CN112129225B - 一种适用于轨道列车轮对测量机的驱动装置及其控制方法 - Google Patents

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    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques

Abstract

本发明公开了一种适用于轨道列车轮对测量机的驱动装置及其控制方法，包括夹盘、激光测距传感器、旋转电机和步进机构，所述夹盘包括首端的夹头和尾端的连接轴，所述连接轴与所述旋转电机的动力输出轴连接，由所述旋转电机带动旋转动作，所述连接轴和所述旋转电机的底部设置有所述进给机构，由所述进给机构带动所述夹头完成进给和退回动作；采用滚珠丝杠驱动夹盘夹紧车轴，具有定位精度高，控制精度高，方便调节等优点；本发明通过橡胶头夹盘、重载滑轨、弹簧卡爪和激光测距传感器等装置结合，增强了轮对测量机可控性，精确性和自动化程度，并且更加容易调整，同时保护了车轴，使测量过程更加的高效，测量轮对的几何参数更加精确。

Description

一种适用于轨道列车轮对测量机的驱动装置及其控制方法
技术领域
本发明涉及轨道列车轮对测量技术领域，特别是涉及一种适用于轨道列车轮对测量机的驱动装置及其控制方法。
背景技术
轨道列车轮对作为列车的承重和运动部件，承受着较大的负载和冲击力，对于需要高速行驶的列车，轮对的几何参数尤为重要。随着机械化生产进程，人工手动测量已经不能满足当下的生产需求，轮对测量机的发展改进，使得对轮对几何参数的测量更加高效、精确。在轮对测量机装夹和旋转车轴时，容易产生定位不准确、对车轴造成划伤，以及旋转车轴时丢转等问题，都会使测量结果有较大的误差，而如何改进现有的轮对测量机，使得轮对测量机适用不同车轴，并且在轮对装夹、旋转测量时误差减小，是轮对测量机发展的一个重要方向。
发明内容
本发明的目的是提供一种适用于轨道列车轮对测量机的驱动装置及其控制方法，以解决上述现有技术存在的问题，该机构能够准确定位夹持和旋转不同型号车轴，由步进电机旋转滚珠丝杠、滑块带动夹盘夹紧，再由夹盘后通过联轴器连接的电机提供动力，进行旋转测量。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
本发明提供一种适用于轨道列车轮对测量机的驱动装置，包括包括夹盘、激光测距传感器、旋转电机和步进机构，所述夹盘包括首端的夹头和尾端的连接轴，所述连接轴与所述旋转电机的动力输出轴连接，由所述旋转电机带动旋转动作，所述连接轴和所述旋转电机的底部设置有所述进给机构，由所述进给机构带动所述夹头完成进给和退回动作；
所述夹头上穿设有一卡爪，所述卡爪的首端突出于所述夹盘，所述卡爪的尾端轴向穿过所述夹头，所述卡爪位于所述夹盘内部的本体上还设置有弹簧一，所述弹簧一首端与所述卡爪上的卡接部相抵，另一端与所述夹盘尾端设置的限位部相抵，所述连接轴的首端套设置有一挡片，所述挡片首端连接所述卡爪的尾端，所述挡片的尾端与所述轴承座之间设置有弹簧二；
所述激光测距传感器设置于所述连接轴的顶部。
优选地，所述连接轴由轴承座支撑，并通过所述联轴器连接减速机的驱动轴，所述减速机则连接所述旋转电机。
优选地，所述激光测距传感器包括传感器一和传感器二，所述传感器一和所述传感器二设置于所述轴承座的顶部。
优选地，所述进给机构包括重载滑块、重载滑轨和进给电机，所述重载滑块设置于所述轴承座的底部，所述重载滑轨滑动配合连接于所述重载滑块的底部，所述进给电机设置于所述重载滑块的尾端，所述进给电机通过滚珠丝杠驱动所述重载滑块前后移动。
优选地，所述夹盘为橡胶头夹盘。
本发明还提供了一种适用于轨道列车轮对测量机的驱动装置的控制方法，包括以下步骤：
1)车轴或轮对到达预检测位后，进给电机旋转使滚珠丝杠驱动重载滑块带动夹盘向前运动；
2)让卡爪接触到车轴端面向后缩回，卡爪的后端推动挡片向后运动，由轴承座上面传感器一检测挡片向后运动距离，由轴承座上面传感器二检测夹盘距离车轴端面的距离；
3)传感器二检测夹盘和车轴达到一定距离时进给电机停止工作；
4)启动旋转电机，带动卡夹盘旋转，卡爪随着夹盘旋转；
5)在卡爪进入车轴端面定位孔后，在弹簧力的作用下，卡爪和挡片向前迅速弹回，传感器一检测到挡片位移后，旋转电机停止工作；
6)进给电机旋转滚珠丝杠，使夹盘到达预定工位夹紧车轴；
7)启动旋转电机，实现车轴或轮对的旋转测量。
本发明相对于现有技术取得了以下有益技术效果：
本发明提供的适用于轨道列车轮对测量机的驱动装置及其控制方法，采用滚珠丝杠驱动夹盘夹紧车轴，具有定位精度高，控制精度高，方便调节等优点。为了解决装夹车轴后旋转丢转的问题，在夹盘配有卡爪。本发明的有益效果在于：以滚珠丝杠结构为基础进行设计，通过橡胶头夹盘、重载滑轨、弹簧卡爪和激光测距传感器等装置结合，增强了轮对测量机可控性，精确性和自动化程度，并且更加容易调整，同时保护了车轴，使测量过程更加的高效，测量轮对的几何参数更加精确。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明中适用于轨道列车轮对测量机的驱动装置的立体结构示意图；
图2为本发明中夹盘的立体结构示意图；
图3为本发明中夹盘的剖面图；
图4为本发明中适用于轨道列车轮对测量机的驱动装置的工作状态的立体结构示意图；
图中：1-夹盘、1-1-卡爪、1-2-挡片、1-3-夹头，1-4-弹簧一、1-5-弹簧二、1-6-连接轴；2-激光测距传感器、2-1-传感器一、2-2-传感器二；3-轴承座、4-联轴器、5-减速机、6-1-进给电机、6-2-旋转电机、7-滚珠丝杠、8-重载滑块、9-重载滑轨。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种适用于轨道列车轮对测量机的驱动装置及其控制方法，以解决现有技术存在的问题。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，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。
本实施例中的适用于轨道列车轮对测量机的驱动装置，如图1-4所示，包括包括夹盘1、激光测距传感器2、旋转电机6-2和步进机构，夹盘1为橡胶头夹盘，夹盘1包括首端的夹头1-3和尾端的连接轴1-6，连接轴1-6与旋转电机6-2的动力输出轴连接，由旋转电机6-2带动旋转动作，具体地，连接轴1-6由轴承座3支撑，并通过联轴器4连接减速机5的驱动轴，减速机5则连接旋转电机6-2；连接轴1-6和旋转电机6-2的底部设置有进给机构，由进给机构带动夹头1-3完成进给和退回动作；进给机构包括重载滑块8、重载滑轨9和进给电机6-1，重载滑块8设置于轴承座3的底部，重载滑轨9滑动配合连接于重载滑块8的底部，进给电机6-1设置于重载滑块8的尾端，进给电机6-1通过滚珠丝杠7驱动重载滑块8前后移动。
夹头1-3上穿设有一卡爪1-1，卡爪1-1的首端突出于夹盘1，卡爪1-1的尾端轴向穿过夹头1-3，卡爪1-1位于夹盘1内部的本体上还设置有弹簧一1-4，弹簧一1-4首端与卡爪1-1上的卡接部相抵，另一端与夹盘1尾端设置的限位部相抵，连接轴1-6的首端套设置有一挡片1-2，挡片1-2首端连接卡爪1-1的尾端，挡片1-2的尾端与轴承座3之间设置有弹簧二1-5；激光测距传感器2包括传感器一2-1和传感器二2-2，传感器一2-1和传感器二2-2设置于轴承座3的顶部。
基于上述适用于轨道列车轮对测量机的驱动装置，本实施还提供了一种适用于轨道列车轮对测量机的驱动装置的控制方法，包括以下步骤：
1)车轴或轮对到达预检测位后，进给电机6-1旋转使滚珠丝杠7驱动重载滑块8带动夹盘1向前运动；
2)让卡爪1-1接触到车轴端面向后缩回，卡爪1-1的后端推动挡片1-2向后运动，由轴承座3上面传感器一2-1检测挡片1-2向后运动距离，由轴承座3上面传感器二2-2检测夹盘1距离车轴端面的距离；
3)传感器二2-2检测夹盘1和车轴达到一定距离时进给电机6-1停止工作；
4)启动旋转电机6-2，带动卡夹盘1旋转，卡爪1-1随着夹盘1旋转；
5)在卡爪1-1进入车轴端面定位孔后，在弹簧力的作用下，卡爪1-1和挡片1-2向前迅速弹回，传感器一2-1检测到挡片1-2位移后，旋转电机6-2停止工作；
6)进给电机6-1旋转滚珠丝杠7，使夹盘1到达预定工位夹紧车轴；
7)启动旋转电机6-2，实现车轴或轮对的旋转测量。
本发明应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (6)

1.一种适用于轨道列车轮对测量机的驱动装置的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)车轴或轮对到达预检测位后，进给电机旋转使滚珠丝杠驱动重载滑块带动夹盘向前运动；
2)让卡爪接触到车轴端面向后缩回，卡爪的后端推动挡片向后运动，由轴承座上面传感器一检测挡片向后运动距离，由轴承座上面传感器二检测夹盘距离车轴端面的距离；
3)传感器二检测夹盘和车轴达到一定距离时进给电机停止工作；
4)启动旋转电机，带动卡夹盘旋转，卡爪随着夹盘旋转；
5)在卡爪进入车轴端面定位孔后，在弹簧力的作用下，卡爪和挡片向前迅速弹回，传感器一检测到挡片位移后，旋转电机停止工作；
6)进给电机旋转滚珠丝杠，使夹盘到达预定工位夹紧车轴；
7)启动旋转电机，实现车轴或轮对的旋转测量；
适用于轨道列车轮对测量机的驱动装置包括夹盘、激光测距传感器、旋转电机和进给机构，所述夹盘包括首端的夹头和尾端的连接轴，所述连接轴与所述旋转电机的动力输出轴连接，由所述旋转电机带动旋转动作，所述连接轴和所述旋转电机的底部设置有所述进给机构，由所述进给机构带动所述夹头完成进给和退回动作；
所述夹头上穿设有一卡爪，所述卡爪的首端突出于所述夹盘，所述卡爪的尾端轴向穿过所述夹头，所述卡爪位于所述夹盘内部的本体上还设置有弹簧一，所述弹簧一首端与所述卡爪上的卡接部相抵，另一端与所述夹盘尾端设置的限位部相抵，所述连接轴的首端套设置有一挡片，所述挡片首端连接所述卡爪的尾端，所述挡片的尾端与轴承座之间设置有弹簧二；
所述激光测距传感器设置于所述连接轴的顶部。
2.一种权利要求1中的适用于轨道列车轮对测量机的驱动装置的控制方法应用的适用于轨道列车轮对测量机的驱动装置，其特征在于：包括夹盘、激光测距传感器、旋转电机和进给机构，所述夹盘包括首端的夹头和尾端的连接轴，所述连接轴与所述旋转电机的动力输出轴连接，由所述旋转电机带动旋转动作，所述连接轴和所述旋转电机的底部设置有所述进给机构，由所述进给机构带动所述夹头完成进给和退回动作；
所述夹头上穿设有一卡爪，所述卡爪的首端突出于所述夹盘，所述卡爪的尾端轴向穿过所述夹头，所述卡爪位于所述夹盘内部的本体上还设置有弹簧一，所述弹簧一首端与所述卡爪上的卡接部相抵，另一端与所述夹盘尾端设置的限位部相抵，所述连接轴的首端套设置有一挡片，所述挡片首端连接所述卡爪的尾端，所述挡片的尾端与轴承座之间设置有弹簧二；
所述激光测距传感器设置于所述连接轴的顶部。
3.根据权利要求2所述的适用于轨道列车轮对测量机的驱动装置，其特征在于：所述连接轴由轴承座支撑，并通过联轴器连接减速机的驱动轴，所述减速机则连接所述旋转电机。
4.根据权利要求3所述的适用于轨道列车轮对测量机的驱动装置，其特征在于：所述激光测距传感器包括传感器一和传感器二，所述传感器一和所述传感器二设置于所述轴承座的顶部。
5.根据权利要求2所述的适用于轨道列车轮对测量机的驱动装置，其特征在于：所述进给机构包括重载滑块、重载滑轨和进给电机，所述重载滑块设置于所述轴承座的底部，所述重载滑轨滑动配合连接于所述重载滑块的底部，所述进给电机设置于所述重载滑块的尾端，所述进给电机通过滚珠丝杠驱动所述重载滑块前后移动。
6.根据权利要求2所述的适用于轨道列车轮对测量机的驱动装置，其特征在于：所述夹盘为橡胶头夹盘。
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