CN113465479A - 一种铁路车轮的同心度偏差测量装置及测量方法 - Google Patents

Abstract

一种铁路车轮的同心度偏差测量装置及测量方法，属于同心度检具技术领域，该测量装置，包括定位架，定位架的两端分别与内侧轮辋和踏面滚动接触，定位架的中部设置有基准定位部件和同心度测量部件，基准定位部件与轮缘顶端相抵触，同心度测量部件与踏面滚动圆抵触配合以测量轮缘顶端与踏面滚动圆之间的径向距离差值，本发明的有益效果是，该测量装置整体结构简单，制作成本低，运用该测量装置可以快速测量车轮的同心度偏差，测量方法简单，测量结果可靠。

Description

一种铁路车轮的同心度偏差测量装置及测量方法

技术领域

本发明涉及同心度检具技术领域，尤其涉及一种铁路车轮的同心度偏差测量装置及测量方法。

背景技术

在铁路车轮生产的过程中，由于加工误差和使用中的偏磨等原因，使得车轮轮缘顶端与踏面滚动圆不同心，存在车轮同心度偏差，从而造成轮对在高速旋转时与钢轨面之间产生冲击和振动，对车辆运行的安全性和平稳性带来不利影响，使轮对使用寿命降低。

因此，车轮同心度偏差是衡量车轮质量的重要指标，目前国内外车轮同心度偏差测量方法主要有以下两种：一种是，使用车轮粗糙度仪分别测量车轮轮缘顶端和踏面中心的踏面滚动圆处的径向跳动，从而演算出同心度偏差；另一种是，用第四种检查器在车轮周向选择多处测量位置，测量不同位置的轮缘顶端和踏面滚动圆的径向高度差，计算出同心度偏差值。其中，第一种方法需要分别测量车轮轮缘顶端和踏面滚动圆处的径向跳动，测量过程复杂，演算繁琐，周期较长，不利于现场快速测量；第二种方法由于是随机选择多处测量位置，测量过程中不能准确找到轮缘顶端和踏面滚动圆的径向高度的最大值和最小值，无法准确确认车轮同心度偏差，容易出现较大误差，而且消耗大量工序时间。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种铁路车轮的同心度偏差测量装置，可以快速测量车轮的同心度偏差，测量方法简单，测量结果可靠。

为实现上述目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：所述铁路车轮的同心度偏差测量装置，包括定位架，所述定位架的两端分别与内侧轮辋和踏面滚动接触，所述定位架的中部设置有基准定位部件和同心度测量部件，所述基准定位部件与轮缘顶端相抵触，所述同心度测量部件与踏面滚动圆抵触配合以测量轮缘顶端与踏面滚动圆之间的径向距离差值。

所述定位架靠近内侧轮辋的一端设置有与之垂直的辅助定位板，所述辅助定位板的端部连接有多个移动滚轮Ⅰ，所述移动滚轮Ⅰ与内侧轮辋滚动接触。

所述辅助定位板设置为U形板，所述辅助定位板的两端分别对称设置有多个所述移动滚轮Ⅰ，多个所述移动滚轮Ⅰ的底端在同一水平面上。

所述定位架靠近踏面的一端转动定位连接有两个成夹角布置的定位杆，两个定位杆的端部分别连接有移动滚轮Ⅱ，两个移动滚轮Ⅱ与所述踏面滚动接触。

两个定位杆在同一水平面上，且均与所述定位架垂直。

两个定位杆之间的角平分线所在的垂直面与基准定位部件、同心度测量部件所在的垂直面共面，且所述基准定位部件、同心度测量部件沿车轮的径向布置。

所述基准定位部件包括活动套Ⅰ及与之垂直相连的顶针，所述活动套Ⅰ移动套接在所述定位架上并通过螺栓与所述定位架定位相连，所述顶针的端部与轮缘顶端抵触。

所述同心度测量部件包括安装杆，所述安装杆与所述定位架相垂直，所述安装杆通过活动套Ⅱ与百分表相连，所述百分表的测量头与所述踏面滚动圆抵触配合。

所述活动套Ⅱ的一端移动套接在所述安装杆上并通过螺栓与所述安装杆定位相连，所述活动套Ⅱ的另一端嵌入磁铁块并通过所述磁铁块与所述百分表相连。

一种铁路车轮同心度偏差的测量方法，运用所述的测量装置，包括以下步骤：

1)将测量装置一端定位在内侧轮辋上；

2)调节测量装置上的基准定位部件抵触在轮缘顶端；

3)调节测量装置的另一端定位在踏面上，使整个测量装置保持竖直；

4)调节测量装置上的同心度测量部件与踏面滚动圆抵触配合；

5)使整个测量装置沿车轮的周向滑动并记录轮缘顶端与踏面滚动圆之间的径向距离差值H；

6)计算车轮的同心度偏差ΔH＝H_max-H_min。

本发明的有益效果是：

1、本发明通过将定位架的两端与内侧轮辋和踏面滚动接触，通过调节定位架上的基准定位部件使其与轮辋顶端相抵触，调节同心度测量部件使其与踏面滚动圆相抵触，通过将整个测量装置绕着车轮的周向滑动，以轮辋顶端为基准，可快速测量车轮周向踏面滚动圆距离相邻轮缘顶端的径向距离，从而可快速计算出车轮同心度偏差值，测量过程简单快捷，测量结果可靠。

2、本发明通过在定位架靠近踏面的一端转动连接两个成夹角布置的定位杆，两个定位杆之间的角平分线所在的垂直面与基准定位部件、同心度测量部件所在的垂直面共面，且基准定位部件、同心度测量部件沿车轮的径向布置，减少了因基准定位部件、同心度测量部件偏置而带来的测量误差，使测量结果更加可靠。

3、本发明中的基准定位部件通过活动套Ⅰ沿着定位架移动，并通过螺栓将活动套Ⅰ定位在定位架的相应位置处，使顶针与轮缘顶端相抵触，适用于轮缘顶端与内侧轮辋的不同高度时，基准的定位，避免了该测量装置沿车轮周向滑动时顶针偏离轮缘顶端而造成测量误差；本发明中的同心度测量部件通过活动套Ⅱ将百分表安装在与定位架垂直的安装杆上，可根据不同轮型的车轮，调节整个同心度测量部件的长度，保证了百分表的测量头在踏面滚动圆处，避免了百分表的测量头偏离踏面滚动圆而造成的测量误差。

综上，该测量装置整体结构简单，制作成本低，运用该测量装置可以快速测量车轮的同心度偏差，测量方法简单，测量结果可靠。

附图说明

下面对本发明说明书各幅附图表达的内容及图中的标记作简要说明：

图1为本发明中测量装置的侧视图；

图2为图1的俯视图；

上述图中的标记均为：1.定位架，2.内侧轮辋，3.踏面，4.基准定位部件，41.活动套Ⅰ，42.顶针，5.同心度测量部件，51.安装杆，52.活动套Ⅱ，53.百分表，54.磁铁块，6.轮缘，7.踏面滚动圆，8.辅助定位板，9.移动滚轮Ⅰ，10.定位杆，11.移动滚轮Ⅱ，12.操作手柄。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明具体的实施方案为：如图1和图2所示，一种铁路车轮的同心度偏差测量装置，包括定位架1，定位架1的两端分别与内侧轮辋2和踏面3滚动接触，定位架1的中部设置有基准定位部件4和同心度测量部件5，基准定位部件4与轮缘6顶端相抵触，同心度测量部件5与踏面3滚动圆抵触配合以测量轮缘6顶端与踏面3滚动圆之间的径向距离差值。本发明将整个测量装置绕着车轮的周向滑动，以轮辋顶端为基准，可快速测量车轮周向踏面3滚动圆距离相邻轮缘6顶端的径向距离，从而可快速计算出车轮同心度偏差值，测量过程简单快捷，测量结果可靠。

具体地，其中的定位架1靠近内侧轮辋2的一端设置有与之垂直的辅助定位板8，该辅助定位板8设置为U形板，辅助定位板8的两端分别对称设置有多个移动滚轮Ⅰ9，多个移动滚轮Ⅰ9的底端在同一水平面上，多个移动滚轮Ⅰ9与内侧轮辋2滚动接触，使整个测量装置进行初步定位，而且使测量装置的转动测量更顺畅。

具体地，其中的定位架1靠近踏面3的一端转动定位连接有两个成夹角布置的定位杆10，即两个定位杆10的一端铰接相连后通过螺丝固定在定位架1的端部，两个定位杆10的端部分别连接有移动滚轮Ⅱ11，两个移动滚轮Ⅱ11与踏面3滚动接触，且两个定位杆10在同一水平面上，两个定位杆10均与定位架1垂直，使两个定位杆10滚动夹持在踏面3的周向，使测量装置在转动测量时更稳定。

具体地，两个定位杆10之间的角平分线所在的垂直面与基准定位部件4、同心度测量部件5所在的垂直面共面，且基准定位部件4、同心度测量部件5沿车轮的径向布置，减少了因基准定位部件4、同心度测量部件5偏置而带来的测量误差，使测量结果更加可靠。

具体地点，其中的基准定位部件4包括活动套Ⅰ41及与之垂直相连的顶针42，活动套Ⅰ41移动套接在定位架1上并通过螺栓与定位架1定位相连，螺栓螺纹连接在活动套Ⅰ41上，且穿过活动套Ⅰ41的内壁后与定位架1抵触配合，当然也可在定位架1的长度方向间隔设置多个定位孔，通过螺栓安装在对应的定位孔中来完成基准定位部件4的定位，使顶针42的端部与轮缘6顶端抵触，适用于轮缘6顶端与内侧轮辋2的不同高度时，基准的定位，避免了该测量装置沿车轮周向滑动时顶针42偏离轮缘6顶端而造成测量误差。

具体地，其中的同心度测量部件5包括安装杆51，安装杆51与定位架1相垂直，安装杆51通过活动套Ⅱ52与百分表53相连，即活动套Ⅱ52的一端移动套接在安装杆51上并通过螺栓与安装杆51定位相连，便于调节活动套Ⅱ52的伸出长度，可根据不同轮型的车轮，调节整个同心度测量部件5的长度，保证了百分表53的测量头在踏面3滚动圆处，避免了百分表53的测量头偏离踏面3滚动圆而造成的测量误差；活动套Ⅱ52的另一端嵌入磁铁块54，百分表53的一端套入活动套Ⅱ52内后与磁铁块54吸合定位，使百分表53的安装和拆卸更加方便。

另外，其中的定位架1的一端还固定有操作手柄12，通过拿持操作手柄12可方便将整个测量装置绕着车轮周向滑动，使测量更加方便。

运用上述测量装置对铁路车轮同心度偏差测量的方法，包括以下步骤：

1)将测量装置一端定位在内侧轮辋2上。握持操作手柄12，使辅助定位板8位于内侧轮辋2上，使辅助定位板8上的移动滚轮Ⅰ9与内侧轮辋2滚动接触。

2)调节测量装置上的基准定位部件4抵触在轮缘6顶端。使定位架1保持竖直，拧下活动套Ⅰ41上的螺栓，使活动套Ⅰ41在定位架1上滑动，并通过水平移动整个装置，使移动滚轮Ⅰ9在内侧轮辋2上沿车轮径向移动，使顶针42的端部抵触紧靠在轮缘6顶端，将螺栓安装在活动套Ⅰ41和定位架1上。

3)调节测量装置的另一端定位在踏面3上，使整个测量装置保持竖直。拧松连接两个定位杆10与定位架1底端的螺栓，调整两个定位杆10之间的夹角，使整个测量装置保持竖直，且使两个定位杆10之间的角平分线所在的垂直面与基准定位部件4、同心度测量部件5所在的垂直面共面。

4)调节测量装置上的同心度测量部件5与踏面3滚动圆抵触配合。拧下连接活动套Ⅱ52与安装杆51的螺栓，移动活动套Ⅱ52，使与活动套Ⅱ52相连的百分表53的测量头与踏面3滚动圆抵触。

5)握持操作手柄12，使整个测量装置沿车轮的周向滑动并记录轮缘6顶端与踏面3滚动圆之间的径向距离差值H。

6)计算车轮的同心度偏差ΔH＝H_max-H_min，即使用径向距离差值的最大值减去径向距离差值的最小值，即可得到车轮的同心度偏差，通过偏差的大小判断车轮的轮型是否满足质量要求。

综上，该测量装置整体结构简单，制作成本低，运用该测量装置可以快速测量车轮的同心度偏差，测量方法简单，测量结果可靠。

以上所述，只是用图解说明本发明的一些原理，本说明书并非是要将本发明局限在所示所述的具体结构和适用范围内，故凡是所有可能被利用的相应修改以及等同物，均属于本发明所申请的专利范围。

Claims (10)

1.一种铁路车轮的同心度偏差测量装置，其特征在于，包括定位架，所述定位架的两端分别与内侧轮辋和踏面滚动接触，所述定位架的中部设置有基准定位部件和同心度测量部件，所述基准定位部件与轮缘顶端相抵触，所述同心度测量部件与踏面滚动圆抵触配合以测量轮缘顶端与踏面滚动圆之间的径向距离差值。

2.根据权利要求1所述的铁路车轮的同心度偏差测量装置，其特征在于：所述定位架靠近内侧轮辋的一端设置有与之垂直的辅助定位板，所述辅助定位板的端部连接有多个移动滚轮Ⅰ，所述移动滚轮Ⅰ与内侧轮辋滚动接触。

3.根据权利要求2所述的铁路车轮的同心度偏差测量装置，其特征在于：所述辅助定位板设置为U形板，所述辅助定位板的两端分别对称设置有多个所述移动滚轮Ⅰ，多个所述移动滚轮Ⅰ的底端在同一水平面上。

4.根据权利要求1所述的铁路车轮的同心度偏差测量装置，其特征在于：所述定位架靠近踏面的一端转动定位连接有两个成夹角布置的定位杆，两个定位杆的端部分别连接有移动滚轮Ⅱ，两个移动滚轮Ⅱ与所述踏面滚动接触。

5.根据权利要求4所述的铁路车轮的同心度偏差测量装置，其特征在于：两个定位杆在同一水平面上，且均与所述定位架垂直。

6.根据权利要求4所述的铁路车轮的同心度偏差测量装置，其特征在于：两个定位杆之间的角平分线所在的垂直面与基准定位部件、同心度测量部件所在的垂直面共面，且所述基准定位部件、同心度测量部件沿车轮的径向布置。

7.根据权利要求1所述的铁路车轮的同心度偏差测量装置，其特征在于：所述基准定位部件包括活动套Ⅰ及与之垂直相连的顶针，所述活动套Ⅰ移动套接在所述定位架上并通过螺栓与所述定位架定位相连，所述顶针的端部与轮缘顶端抵触。

8.根据权利要求1所述的铁路车轮的同心度偏差测量装置，其特征在于：所述同心度测量部件包括安装杆，所述安装杆与所述定位架相垂直，所述安装杆通过活动套Ⅱ与百分表相连，所述百分表的测量头与所述踏面滚动圆抵触配合。

9.根据权利要求8所述的铁路车轮的同心度偏差测量装置，其特征在于：所述活动套Ⅱ的一端移动套接在所述安装杆上并通过螺栓与所述安装杆定位相连，所述活动套Ⅱ的另一端嵌入磁铁块并通过所述磁铁块与所述百分表相连。

10.一种铁路车轮同心度偏差的测量方法，运用如权利要求1～9任意一项所述的测量装置，其特征在于：包括以下步骤：

1)将测量装置一端定位在内侧轮辋上；

2)调节测量装置上的基准定位部件抵触在轮缘顶端；

3)调节测量装置的另一端定位在踏面上，使整个测量装置保持竖直；

4)调节测量装置上的同心度测量部件与踏面滚动圆抵触配合；

5)使整个测量装置沿车轮的周向滑动并记录轮缘顶端与踏面滚动圆之间的径向距离差值H；

6)计算车轮的同心度偏差ΔH＝H_max-H_min。

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