CN113020951A - 一种轮对压装机及轮对压装方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种轮对压装机及轮对压装方法，所述轮对压装机包括机架、两个压装机构、控制器，所述压装机构与所述控制器电连接，两个所述压装机构沿左右方向间隔分布并分别水平固定安装在所述机架的左右两端，所述压装机构用于将待压装轮对轮轴的两端夹紧，并将预装在所述轮轴两端的车轮的压装到位，所述压装机构还包括位移传感器，所述位移传感器用于检测所述压装机构夹紧所述轮轴时伸出的长度，所述控制器根据两个所述位移传感器的检测结果来控制两个所述压装机构夹紧所述轮轴时的伸出长度以使得所述轮轴在机架内实现对中，所述控制器还控制所述压装机构对车轮进行压装，其安装方便，且安装误差小，返工率低。

Description

一种轮对压装机及轮对压装方法

技术领域

本发明属于轨道交通设备领域，尤其涉及一种轮对压装机及轮对压装方法。

背景技术

现有的轮对压装机设备的测量控制系统均为闭环控制,而闭环控制最大的缺陷是误差点多，且多个误差点的集合会使得压装误差整体放大(即一步错步步错)，目前轮对压装机测量控制的测量理论计算公式为(L-L₀)/2＝L₁＝L₂,式中L为轴长、L₀为轮对内侧距、L₁、L₂是车轴端面到同侧车轮内侧面的距离，其中L₀为1353mm，其中，轮对的结构包括轮轴和两个车轮组成，具体如图1所示。

采用的闭环测量控制,压装步骤：笫一步：测量轮轴的轴长L,笫二步：预压扶正车轮测量头与轮辋贴合计算机计算出进级油缸活塞杆前进的目标值L₁,笫三步：启动轮对压装机进行单侧车轮压装，待单侧车轮压装完成后，再压装另一侧的车轮，在压装另一侧的车轮时需重复笫二步并将另一侧进级油缸活塞杆前进的目标值设定为L₂,最终需满足L-L₁-L₂＝L₀,且L₁＝L₂时才算压装完成，而现有的轮对压装机中L、L₁和L₂在测量时是测量误差和两个车轮压装的尺寸误差都累计在两个车轮内侧面之间的间距，则使得两个车轮内侧面之间的间距通常不等于L₀,从而使得压装完成的轮对不合格(误差超标),而返工车轮退下来后为了保证安装精度需放置48小时才能重新压装(而在车轮退卸时极容易导致车轮和轮轴的拉伤，通常情况下车轮和轮轴压装超三次则基本可以报废)。

现有轮对压装机闭环测量时误差大的主要原因如下：(1)轮轴轴长测量的误差(实践中同一根轮轴进行返复夾紧测量的轴长每次都不一样),其主要原因包括：①每次油缸对轴的夾紧力大小不一样,②轮对压装机在夹紧轮轴时机架会受力变形,③油缸活塞下垂,即出现油缸活塞与导向杆不平行等造成重复精度差；(2)油缸活塞杆前进的目标值L₁和L₂的测量误差,包括测量尺的误差和与之相关的机械误差,而闭环测量控制时会使得上述各种误差形成集合，并整体放大，从而使得各车辆制造厂家、各动车检修段和机车检修段反应轮对压装机压装轮对质量不稳定。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种安装精度高的轮对压装机。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种轮对压装机，用以将待压装轮对的车轮在其轮轴上压装到位，所述待压装轮对包括轮轴和预装在所述轮轴两端的车轮，所述轮对压装机包括机架、两个压装机构、控制器，所述压装机构与所述控制器电连接，两个所述压装机构沿左右方向间隔分布并分别水平固定安装在所述机架的左右两端，所述压装机构用于将待压装轮对轮轴的两端夹紧，并将预装在所述轮轴两端的车轮的压装到位，所述压装机构还包括位移传感器，所述位移传感器用于检测所述压装机构夹紧所述轮轴时伸出的长度，所述控制器根据两个所述位移传感器的检测结果来控制两个所述压装机构夹紧所述轮轴时的伸出长度以使得所述轮轴在机架内实现对中，所述控制器还控制所述压装机构对车轮进行压装。

上述技术方案的有益效果在于：在两个压装机构将轮轴夹紧时，由控制器结合两个位移传感器所测得结果来调节两个压装机构的伸出长度以实现轮轴在机架内处于对中状态，如此使得两个压装机构将待压装轮对的轮轴夹紧又推动两个车轮在轮轴上向轮轴中部移动以完成车轮的压装，此时可以对中面为测量基准来测量每个车轮在压装时距对中面的间距，直至间距达到L₀/2即可认为轮对压装到位，简化了轮对压装的步骤，提高了压装的精度。

上述技术方案中两个所述压装机构的驱动端相互靠近并相互对齐，所述压装机构的驱动端具有夹头和套在所述夹头外的推环，每个所述压装机构的夹头和推环可分别进行伸缩，两个所述压装机构的夹头用以同步伸长以将待压装轮对轮轴的两端夹紧，两个所述压装机构的两个推环伸长以推动预装在所述轮轴两端的车轮移动至相互靠近。

上述技术方案的有益效果在于：如此可先利用两个压装机构的夹头共同将所述轮轴夹紧，位移传感器用以检测对应所述压装机构夹头的伸出长度，且在两个压装机构的夹头将所述轮轴夹紧后，由控制器结合两个位移传感器的检测结果来控制两个压装机构的夹头伸缩，以使轮轴在机架之间处于对中状态，再由两个压装机构的推环分别推动同侧的车轮向轮轴的中部移动，如此车轮压装时可以轮轴长度方向对应的中间位置处所在的竖直面为参照面，只要车轮移动至其内侧面至参照面的间距达到L₀/2即可认定轮对压装到位，此时的误差点仅为测量工具的误差，可通过精密的测量来降低其误差点。

上述技术方案中还包括两个位移测量机构，所述位移测量机构与控制器电连接，两个所述位移测量机构安装在所述机架上，两个所述位移测量机构与两个所述车轮一一对应，所述位移测量机构用以测量对应所述车轮内侧面与所述轮轴长度方向对应的中间位置处之间的间距。

上述技术方案的有益效果在于：如此可由两个压装机构的夹头将轮轴夹紧，然后再由推环推动对应的所述车轮向轮轴中部移动，并由两个位移测量机构来分别实时测量对应的所述车轮的内侧面与所述轮轴长度方向对应的中间位置处之间的间距，当车轮移动至其内侧面与所述轮轴长度方向对应的中间位置处之间的间距达到L₀/2时即可停止该侧推环的移动，并视为该侧的车轮压装到位。

上述技术方案中所述位移测量机构包括碰杆和测量尺，所述机架的上端沿左右方向间隔设有两个上下贯穿所述机架的条形孔，两个所述条形孔分别与两个所述位移测量机构一一对应，所述碰杆竖向安装在对应所述条形孔处，并与所述机架滑动连接，且所述碰杆的一端经对应的所述条形孔伸入到所述机架内中部，所述测量尺沿左右方向安装在所述机架上，所述碰杆位于所述机架内的一端用以与对应的所述车轮的内侧面接触，并在对应的所述车轮向所述轮轴中部移动时，随对应的所述车轮向所述机架的中部移动，所述测量尺用以测量对应所述碰杆至所述轮轴长度方向对应的中间位置处在左右方向上间距。

上述技术方案的有益效果在于：其结构简单，且测量方便，另外将碰杆滑动安装于机架上，并由车轮带动对应的所述碰杆向机架中部移动，以便于通过碰杆和测量尺来实时测量所述车轮内侧面至所述轮轴长度方向对应的中间位置处之间的间距。

上述技术方案中所述碰杆为伸缩杆，所述碰杆的伸缩端经对应所述条形孔伸入到所述机架内，且其伸缩端的端部同轴设有一个圆饼形或球体形的测量头，所述测量头用以与车轮接触。

上述技术方案的有益效果在于：如此使得碰杆长度可调以满足不同车型轮对的压装，当在轮对放入到所述机架内时，先将碰杆缩短，以预留更大的空间，能够满足带有变速箱和电机的轮对的进出，同时避免碰杆受到碰撞，影响整个位移测量机构的测量精度。

上述技术方案中所述位移测量机构还包括阻尼件，所述阻尼件沿左右方向水平安装在所述机架上，且其阻尼端与对应所述碰杆连接，所述阻尼件用以增大所述碰杆向所述机架中部滑动时的阻力。

上述技术方案的有益效果在于：如此可利用阻尼件使得碰杆在车轮推动的过程中始终与车轮接触，从而提高位移测量机构的测量精度，避免碰杆过于灵活而导致测量误差变大。

上述技术方案中所所述测量尺为栅尺，所述测量尺安装在对应所述条形孔的前侧或后侧，且其测量端与所述碰杆连接固定。

上述技术方案的有益效果在于：栅尺的测量精确度高，且由碰杆带动对应所述的测量尺的测量端沿左右方向移动以进行测量。

上述技术方案中所述机架上端为夹层结构，且所述夹层结构处具有间隙,且所述条形孔贯穿所述夹层结构处，所述测量尺安装于所述夹层结构内。

上述技术方案的有益效果在于：如此可避免测量尺外露，从而避免测量尺受到碰撞而损坏或导致其精度变差。

上述技术方案中所述压装机构包括活塞缸、第一液压总成和第二液压总成，所述第一液压总成和第二液压总成均安装于所述活塞缸内，所述第一液压总成的伸缩端为活塞杆，所述第二液压总成的伸缩端为套筒，且所述套筒套在所述活塞杆外，所述套筒与所述活塞杆同轴分布，并均经所述活塞缸的缸口处伸出至所述活塞缸外，所述活塞杆构成所述压装机构的夹头，所述套筒构成所述压装机构的推环。

上述技术方案的有益效果在于，其结构简单，且第一液压总成和第二液压总成共用一个活塞缸，使得整个压装机构的结构更加紧凑。

上述技术方案中所述第一液压总成还包括第一活塞，所述第二液压总成还包括环形的第二活塞，所述第一活塞滑动密封设于所述活塞缸内，所述活塞杆位于所述活塞缸内的一端与所述第一活塞中部连接固定，所述第二活塞密封滑动套设在所述活塞杆上，并与所述活塞缸密封滑动接触，所述套筒与所述活塞缸内壁之间具有环形间隙，且所述活塞缸的缸口处设有与所述套筒外壁滑动接触的内翻边，所述活塞杆外位于所述第一活塞和第二活塞之间具有一个环腔，所述第一活塞和第二活塞可分别在所述活塞缸内沿所述活塞缸的长度方向滑动，并分别带动所述活塞杆和套筒相对于所述活塞缸伸缩。

上述技术方案的有益效果在于：其结构简单，且结构工整，同时第一活塞和第二活塞可实现完全独立的移动。

上述技术方案中所述活塞缸的底部设有一个安装孔，所述第一活塞背离所述活塞缸缸口的一端凹设有一个伸入到所述活塞杆内部的槽孔，且所述安装孔与所述槽孔相互对齐，所述位移传感器密封安装在所述活塞缸底部的安装孔处，且其测量部伸入到所述槽孔内，其用以测量所述第一活塞的伸缩量，两个所述位移传感器均与所述控制器电连接。

上述技术方案的有益效果在于：如此可实现精确的测量每个压装机构夹头的伸出量，同时结合两个位移测量机构的测量数据来计算两个车轮在轮轴上是否压装到位。

本发明的另一目的在于提供一种采用上述轮对压装机的轮对压装方法。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种轮对压装方法，采用如上所述轮对压装机，其压装步骤包括：

将两个车轮分别预装在轮轴的两端以组成待压装轮对，并将待压装轮对放入机架内，并位于两个所述压装机构之间；

控制两个所述压装机构夹紧所述轮轴的两端；

检测两个所述压装机构夹紧所述轮轴的两端时伸出的长度，并根据检测的结果来控制两个所述压装机构调节其伸出的长度，以使得所述轮轴在机架内实现对中；控制两个所述压装机构压装所述车轮。

上述技术方案的有益效果在于：如此可通过两个压装机构先将轮轴夹紧，两个位移传感器分别检测两个压装机构将轮轴夹紧时伸出的长度，控制器根据检测结果来调节两个压装机构在夹紧所述轮轴时伸出的长度，直至轮轴在机架内的实现对中，从而可以轮轴长度方向对应的中部所在的竖直面作为参照面，在每个压装机构推动对应车轮的内侧面与参照面之间的间距达到L₀/2即可认定该车轮压装到位，简化了轮对压装的步骤，提高了轮对压装精度。

上述技术方案中所述压装机构包括夹头和推环，所述压装步骤还包括：

两个所述夹头伸出以分别将所述轮轴的两端的夹紧；

两个所述推环分别推动对应的所述车轮向所述轮轴的中部移动，以实现所述车轮的压装。

上述技术方案的有益效果在于：夹头与推环独立伸缩，两个压装机构的夹头用以将轮轴夹紧并调节伸出长度使轮轴在机架内对中后，两个推环分别推动同侧的车轮向轮轴中部移动，可通过测量车轮内侧面至参照面之间的间距来判断车轮压装是否到位，该压装方法直接，且影响其测量精确度的因素少，从而使得其压装精度高。

上述技术方案中所述轮对压装机包括两个位移测量机构，且两个位移测量机构与两个所述车轮一一对应，所述压装步骤还包括：

两个所述车轮在向所述轮轴中部移动时，分别由对应所述位移测量机构测量其内侧面至所述轮轴长度方向对应的中间位置处之间的间距；

当任意一个所述车轮移动至其内侧面与所述轮轴长度方向对应的中间位置处的间距达到L₀/2即可认为该所述车轮压装到位。

上述技术方案的有益效果在于：如此可借助两个位移测量机构来实时测量对应的车轮内侧面至参照面之间的间距，待间距达到L₀/2时即可认定该车轮的压装到位，并由控制器控制该车轮对应的压装机构的推环停止伸长，从而可克服轮对压装机的各机械误差，减少压装误差的形成点，从而整体提高轮对压装的精确度，同时其操作方便简便。

附图说明

图1为现有技术中轮对的剖面结构示意图；

图2为本发明实施例1所述轮对压装机的剖面结构示意图；

图3为本发明实施例1中所述压装机构的剖面结构示意图；

图4为本发明实施例2所述轮对压装机的剖面结构示意图；

图5为本发明实施例2中所述位移测量机构的正面结构示意图；

图6为本发明实施例3所述轮对压装机的剖面结构示意图。

图中：1机架、11条形孔、2压装机构、21活塞缸、211第一油口、212第二油口、213第三油口、2131硬质油管、214安装孔、22第一活塞、221油道、2211油孔、222槽孔、23活塞杆、24第二活塞、25套筒、26位移传感器、3轮轴、4车轮、5位移测量机构、51碰杆、52测量尺、53阻尼件。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

实施例1

如图1、2所示，本实施例提供了一种轮对压装机，用以将待压装轮对的车轮4在其轮轴3上压装到位，所述待压装轮对包括轮轴3和预装在所述轮轴3两端的车轮4，所述轮对压装机包括机架1、两个压装机构2、控制器，所述压装机构2与所述控制器电连接，两个所述压装机构2沿左右方向间隔分布并分别水平固定安装在所述机架1的左右两端，所述压装机构用于将待压装轮对轮轴3的两端夹紧，并将预装在所述轮轴3两端的车轮4的压装到位，所述压装机构2还包括位移传感器26，所述位移传感器26用于检测所述压装机构2夹紧所述轮轴3时伸出的长度，所述控制器根据两个所述位移传感器26的检测结果来控制两个所述压装机构2夹紧所述轮轴3时的伸出长度以使得所述轮轴3在机架1内实现对中，所述控制器还控制所述压装机构2对车轮4进行压装。

在两个压装机构2将轮轴3夹紧时，由控制器结合两个位移传感器26所测得结果来调节两个压装机构2的伸出长度以实现轮轴3的在机架1内之间处于对中状态，包括可以通过预设轮轴3长度、两个压装机构2的伸出距离来实现对中；也可通过调节两个压装机构2的伸出长度，使其相等，来实现对中。之后，控制器控制压装机构2推动与其对应侧的车轮4进行压装。此时可以对中面为测量基准来测量每个车轮在压装时距对中面的间距，直至间距达到L₀/2即可认为轮对压装到位，简化了轮对压装的步骤，提高了压装的精度。L₀即轮对压装到位后，两个轮对内侧的距离，可预先人为在轮轴上沿轴向间隔标定两个位置点，两个位置点之间的轴向间距为L₀，且所述轮轴两端端部分别至位于同端的位置点的间距一致。

其中，如图2所示，本实施例中两个所述压装机构2的驱动端相互靠近并相互对齐，所述压装机构2的驱动端具有夹头和套在所述夹头外的推环，每个所述压装机构2的夹头和推环可分别进行伸缩，两个所述压装机构2的夹头用以同步伸长以将轮轴3的两端夹紧，两个所述压装机构2的两个推环伸长以推动所述轮轴3两端的车轮4移动至相互靠近，如此可先利用两个压装机构2的夹头共同将所述轮轴夹紧，位移传感器26用以检测对应所述压装机构2夹头的伸出长度，由控制器结合两个位移传感器26的检测结果来控制两个压装机构2的夹头伸缩，使得两个夹头的伸出长度为预设距离或者是距离相等，以实现轮轴的在机架1之间处于对中状态，再由两个压装机构2的推环分别推动同侧的车轮4向轮轴3的中部移动，可以轮轴长度方向对应的中间位置处所在的竖直面为参照面，当压装机构的推环推动同侧的车轮移动至其内侧面至参照面的间距达到L₀/2即可停止该侧推环的推动，并可视为该侧的车轮压装完成，当两个车轮内侧面至参照面的间距达到L₀/2即可视为轮对压装完成，此时的误差点仅为位置点标定的人为误差，可通过精密的测量来降低其误差点。

其中，如图3所示，本实施例中所述压装机构2包括活塞缸21、第一活塞22、活塞杆23、第二活塞24和套筒25，所述第一活塞22滑动密封设于所述活塞缸21内，所述活塞杆23一端经所述活塞缸21的缸口伸入到所述活塞缸21内并与所述第一活塞22的中部垂直连接固定，所述第二活塞24为环形，其密封套设在所述活塞杆23上，并与所述活塞杆23滑动接触，其外边缘与所述活塞缸21的内侧壁密封滑动接触，所述套筒25套在所述活塞杆23外，且其与所述第二活塞24固定连接，所述套筒25与所述活塞缸21内壁之间具有环形间隙，且所述活塞缸21的缸口设有与所述套筒25外壁滑动接触的内翻边，所述活塞杆外位于所述第一活塞22和第二活塞24之间具有一个环腔，所述活塞缸21的缸底设有与其内部连通的第一油口211，所述活塞缸21侧壁上靠近缸口处设有与所述环形间隙连通的第二油口212，所述活塞缸21的缸底部还设有一个第三油口213，所述第一活塞22背离所述活塞缸21缸口的一端凹设有一个伸入到所述活塞杆23内部的油道221，且所述油道221与所述第三油口213相互对齐，所述活塞杆23靠近所述第一活塞22的一端设有将所述油道221与所述环腔连通的油孔2211，所述第三油口213处固定且密封安装有一根硬质油管2131，且所述硬质油管2131伸入到所述油道221内，且所述油道221远离所述活塞缸21缸口的一端与所述硬质油管2131密封滑动连接，所述活塞杆23构成所述压装机构2的夹头，所述套筒25构成所述压装机构2的推环，其结构简单，且压装机构的夹头和推环可独立的伸缩，也可在起始阶段控制夹头和推环同步移动，如在初始阶段，夹头和推环均为收缩状，先由第一油口通入液压油，此时第一活塞带动活塞杆、第二活塞和套筒同向同步移动以使得夹头和推环伸出，直至活塞杆将轮轴夹紧，此时第一油口保压，然后再继续通过第三油口通入液压油，环腔内的油压的作用下第二活塞带动套筒继续伸出以推动车轮向轮轴中部移动，直至车轮压装到位后，第一油口和第三油口均泄压，并将第二油口注入液压油，此时夹头和推环均回缩复位。

本实施例的原理可先人为对轮轴测量并预先在轮轴上分别用记号笔画上两个车轮内侧位置点的标记，然后利用两个压装机构的两个夹头将轮轴的两端夹紧，再利用两个压装机构的推环推动对应的车轮移动至其内侧到达轮轴上所画的标记处即可。

实施例2

如图4所示，同实施例1，其区别在于，本实施例所提供的轮对压装机还包括两个位移测量机构5，所述位移测量机构5与控制器电连接，两个所述位移测量机构5安装在所述机架1上，两个所述位移测量机构5与两个所述车轮4一一对应，所述位移测量机构5用以测量对应所述车轮4内侧面与所述轮轴3长度方向对应的中间位置处之间的间距。

且所述活塞缸21的底部设有一个安装孔214，所述第一活塞22背离所述活塞缸21缸口的一端凹设有一个伸入到所述活塞杆23内部的槽孔222，且所述安装孔214与所述槽孔222相互对齐，所述位移传感器26密封安装在所述活塞缸21底部的安装孔214处，且其测量部伸入到所述槽孔222内，其用以测量所述第一活塞22的伸缩量，两个所述位移传感器26均与所述控制器电连接，如此可使得精确的测量每个压装机构夹头的伸出量，如此结合两个位移测量机构的测量数据来计算两个车轮在轮轴上是否压装到位。

当然在实际使用时，可在所述机架中部选择一个沿前后方向的竖直面作为对中面(同参照面)，且两个所述位移测量机构分别位于所述对中面的左右两侧，而两个压装机构的两个夹头在夹紧轮轴后，控制器会根据位移传感器检测结果自行调整夹头的伸出长度并使得轮轴长度方向对应的中间位置处处于对中面内，从而实现轮轴在机架内先实现对中，再由推环推动对应的所述车轮向轮轴中部移动，并由两个位移测量机构来分别实时测量对应的所述车轮内侧面与对中面之间的间距，当车轮移动至其内侧面与对中面之间的间距达到L₀/2时即可停止该侧推环的移动，并视为该侧的车轮压装到位。

如图5所示，所述位移测量机构5包括碰杆51和测量尺52，所述机架1的上端位于其中部的左右两侧分别设有上下贯穿所述机架1的条形孔11，且两个所述条形孔11均沿左右方向分布，并与两个所述位移测量机构5一一对应，所述碰杆51竖向安装在对应所述条形孔11处，并与所述机架1滑动连接，且所述碰杆51的一端经对应的所述条形孔11伸入到所述机架1内中部，所述测量尺52沿左右方向安装在所述机架1上，并位于对应的所述条形孔的前侧或后侧，所述碰杆51位于所述机架1内的一端用以与对应的所述车轮4靠近所述机架1中部的一侧接触，并在所述车轮4的带动下向所述机架1的中部移动，并由所述测量尺52测量所述碰杆51至所述对中面的间距，其结构简单，且测量方便，通过在轮轴对中后，即可将两个车轮分别推动至距对中面的距离达到L₀/2即可，另外将碰杆滑动安装于机架上，并由车轮带动对应的所述碰杆向机架中部移动，以便于通过碰杆和测量尺来实时测量车轮至对中面的间距。

上述技术方案中所述碰杆51为伸缩杆(当然也可以采用伸缩气缸或伸缩油缸来替代伸缩杆)，所述碰杆51的伸缩端经对应所述条形孔11伸入到所述机架1内，且其伸缩端的端部同轴设有一个圆饼形或球体形的测量头，所述测量头用以与车轮4接触，如此使得碰杆长度可调以满足不同车型轮对的压装，将轮对放入到所述机架内时，先将碰杆缩短，以预留更大的空间，能够满足带有变速箱和电机的轮对的进出，同时避免碰杆受到碰撞，影响整个位移测量机构的测量精度。

上述技术方案中所述位移测量机构5还包括阻尼件53，[所述阻尼件可采用伸缩气缸或液压缸来代替，以伸缩气缸为例，在其气管接口均不与气管连接，单独作为一个元件使用，其伸缩端在外力拉拔(伸长)或按压(收缩)下，均需克服其内活塞与缸体之间的摩擦阻力],所述阻尼件53沿左右方向水平安装在所述机架1上，且其阻尼端与对应所述碰杆51连接，所述阻尼件53用以增大所述碰杆51向所述机架中部滑动时的阻力，如此可利用阻尼件使得碰杆在车轮推动的过程中始终与车轮接触，从而提高位移测量机构的测量精度，避免碰杆过于灵活(即避免碰杆与机架滑动连接处摩擦阻力过小而导致其滑动过于轻便)而导致测量误差变大。

上述技术方案中所述测量尺52为栅尺，且所述测量尺52的测量端与所述碰杆51连接固定，栅尺测量精确度高，优选的，所述测量尺52为磁栅尺，其精度高，且不易受外界因素影响其精度。

如图4所示，上述技术方案中所述机架1上端为夹层结构，且所述夹层结构处具有间隙,且所述条形孔11贯穿所述夹层结构处，所述测量尺52安装于所述夹层结构内，如此可避免测量尺外露，从而避免测量尺受到碰撞而损坏或导致其精度变差，即夹层结构用以保护测量尺。

本实施例的原理是，先利用两个压装机构的夹头将所述轮轴的两端夹紧，然后根据两个压装机构内的位移传感器所测得结果来判断轮轴在机架内是否处于对中状态(其中，可选择两个夹头将轮轴夹紧且两个夹头伸出长度相等时轮轴长度方向对应的中间的位置处所在前后竖直面作为对中面，此时轮轴在被两个夹头夹紧时，两个位移传感器所测得的结果来判断两个夹头的伸出长度是否一致，两个夹头伸出长度一致则表示轮轴处于对中状态，伸出长度不一致，则表示轮轴处于非对中状态)，若不处于对中状态，则由控制器控制两个所述压装机构调节两个夹头的伸出长度相等以使得轮轴处于对中状态，然后由两个压装机构的推环分别推动对应的所述车轮向所述轮轴中部移动，直至两个车轮的内侧面与对中面之间的间距，即轮对内侧距均达到L₀/2即可视为压装完成，L₀轮对内侧距为1353mm。

该轮对压装机的精确度高，误差点仅限于测量尺的测量精度(目前现有技术的轮对压装机的误差点多，而多个误差点集合并整体放大轮对压装时的误差)，但测量尺采用磁栅尺时，其测量精度已经非常高，故其整个压装过程的误差极小，采用本实施例所提供的轮对压装机一次压装成功率几乎可达100％，目前在采用本实施例所述的轮对压装机连续压装400多对轮对无一返工,且所有压装完成后的轮对的误差几乎可忽略不计。

其中，优选的，两个所述压装机构规格一致，并在机架左右两侧呈对称分布，因而可选择两个压装机构的对称面来作为对中面，如此在两个压装机构的夹头伸出长度一致，且将所述轮轴夹紧时，即可认为轮轴处于对中状态。进一步优选的，两个位移测量机构在所述对中面的左右两侧以对中面为对称面呈对称分布，如此便于测量和计算，仅需在轮轴夹紧的前提下，两个所述夹头伸出长度一致即可。

实施例3

如图6所示，同实施例2，其区别在于，本实施例中所述位移测量机构5为红外测距仪，其通过支架悬设在所述机架1内，并位于两个所述车轮4的中部，且其测量部朝向所述车轮4，如此可分别由两个红外测距仪来测量对应的所述车轮内侧面与对中面之间的间距。

本实施例的原理是直接利用红外测距仪来替代测量尺等来作为唯一测量机构，其测量方便，且不需与车轮接触，同时占用空间小。

其中，实施例2和实施例3中控制器控制压装机构的夹头和推环的伸缩是通过控制压装机构供油系统供油或回油完成，其中，所述控制器优选为单片机或PLC控制器。

其中，实施例2中测量尺也可理解成位置标定件，即测量尺的起始刻度可不在对中面处，只需在测量尺上选取至对中面的间距为L₀/2的刻度值为标定点，在车轮压装时，只要车轮挤压碰杆并带动测量尺的测量端移动至标定点的位置处即可认定该车轮压装到位(此时车轮的内侧面至对中面的间距为L₀/2)，同理，本实施例3中的两个红外测距仪也可间隔设置在对中面的两侧(即不以对中面为测量起始位置)，如红外测距仪测量起始位置至对中面的间距为s,而红外测距仪实测对应车轮内侧面至其测量起始位置的间距d,此时只需满足s+d＝L₀/2即可认定该侧车轮压装到位，故可以d作为该红外测距仪的标定点。

其中，实施例2所提供的轮对压装机不需测量轮轴的长度L，同时不需测量L₁和L₂长度，故不存在上述测量误差，仅仅只存在测量尺的位置标定误差(可通常采用高精度的测量尺来进行克服)，而实施例3中同样不需测量轮轴的长度L，同时不需测量L₁和L₂长度，其误差点关键在于红外测距仪测量精度，可采用现有高精度红外测距传感器进行克服。

实施例4

本实施例提供了一种轮对压装方法，采其压装步骤包括：

将两个车轮4分别预装在轮轴3的两端以组成待压装轮对，并将待压装轮对放入机架1内，并位于两个所述压装机构2之间；

控制两个所述压装机构2夹紧所述轮轴3的两端；

采用位移传感器检测两个所述压装机构2夹紧所述轮轴3的两端时伸出的长度，并根据检测的结果来控制两个所述压装机构2调节其伸出的长度，以使得所述轮轴(3)在机架内实现对中；

控制两个所述压装机构2压装所述车轮4。如此可通过两个压装机构先将轮轴夹紧，两个位移传感器分别检测两个压装机构将轮轴夹紧时伸出的长度，控制器根据检测结果来调节两个压装机构在夹紧所述轮轴时伸出的长度，直至轮轴在机架内的实现对中，从而可以轮轴长度方向对应的中部所在的竖直面作为参照面，在每个压装机构推动对应车轮的内侧面与参照面之间的间距达到L₀/2即可认定该车轮压装到位，简化了轮对压装的步骤，提高了轮对压装精度。其中，具体的，所述压装机构2包括夹头和推环，所述压装步骤还包括：

两个所述夹头伸出以分别将所述轮轴3的两端的夹紧；

两个所述推环分别推动对应的所述车轮4向所述轮轴3的中部移动，以实现所述车轮的压装。夹头与推环独立伸缩，两个压装机构的夹头用以将轮轴夹紧并调节伸出长度使轮轴处于机架内的正中部后，两个推环分别推动同侧的车轮向轮轴中部移动，可通过测量车轮内侧面至参照面之间的间距来判断车轮压装是否到位，该压装方法直接，且影响其测量精确度的因素少，从而使得其压装精度高

进一步具体的，所述轮对压装机包括两个位移测量机构5，且两个位移测量机构5与两个所述车轮4一一对应，所述压装步骤还包括：

两个所述车轮4在向所述轮轴3中部移动时，分别由对应所述位移测量机构5测量其内侧面至所述轮轴3长度方向对应的中间位置处之间的间距；

当任意一个所述车轮4移动至其内侧面与所述轮轴3长度方向对应的中间位置处的间距达到L₀/2即可认为该所述车轮4压装到位。如此可借助两个位移测量机构来实时测量对应的车轮内侧面至参照面之间的间距，待间距达到L₀/2时即可认定该车轮的压装到位，并由控制器控制该车轮对应的压装机构的推环停止伸长，从而可克服轮对压装机的各机械误差，减少压装误差的形成点，从而整体提高轮对压装的精确度，同时其操作方便简便。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (14)

1.一种轮对压装机，用以将待压装轮对的车轮(4)在其轮轴(3)上压装到位，所述待压装轮对包括轮轴(3)和预装在所述轮轴(3)两端的车轮(4)，其特征在于，包括机架(1)、两个压装机构(2)、控制器，所述压装机构(2)与所述控制器电连接，两个所述压装机构(2)沿左右方向间隔分布并分别水平固定安装在所述机架(1)的左右两端，所述压装机构(2)用于将待压装轮对轮轴(3)的两端夹紧，并将预装在所述轮轴(3)两端的车轮(4)的压装到位，所述压装机构(2)还包括位移传感器(26)，所述位移传感器(26)用于检测所述压装机构(2)夹紧所述轮轴(3)时伸出的长度，所述控制器根据两个所述位移传感器(26)的检测结果来控制两个所述压装机构(2)夹紧所述轮轴时的伸出长度以使得所述轮轴(3)在机架内实现对中，所述控制器还控制所述压装机构(2)对车轮(4)进行压装。

2.根据权利要求1所述的轮对压装机，其特征在于，两个所述压装机构(2)的驱动端相互靠近并相互对齐，所述压装机构(2)的驱动端具有夹头和套在所述夹头外的推环，每个所述压装机构(2)的夹头和推环可分别进行伸缩，两个所述压装机构(2)的夹头用以同步伸长以将待压装轮对轮轴(3)的两端夹紧，两个所述压装机构(2)的两个推环伸长以推动预装在所述轮轴(3)两端的车轮(4)移动至相互靠近。

3.根据权利要求2所述的轮对压装机，其特征在于，还包括两个位移测量机构(5)，所述位移测量机构(5)与控制器电连接，两个所述位移测量机构(5)安装在所述机架(1)上，两个所述位移测量机构(5)与两个所述车轮(4)一一对应，所述位移测量机构(5)用以测量对应所述车轮(4)内侧面与所述轮轴(3)长度方向对应的中间位置处之间的间距。

4.根据权利要求3所述的轮对压装机，其特征在于，所述位移测量机构(5)包括碰杆(51)和测量尺(52)，所述机架(1)的上端沿左右方向间隔设有两个上下贯穿所述机架(1)的条形孔(11)，两个所述条形孔(11)分别与两个所述位移测量机构(5)一一对应，所述碰杆(51)竖向安装在对应所述条形孔(11)处，并与所述机架(1)滑动连接，且所述碰杆(51)的一端经对应的所述条形孔(11)伸入到所述机架(1)内中部，所述测量尺(52)沿左右方向安装在所述机架(1)上，所述碰杆(51)位于所述机架(1)内的一端用以与对应的所述车轮(4)的内侧面接触，并在对应的所述车轮(4)向所述轮轴中部移动时，随对应的所述车轮向所述机架(1)的中部移动，所述测量尺用以测量对应所述碰杆至所述轮轴长度方向对应的中间位置处在左右方向上间距。

5.根据权利要求4所述的轮对压装机，其特征在于，所述碰杆(51)为伸缩杆，所述碰杆(51)的伸缩端经对应所述条形孔(11)伸入到所述机架(1)内，且其伸缩端的端部同轴设有一个圆饼形或球体形的测量头，所述测量头用以与车轮(4)接触。

6.根据权利要求4所述的轮对压装机，其特征在于，所述位移测量机构(5)还包括阻尼件(53)，所述阻尼件(53)沿左右方向水平安装在所述机架(1)上，且其阻尼端与对应所述碰杆(51)连接，所述阻尼件(53)用以增大所述碰杆(51)向所述机架中部滑动时的阻力。

7.根据权利要求4所述的轮对压装机，其特征在于，所述测量尺(52)为栅尺，所述测量尺(52)安装在对应所述条形孔的前侧或后侧，且其测量端与所述碰杆(51)连接固定。

8.根据权利要求7所述的轮对压装机，其特征在于，所述机架(1)上端为夹层结构，且所述夹层结构处具有间隙,且所述条形孔(11)贯穿所述夹层结构处，所述测量尺(52)安装于所述夹层结构内。

9.根据权利要求2-8任一项所述的轮对压装机，其特征在于，所述压装机构(2)包括活塞缸(21)、第一液压总成和第二液压总成，所述第一液压总成和第二液压总成均安装于所述活塞缸(21)内，所述第一液压总成的伸缩端为活塞杆(23)，所述第二液压总成的伸缩端为套筒(25)，且所述套筒(25)套在所述活塞杆(23)外，所述套筒(25)与所述活塞杆(23)同轴分布，并均经所述活塞缸(21)的缸口处伸出至所述活塞缸(21)外，所述活塞杆(23)构成所述压装机构(2)的夹头，所述套筒(25)构成所述压装机构(2)的推环。

10.根据权利要求9所述的轮对压装机，其特征在于，所述第一液压总成还包括第一活塞(22)，所述第二液压总成还包括环形的第二活塞(24)，所述第一活塞(22)滑动密封设于所述活塞缸(21)内，所述活塞杆(23)位于所述活塞缸(21)内的一端与所述第一活塞(22)中部连接固定，所述第二活塞(24)密封滑动套设在所述活塞杆(23)上，并与所述活塞缸(21)密封滑动接触，所述套筒(25)与所述活塞缸(21)内壁之间具有环形间隙，且所述活塞缸(21)的缸口处设有与所述套筒(25)外壁滑动接触的内翻边，所述活塞杆(23)外位于所述第一活塞(22)和第二活塞(24)之间具有一个环腔，所述第一活塞(22)和第二活塞(24)可分别在所述活塞缸(21)内沿所述活塞缸(21)的长度方向滑动，并分别带动所述活塞杆(23)和套筒(25)相对于所述活塞缸(21)伸缩。

11.根据权利要求10所述的轮对压装机，其特征在于，所述活塞缸(21)的底部设有一个安装孔(214)，所述第一活塞(22)背离所述活塞缸(21)缸口的一端凹设有一个伸入到所述活塞杆(23)内部的槽孔(222)，且所述安装孔(214)与所述槽孔(222)相互对齐，所述位移传感器(26)密封安装在所述活塞缸(21)底部的安装孔(214)处，且其测量部伸入到所述槽孔(222)内，其用以测量所述第一活塞(22)的伸缩量，两个所述位移传感器(26)均与所述控制器电连接。

12.一种轮对压装方法，采用如权利要求1-11任一项所述轮对压装机，其特征在于，其压装步骤包括：

将两个车轮(4)分别预装在轮轴(3)的两端以组成待压装轮对，并将待压装轮对放入机架(1)内，并位于两个所述压装机构(2)之间；

控制两个所述压装机构(2)夹紧所述轮轴(3)的两端；

检测两个所述压装机构(2)夹紧所述轮轴(3)的两端时伸出的长度，并根据检测的结果来控制两个所述压装机构(2)调节其伸出的长度，以使得所述轮轴(3)在机架内实现对中；

控制两个所述压装机构(2)压装所述车轮(4)。

13.根据权利要求12所述的轮对压装方法，其特征在于，所述压装机构(2)包括夹头和推环，所述压装步骤还包括：

两个所述夹头伸出以分别将所述轮轴(3)的两端的夹紧；

两个所述推环分别推动对应的所述车轮(4)向所述轮轴(3)的中部移动，以实现所述车轮的压装。

14.根据权利要求13所述的轮对压装方法，其特征在于，所述轮对压装机包括两个位移测量机构(5)，且两个位移测量机构(5)与两个所述车轮(4)一一对应，所述压装步骤还包括：

两个所述车轮(4)在向所述轮轴(3)中部移动时，分别由对应所述位移测量机构(5)测量其内侧面至所述轮轴(3)长度方向对应的中间位置处之间的间距；

当任意一个所述车轮(4)移动至其内侧面与所述轮轴(3)长度方向对应的中间位置处的间距达到L₀/2即可认为该所述车轮(4)压装到位。

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