CN112319539B - 一种机车限界检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种机车限界检测装置，包括铁轨两侧的固定立柱，所述固定立柱上设置有绕固定立柱转动的旋转支架，所述旋转支架相对对称设置，所述旋转支架上设置有上部规限界叶板，所述上部规限界叶板的内侧边围成机车上部限界规，所述固定立柱上还设置有驱动旋转支架绕固定立柱旋转的转动装置。本发明提供了一种适用在铁路轨道上，工作时旋转支架垂直于机车行驶方向，发挥检测操作；检测装置不工作时，旋转装置驱动旋转支架绕固定立柱旋转，使得旋转支架平行于机车的行驶方向的机车限界检测装置。

Description

一种机车限界检测装置

技术领域

本发明涉及铁路机车检测技术领域，具体说是一种机车限界检测装置。

背景技术

机车限界检测装置是针对标准轨距铁路机车车辆轮廓限界检测的一款精准而实用的检测设备。无论是具有最大标准公差的新车，亦或是具有最大标准公差和磨耗限度的旧车都需要经过该设备的检测，唯有检测合格的车辆才能投入使用。

机车限界检测装置具有车体的限界检测功能，但不能影响正常车辆的通行。因此当该设备工作时，其上部规应垂直于行驶车辆；不工作时，其上部规应与行驶车辆平行，方便于其他车辆通行。因此，需要设计一种适用在铁路轨道上、工作时旋转支架垂直于机车行驶方向发挥检测操作，不工作时旋转支架平行于机车行驶方向的机车限界检测装置。

发明内容

本发明的目的是提供了一种适用在铁路轨道上，工作时旋转支架垂直于机车行驶方向，发挥检测操作；检测装置不工作时，旋转装置驱动旋转支架绕固定立柱旋转，使得旋转支架平行于机车的行驶方向的机车限界检测装置。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种机车限界检测装置，包括铁轨两侧的固定立柱，所述固定立柱上设置有绕固定立柱转动的旋转支架，所述旋转支架相对对称设置，所述旋转支架上设置有上部规限界叶板，所述上部规限界叶板的内侧边围成机车上部限界规，所述固定立柱上还设置有驱动旋转支架绕固定立柱旋转的转动装置。

通过采用上述技术方案，将本装置安装在铁轨线路上，需要检测机车的轮廓限界时，旋转支架垂直于行驶机车行驶方向，机车通过旋转支架时判断机车与旋转支架上的限界叶板之间的距离，即可检测出机车外轮廓的限界是否是属于正常规范范围内；检测不工作时，旋转装置驱动旋转支架绕固定立柱旋转，使得旋转支架平行于机车的行驶方向，方便正常机车在铁轨上通行。

作为本发明的进一步设置，转动装置包括铰接块、旋转拉杆和铰接支座，所述铰接支座固定设置在固定立柱上，所述旋转拉杆穿过铰接支座伸向旋转支架，所述旋转拉杆伸向旋转支架的一端与铰接块铰接，所述铰接块与旋转支架固定连接。

通过采用上述技术方案，控制旋转拉杆与铰接支座的相对位置即可实现铰接块对旋转支架的推拉作用，实现旋转支座的绕固定立柱旋转呈与铁轨垂直和平行两种工作状态。

作为本发明的进一步设置，铰接块两端分别为铰接连接部和推拉部，所述铰接连接部包括圆孔，旋转拉杆的一端通过固定销穿过圆孔与铰接连接部铰接，推拉部设置为斜面，所述斜面与旋转支架的侧面固定连接。

通过采用上述技术方案，旋转拉杆将轴向的作用力传递给铰接块，铰接块将作用力传递给推拉部，推拉部作用与旋转支架，实现旋转支架旋转。

作为本发明的进一步设置，旋转拉杆包括螺纹杆和铰接部，所述螺纹杆的外表面设置有螺纹，与铰接支座螺纹配合，所述螺纹杆一端设置有把手，另一端为T型圆台，所述铰接部一端设置有与T型圆台配合的倒T型盲孔，所述铰接部的另一端设置为U型连接部，所述U型连接部设置有铰接块容纳槽，所述U型连接部还包括垂直于铰接块容纳槽的插销孔。

通过采用上述技术方案，倒T型盲孔的轮廓大于T型圆台的轮廓，使得T型圆台能在倒T型盲孔中顺利转动，当通过把手转动螺纹杆时，螺纹杆沿轴向相对铰接支座移动，此时，铰接部不旋转，仅跟着螺纹杆沿轴向方向移动，推动铰接块绕固定销转动，推动/拉动旋转支架转动。

作为本发明的进一步设置，铰接支座包括支撑架，所述支撑架的底座固定在固定立柱上，所述支撑架上端设置有旋转螺块，所述旋转螺块通过两侧的支撑销轴固定在支撑架上，所述旋转螺块设置有通孔，所述通孔内设置有与螺纹杆螺纹相配合的内螺纹。

通过采用上述技术方案，由于两侧由制成销轴固定，旋转螺块可在小范围内转动调节，旋转螺块与螺纹杆通过螺纹连接一方面能精确调整螺纹杆相对旋转螺块的位置，另一方面，通过螺纹连接能使螺纹杆固定在旋转螺块通孔中，保证旋转支架的测试机车外轮廓的稳定性。

作为本发明的进一步设置，底座上设置有若干个长形通槽，所述长形通槽设置在旋转螺块的两侧。

通过采用上述技术方案，方便调节铰接支座的安装位置。

作为本发明的进一步设置，旋转拉杆的轴线与旋转支架的侧面呈一斜角。

通过采用上述技术方案，旋转拉杆的斜角与铰接块的斜面相对应，旋转拉杆向旋转支座侧向提供作用力，便于旋转支座更好的进行旋转，省力、方便操作。

作为本发明的进一步设置，旋转支架上设置有四块所述的上部规限界叶板，所述上部规限界叶板与旋转支架铰接，每块所述的上部规限界叶板与旋转支架之间设置有压力传感器。

通过采用上述技术方案，当机车的外轮廓有局部形变时，机车通过上部规限界叶板时，形变的轮廓对上部规限界叶板造成作用力，压力传感器测量上部规限界叶板的压力过大或者过小，压力传感器会报警，维修人员通过检测报警的压力传感器对应机车轮廓即可快速找准外轮廓的部位。

作为本发明的进一步设置，还包括下部规限界组件，所述下部规限界组件包括设置在地面上的支撑座，支撑座上设置有下部规限界叶板，所述下部规限界叶板与支撑座铰接，所述下部规限界叶规内侧与上部规限界叶板的内侧轮廓构成机车限界规。

通过采用上述技术方案，下部规限界叶板与上部规限界叶板共同构成机车整个周向的检测外轮廓，全面检测机车的各个部位的外轮廓情况。

作为本发明的进一步设置，旋转支座与固定立柱通过若干个合页铰接。

通过采用上述技术方案，合页能不妨碍旋转支座旋转的同时提高旋转支座的稳定性。

作为本发明的进一步设置，铰接块的圆孔内还嵌设有衬套，衬套与插销孔中的固定销过盈配合，衬套在铰接块中转动连接，铰接块与衬套之间设置有回形扭矩弹簧，回形扭矩弹簧的内侧端部与衬套的外壁固定连接，回形扭矩弹簧的另一端与铰接块的内壁固定连接，回形扭矩弹簧的螺旋方向与铰接块紧抵旋转支架的方向相同。

通过采用上述技术方案，机车限界检测装置是依靠限界叶板的震动情况反馈机车外壳的标准情况，因此旋转支架的稳定性会影响检测的精确性和可靠性，本发明中铰接块的圆孔内还嵌设有衬套，衬套与插销孔中的固定销过盈配合，衬套在铰接块中转动连接，铰接块与衬套之间设置有回形扭矩弹簧，回形扭矩弹簧的内侧端部与衬套的外壁固定连接，回形扭矩弹簧的另一端与铰接块的内壁固定连接，回形扭矩弹簧的螺旋方向与铰接块紧抵旋转支架的方向相同，因此这种方式保证铰接块始终对旋转支架提供紧抵的支撑力，保证旋转支架的在机车通过检测时的静置稳定性，有效提高限界叶板摆动的精确性和可靠性。

本方案的有益效果是：

1、本发明的旋转支架包括左右相对称设置的旋转支架，旋转支架上设置有上部规限界叶板，上部规限界叶板的轮廓为标准上部规的轮廓规范，旋转支架上设置有转动装置，转动装置上包括与旋转支架铰接的铰接块组件，还包括旋转拉杆，旋转拉杆穿过铰接支座与铰接块相连接，初始状态为检测铁路机车车辆轮廓限界时的工作状态，此时铰接块的斜边与旋转支架侧面固定连接，斜边抵住旋转支架的侧面，保证旋转支架处于垂直于铁路机车的行驶方向，对机车的外轮廓进行检测；当不检测机车车辆时，设置在铁轨上的本装置应方便其他车辆的通行，因此，此时转动旋转拉杆，旋转拉杆的手轮远离铰接支座，带动铰接块组件朝远离旋转支架中心移动，铰接块组件的斜边拉动旋转支架的侧面绕铰接轴转动直至转动至90°，实现旋转支架平行于机车行驶方向，方便其他车辆通行，本装置操作简单，实用性强。

2、本发明的旋转支架上沿机车上下、两侧周向铰接有九块限界叶板，九块限界叶板内侧构成机车标准外轮廓检测，每一块规限界叶板上设置有压力传感器，机车外轮廓属于正常的轮廓范围时，机车通过时对限界叶板的作用力会传递给压力传感器，压力传感器的数值在正常范围内则不会报警；当机车的外轮廓有局部形变时，机车通过限界叶板时，形变的轮廓对规限界叶板造成作用力，压力传感器测量限界叶板的压力过大或者过小，压力传感器会报警，维修人员通过检测报警的压力传感器对应机车轮廓即可快速找准外轮廓的部位，结构巧妙，操作方便，反馈及时，并且将不同部位细化分成九块部位进行测试，提高了检测的精确性，提高检测时寻找问题部位的速度和效率，降低检测成本。

3、机车限界检测装置是依靠限界叶板的震动情况反馈机车外壳的标准情况，因此旋转支架的稳定性会影响检测的精确性和可靠性，本发明中铰接块的圆孔内还嵌设有衬套，衬套与插销孔中的固定销过盈配合，衬套在铰接块中转动连接，铰接块与衬套之间设置有回形扭矩弹簧，回形扭矩弹簧的内侧端部与衬套的外壁固定连接，回形扭矩弹簧的另一端与铰接块的内壁固定连接，回形扭矩弹簧的螺旋方向与铰接块紧抵旋转支架的方向相同，因此这种方式保证铰接块始终对旋转支架提供紧抵的支撑力，保证旋转支架的在机车通过检测时的静置稳定性，有效提高限界叶板摆动的精确性和可靠性。

4、本发明的回形扭矩弹簧设置在铰接块和衬套之间，回形扭矩弹簧设置在衬套外壁的环形凹槽中，衬套需要在铰接块中转动，转动时需要克服铰接块内壁的摩擦力进行转动，当不需要检测时，旋转支架由垂直于铁轨的状态旋转改变为平行于铁轨的状态，在这个过程中，铰接块受到拉力绕定位销的轴线反方向转动，此时铰接块的旋转方向与回形扭矩弹簧的螺旋方向相反，因此铰接块对回形扭矩弹簧施加作用力，使回形扭矩弹簧形变张开，回形扭矩弹簧储存复位扭矩力，使铰接块旋转难度变大，但同时由于回形扭矩弹簧设置在衬套和铰接块的间隙中，回形扭矩弹簧张开使衬套与铰接块之间的间隙变大，间隙变大能使衬套相对铰接块的旋转摩擦阻力减小，衬套相对铰接块旋转所需要施加外力减小，减小人员操作难度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述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是本发明机车限界检测装置的正向视角的结构示意图；

图2是本发明机车限界检测装置的俯视视角的结构示意图；

图3是图1中I处的结构示意图；

图4是铰接块的结构示意图；

图5是铰接块的俯视结构示意图；

图6是图5中A-A处的剖面结构示意图；

图7是旋转拉杆的结构示意图；

图8是旋转拉杆的俯视结构示意图；

图9是图8中B-B处的剖面结构示意图；

图10是铰接支座的结构示意图；

图11是铰接支座的俯视结构示意图；

图12是图11中C-C处的剖面结构示意图；

图13是铰接块按照水平面的半剖结构示意图；

图14是回形扭矩弹簧的结构示意图；

图15是回形扭矩弹簧与衬套的结构示意图。

图中，1、固定立柱，2、旋转支架，3、上部规限界叶板，4、机车上部限界规，5、转动装置，6、铰接块，7、旋转拉杆，8、铰接支座，9、铰接连接部，10、推拉部，11、圆孔，12、斜面，13、螺纹杆，14、铰接部，15、把手，16、T型圆台，17、倒T型盲孔，18、U型连接部，19、铰接块容纳槽，20、插销孔，21、支撑架，22、底座，23、旋转螺块，24、支撑销轴，25、通孔，26、长形通槽，27、压力传感器，28、下部规限界组件，29、支撑座，30、下部规限界叶板，31、机车限界规，32、合页，33、衬套，34、回形扭矩弹簧，35、垫片，36、铁轨，37、锁紧螺栓孔。

具体实施方式

下面将结合具体实施例对本发明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的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

参见图1和图2，本发明提供一种机车限界检测装置，包括铁轨36两侧的固定立柱1，所述固定立柱1上设置有绕固定立柱1转动的旋转支架2，所述旋转支架2相对对称设置，所述旋转支架2上设置有上部规限界叶板3，所述上部规限界叶板3的内侧边围成机车上部限界规4，所述固定立柱1上还设置有驱动旋转支架2绕固定立柱1旋转的转动装置5，旋转支座与固定立柱1通过若干个合页32铰接。

参见图3，转动装置5包括铰接块6、旋转拉杆7和铰接支座8，所述铰接支座8固定设置在固定立柱1上，所述旋转拉杆7穿过铰接支座8伸向旋转支架2，所述旋转拉杆7伸向旋转支架2的一端与铰接块6铰接，所述铰接块6与旋转支架2固定连接，旋转拉杆7的轴线与旋转支架2的侧面呈一斜角。

参见图4和图5，铰接块6两端分别为铰接连接部9和推拉部10，所述铰接连接部9包括圆孔11，旋转拉杆7的一端通过固定销穿过圆孔11与铰接连接部9铰接，推拉部10设置为斜面12，所述斜面12与旋转支架2的侧面固定连接。

参见图6，铰接块6还包括有衬套33，所述衬套33通过回形扭矩弹簧34固定设置在圆孔11中，所述衬套33的中心孔中固定设置有环形轴承垫片35。

参见图7-图9，旋转拉杆7包括螺纹杆13和铰接部14，所述螺纹杆13的外表面设置有螺纹，与铰接支座8螺纹配合，所述螺纹杆13一端设置有把手15，另一端为T型圆台16，所述铰接部14一端设置有与T型圆台16配合的倒T型盲孔17，所述铰接部14的另一端设置为U型连接部18，所述U型连接部18设置有铰接块容纳槽19，所述U型连接部18还包括垂直于铰接块容纳槽19的插销孔20。

参见图10-图12，铰接支座8包括支撑架21，所述支撑架21的底座22固定在固定立柱1上，所述支撑架21上端设置有旋转螺块23，所述旋转螺块23通过两侧的支撑销轴24固定在支撑架21上，所述旋转螺块23设置有通孔25，所述通孔25内设置有与螺纹杆13螺纹相配合的内螺纹。

具体的，底座22上设置有若干个长形通槽26，所述长形通槽26设置在旋转螺块23的两侧。

参见图1，具体的，旋转支架2上设置有四块所述的上部规限界叶板3，所述上部规限界叶板3与旋转支架2铰接，每块所述的上部规限界叶板3与旋转支架2之间设置有压力传感器27。

具体的，还包括下部规限界组件28，所述下部规限界组件28包括设置在地面上的支撑座29，支撑座29上设置有下部规限界叶板30，所述下部规限界叶板30与支撑座29铰接，所述下部规限界叶规内侧与上部规限界叶板3的内侧轮廓构成机车限界规31。

参见图13-15，铰接块6的圆孔11内还嵌设有衬套33，衬套33与插销孔20中的固定销过盈配合，衬套33在铰接块6中转动连接，铰接块6与衬套33之间设置有回形扭矩弹簧34，回形扭矩弹簧34的内侧端部与衬套33的外壁固定连接，回形扭矩弹簧34的另一端与铰接块6的内壁固定连接，回形扭矩弹簧34的螺旋方向与铰接块6紧抵旋转支架2的方向相同。

锁紧螺栓通过锁紧螺栓孔37可以将铰接块6锁紧定位在旋转支架2上。

工作原理：旋转支架2包括左右相对称设置的旋转支架2，旋转支架2上设置有上部规限界叶板3，上部规限界叶板3的轮廓为标准上部规的轮廓规范，旋转支架2上设置有转动装置5，转动装置5上包括与旋转支架2铰接的铰接块6组件，还包括旋转拉杆7，旋转拉杆7穿过铰接支座8与铰接块6相连接，初始状态为检测铁路机车车辆轮廓限界时的工作状态，此时铰接块6的斜边与旋转支架2侧面固定连接，斜边抵住旋转支架2的侧面，保证旋转支架2处于垂直于铁路机车的行驶方向，对机车的外轮廓进行检测；当不检测机车车辆时，设置在铁轨36上的本装置应方便其他车辆的通行，因此，此时转动旋转拉杆7，旋转拉杆7的手轮远离铰接支座8，带动铰接块6组件朝远离旋转支架2中心移动，铰接块6组件的斜边拉动旋转支架2的侧面绕铰接轴转动直至转动至90°，实现旋转支架2平行于机车行驶方向，方便其他车辆通行；

旋转支架2上沿机车上下、两侧周向铰接有九块限界叶板，九块限界叶板内侧构成机车标准外轮廓检测，每一块规限界叶板上设置有压力传感器27，机车外轮廓属于正常的轮廓范围时，机车通过时对限界叶板的作用力会传递给压力传感器27，压力传感器27的数值在正常范围内则不会报警；当机车的外轮廓有局部形变时，机车通过限界叶板时，形变的轮廓对规限界叶板造成作用力，压力传感器27测量限界叶板的压力过大或者过小，压力传感器27会报警，维修人员通过检测报警的压力传感器27对应机车轮廓即可快速找准外轮廓的部位，结构巧妙，操作方便，反馈及时，并且将不同部位细化分成九块部位进行测试，提高了检测的精确性，提高检测时寻找问题部位的速度和效率，降低检测成本。

以上对本发明所提供的一种机车限界检测装置进行了详细介绍。本文中应用了具体实施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。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (5)

1.一种机车限界检测装置，其特征在于，包括铁轨（36）两侧的固定立柱（1），所述固定立柱（1）上设置有绕固定立柱（1）转动的旋转支架（2），所述旋转支架（2）相对对称设置，所述旋转支架（2）上设置有上部规限界叶板（3），所述上部规限界叶板（3）的内侧边围成机车上部限界规（4），所述固定立柱（1）上还设置有驱动旋转支架（2）绕固定立柱（1）旋转的转动装置（5），所述转动装置（5）包括铰接块（6）、旋转拉杆（7）和铰接支座（8），所述铰接支座（8）固定设置在固定立柱（1）上，所述旋转拉杆（7）穿过铰接支座（8）伸向旋转支架（2），所述旋转拉杆（7）伸向旋转支架（2）的一端与铰接块（6）铰接，所述铰接块（6）与旋转支架（2）固定连接，旋转拉杆（7）的轴线与旋转支架（2）的侧面呈一斜角，所述铰接块（6）两端分别为铰接连接部（9）和推拉部（10），所述铰接连接部（9）包括圆孔（11），旋转拉杆（7）的一端通过固定销穿过圆孔（11）与铰接连接部（9）铰接，推拉部（10）设置为斜面（12），所述斜面（12）与旋转支架（2）的侧面固定连接，所述铰接块（6）的圆孔（11）内还嵌设有衬套（33），衬套（33）与插销孔（20）中的固定销过盈配合，衬套（33）在铰接块（6）中转动连接，铰接块（6）与衬套（33）之间设置有回形扭矩弹簧（34），回形扭矩弹簧（34）设置在衬套（33）外壁的环形凹槽中，回形扭矩弹簧（34）的内侧端部与衬套（33）的外壁固定连接，回形扭矩弹簧（34）的另一端与铰接块（6）的内壁固定连接，回形扭矩弹簧（34）的螺旋方向与铰接块（6）紧抵旋转支架（2）的方向相同，所述旋转拉杆（7）包括螺纹杆（13）和铰接部（14），所述螺纹杆（13）的外表面设置有螺纹，与铰接支座（8）螺纹配合，所述螺纹杆（13）一端设置有把手（15），另一端为T型圆台（16），所述铰接部（14）一端设置有与T型圆台（16）配合的倒T型盲孔（17），所述铰接部（14）的另一端设置为U型连接部（18），所述U型连接部（18）设置有铰接块容纳槽（19），所述U型连接部（18）还包括垂直于铰接块容纳槽（19）的插销孔（20）。

2.根据权利要求1所述的机车限界检测装置，其特征在于，所述铰接支座（8）包括支撑架（21），所述支撑架（21）的底座（22）固定在固定立柱（1）上，所述支撑架（21）上端设置有旋转螺块（23），所述旋转螺块（23）通过两侧的支撑销轴（24）固定在支撑架（21）上，所述旋转螺块（23）设置有通孔（25），所述通孔（25）内设置有与螺纹杆（13）螺纹相配合的内螺纹。

3.根据权利要求2所述的机车限界检测装置，其特征在于，所述底座（22）上设置有若干个长形通槽（26），所述长形通槽（26）设置在旋转螺块（23）的两侧。

4.根据权利要求1所述的机车限界检测装置，其特征在于，所述旋转支架（2）上设置有四块所述的上部规限界叶板（3），所述上部规限界叶板（3）与旋转支架（2）铰接，每块所述的上部规限界叶板（3）与旋转支架（2）之间设置有压力传感器（27）。

5.根据权利要求1所述的机车限界检测装置，其特征在于，还包括下部规限界组件（28），所述下部规限界组件（28）包括设置在地面上的支撑座（29），支撑座（29）上设置有下部规限界叶板（30），所述下部规限界叶板（30）与支撑座（29）铰接，所述下部规限界叶规内侧与上部规限界叶板（3）的内侧轮廓构成机车限界规（31）。

Images