 本发明与现有技术的最大不同之处无需将车轮拆卸进行单独检测，免除传统技术中检测车轮踏面的多道复杂工序。

（2）通过传感器采集数据传输至数据处理器进行处理并储存，达到误差报警并记录导出数据至电脑。

（3）结合检测现场的实际情况，本发明适用于大部分型号及尺寸的车轮踏面，且安装方便、便于携带，操作简单，界面直观、一目了然，大幅减少工作人员的工作量，提高作业效率。

附图说明

图1 本发明的工作流程。

图2为本发明的装置结构示意图。

图3为本发明的工作状态图。

附图标记：数据处理器1、复位按钮2、LED灯组3、声孔4、数据传输接口5、可调磁铁6、可调磁铁按钮7、主杆8、数据线9、直角转换10、传感器11、传感器夹12、副杆13、表座夹14、可旋百分表座15、信号线16、百分表17、车轮踏面18、车轮19、轴承20。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

如附图1和附图2所示，本发明由可调磁铁、磁铁旋钮、数据处理器、主杆、可调直角转换、副杆、传感器夹、传感器、表座夹、可旋百分表座、百分表、数据线、信号线组成。数据处理器1与可调磁铁6过盈配合，卡住可调磁铁6顶端，主杆8一端旋入可调磁铁6螺旋孔中，另一端卡入直角转换10，直角转换6另外一孔插入副杆13，直角转换6孔都是以螺栓紧固，传感器夹12一端利用螺栓紧固于副杆，传感器11旋入传感器夹12，可任意调节旋入深度，表座夹14卡于副杆13一头，可旋百分表座15与表座夹14紧固连接，百分表17插入可旋百分表座15孔内，并通过螺栓紧固，数据处理器1与传感器11通过数据线9相连，传感器11通过信号线16与百分表17相连。

如图所示本发明的工作方法如下：

开始检测之前，工作人员将规定误差值输入数据处理器1，转向架入检修库后，工作人员将装置中的可调磁铁6吸附在轴承20侧面，旋紧主杆8，根据被测车轮19的规格，调整可调直角转换10在主杆8上的横向位置以及可旋百分表座15的角度，使得百分表17能够垂直的与被测车轮踏面18零距离接触，继而拧紧各个部位的紧固螺母，使得整个装置能够在检测过程中保持稳定。缓慢推动转向架，使车轮19滚动，百分表17测量头在车轮踏面18滑动，当车轮踏面18出现半径差的时候，百分表17测量头会有跳动，百分表17读数并把数据传输给传感器11，传感器11把数据输出给数据处理器1，数据处理器1将接收到的数据与之前输入的规定误差值进行比对，当数据大于规定误差值0.3mm时，LED灯组3亮红灯，并由声孔4发出报警声提示检测人员，检测人员在车轮踏面18上用标记笔画标记记录位置并记录报警次数，检测完后将数据通过数据传输接口5输入计算机终端读取，从而可知车轮是几阶多边形的变形及变形量,自此完成一轮检测，当进行下一次检测时，按下复位按钮2，数据处理器1将检测的数据与之前数据区别存储。

上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改造，或未经改进直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种车轮多边形检测的装置与检测方法，其使用的装置由数据处理器1、复位按钮2、LED灯组3、声孔4、数据传输接口5、可调磁铁6、可调磁铁按钮7、主杆8、数据线9、直角转换10、传感器11、传感器夹12、副杆13、表座夹14、可旋百分表座15、信号线16、百分表17、车轮踏面18、车轮19、轴承20组成，其特征在于：利用车轮在转动过程中百分表17在车轮踏面18的滑动过程中的采集到的径跳量是否超过0.3mm来检测车轮是否存在车轮多边形的问题，径跳值超过0.3mm则表示存在车轮多边形问题，百分表17测得的数据由传感器11采集，并传输给数据处理器1进行比对数据，结果由LED灯组3和声孔4显示，并且可由数据传输接口5将数据输入计算机，传输完数据后，进行下一次测试时，按复位按钮2，待测数据将会与之前数据区别储存。

2.根据权利要求1所述的一种车轮多边形检测的装置与检测方法，其特征在于：百分表17安装在可旋百分表座15上，可旋百分表座15通过表座夹14安装在副杆13上，传感器11通过传感器夹12活动安装在副杆13上，副杆13通过直角转换10与主杆8连接，主杆8通过前端螺纹旋入可调磁铁6，数据处理器1夹在可调磁铁6上。

3.根据权利要求1所述的一种车轮多边形检测的装置与检测方法，其特征在于：百分表17通过信号线16与传感器11相连，传感器11通过数据线9与数据处理器1连接，数据处理器1可存储数据，也可将储存的数据由数据接口5通过专用数据线连接计算机终端，然后在计算机中储存并打印输出，即可完成车轮多边形检测。

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