CN113483670A - 铁路车辆制动盘跳动自动测量机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了铁路车辆制动盘跳动自动测量机，包括基座和固定在基座上的支撑框架基座上设置有控制单元和旋转平台，所述旋转平台两侧设置有对中机构，所述对中机构对称设置在所述支撑框架的顶端，所述支撑框架上还设置有上测量部，与所述上测量部相对应位置的基座上设置有下测量部，所述旋转平台、对中机构、上测量部和下测量部均与控制单元电连接，具有非接触式测量；测量精度高和检测范围大的优点。

Description

铁路车辆制动盘跳动自动测量机

技术领域

本发明属于铁路车辆制动盘技术领域，具体涉及一种铁路车辆制动盘跳动自动测量机。

背景技术

在动车和地铁的车轮上均安装有制动盘，共同组成车轮制动盘部件，制动盘是止动零部件，是一种固定在轮毂上并通过制动盘的两个端面与摩擦片的摩擦制动，进而实现刹车的装置，为了保证制动效果，需要对制动盘的端面进行跳动检验，以使得制动盘满足工艺要求。

目前对车轮制动盘部件检测多采用专用检具加百分表检测，人工吊装上下工件、效率低，检测过程存在人为因素，而且不能实现测量数据的可追溯性。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种铁路车辆制动盘跳动自动测量机。

具体方案如下：

铁路车辆制动盘跳动自动测量机，包括基座和固定在基座上的支撑框架，所述基座上设置有控制单元和旋转平台，所述旋转平台顶部两侧设置有对中机构，所述对中机构对称设置在所述支撑框架的顶端，所述支撑框架上还设置有上测量部，与所述上测量部相对应位置的基座上设置有下测量部，所述旋转平台、对中机构、上测量部和下测量部均与控制单元电连接。

所述旋转平台包括旋转驱动机构和被动机构，其中，所述旋转驱动机构包括减速电机、主动齿轮和驱动电机座，所述驱动电机座上固定有减速电机，所述减速电机与所述主动齿轮固定连接，所述主动齿轮与所述被动机构啮合连接，所述减速电机与所述控制单元电连接。

所述被动机构包括转盘、被动齿轮、转轴、轴承组件和旋转基座，其中，所述旋转基座通过所述轴承组件与所述转轴转动连接，所述转轴一端还固定连接有被动齿轮和转盘，所述转盘位于所述被动齿轮的上方，所述被动齿轮与所述主动齿轮啮合连接。

所述轴承组件包括第一轴承、第二轴承、第三轴承、隔圈和压盖，其中，所述第一轴承和第三轴承对称设置在第二轴承两侧，第一轴承、第二轴承和第三轴承之间均固定有隔圈，所述第一轴承底端固定有压盖，所述第三轴承顶端固定有压盖，所述第二轴承为推力球轴承，所述第一轴承和第三轴承为双列圆柱滚子轴承。

所述对中机构包括导向滑轨副和对中定位块，其中，所述对中定位块与所述导向滑轨副固定连接，所述导向滑轨副包括液压马达、丝杠、滑块和导轨，所述导轨固定在所述支撑框架顶端，所述导轨与滑块滑动连接，所述滑块内设置有螺母，所述滑块通过所述螺母与所述丝杠螺纹连接，所述丝杠与所述液压马达转动连接。

所述自动测量机还包括液压站，所述液压马达与所述液压站管道连接，所述液压站与所述控制单元电连接。

所述自动测量机还包括升降输送机构，所述升降输送机构位于所述对中机构下方且对称设置在旋转平台两侧，所述升降输送机构包括升降油缸、输送支撑架、输送辊和驱动电机，其中，所述升降油缸与所述液压站管道连接，所述升降油缸上固定有输送支撑架，所述输送支撑架上均匀固定有至少三个输送辊，每个输送辊的一端固定设置有输送辊轴承，所述输送辊通过所述输送辊轴承与所述输送支撑架固定连接，每个输送辊的另一端均固定有双排链轮，所述双排链轮上设置有第一链条，每个输送辊通过第一链条和双排链轮转动连接，所述驱动电机上设置有第二链条，所述输送支撑架上还固定设置有张紧轮，所述张紧轮与第二链条啮合连接，任意一个输送辊通过所述第二链条和双排链轮与所述驱动电机转动连接，所述驱动电机与所述控制单元电连接。

所述铁路车辆制动盘跳动自动测量机还包括固定出料辊，所述固定出料辊固定在所述输送辊传动方向的末端，所述输送辊上升至最高点时，所述输送辊的高度与所述固定出料辊的高度一致。

所述上测量部和下测量部中均包括有测量固定板、直线模组、伺服电机、接近传感器和激光位移传感器，其中，所述接近传感器固定在所述直线模组两端，所述直线模组与所述伺服电机转动连接，所述激光位移传感器通过所述直线模组与所述测量固定板滑动连接。

所述控制单元为PLC、单片机或工控机中的任意一种。

本发明公开了一种铁路车辆制动盘跳动自动测量机，相对于现有技术，本发明可以对车轮制动盘部件的两制动盘的平行度及跳动度进行非接触式测量；测量精度高，检测范围大，避免了人为因素影响，提高了制动盘检测可靠性和稳定性、保证了测量数据的可追溯性。

附图说明

图1是本发明的总体结构示意图。

图2是制动盘部件放置于自动测量机上的结构示意图。

图3是旋转平台结构示意图。

图4是图3的剖视图。

图5是对中机构结构示意图。

图6是图5的俯视图。

图7是升降输送机构结构示意图。

图8是图7的俯视图。

图9是上测量部结构示意图。

图10是下测量部结构示意图。

图11是制动盘盘部件俯视图。

图12是车辆制动盘部件结构剖视图。

具体实施方式

下面将结合本发明中的附图，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，而不是全部的实施，基于本发明的实施例，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它实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1至图2所示，铁路车辆制动盘跳动自动测量机，包括基座2和固定在基座2上的支撑框架3，所述基座2上设置有控制单元1和旋转平台5，所述旋转平台5顶部两侧设置有对中机构8，所述对中机构8对称设置在所述支撑框架3的顶端，所述支撑框架3上还设置有上测量部7，与所述上测量部7相对应位置的基座2上设置有下测量部6，所述旋转平台5、对中机构8、上测量部7和下测量部6均与控制单元1电连接。

所述铁路车辆制动盘跳动自动测量机，可以用于测量车轮制动盘部件49，在测量过程中，将车轮制动盘部件49置于旋转平台5上，对中机构8将车轮制动盘部件进行对中定位，以保证制动盘与所述旋转平台5同心，旋转平台5旋转带动所述车轮制动盘部件49转动，自动测量机上的上测量部7和下测量部6同时对制动盘的上下面进行测量，所述上测量部7和下测量部6将测量数据传输给控制单元1，所述控制单元1对测量数据进行计算，并判断所述制动盘的跳动量是否在误差允许范围内，具有非接触式测量、测量方便快捷和测量精度高的优点，而且，可以适应不同尺寸规格的车辆制动盘部件。

在本实施例中，所述铁路车辆制动盘跳动自动测量机可以检测车轮直径的范围为Φ896mm至Φ1308mm，轮辋宽度的范围为120mm至140mm，车轮的厚度范围不大于220mm，轮毂外侧端面至轮辋外侧端面距离为18mm至63mm，两盘面距离的范围为118mm至142mm。

如图3至图4所示，所述旋转平台5包括旋转驱动机构13和被动机构14，其中，所述旋转驱动机构13包括减速电机17、主动齿轮15和驱动电机座16，所述驱动电机座16上固定有减速电机17，所述减速电机17与所述主动齿轮15固定连接，所述主动齿轮15与所述被动机构14啮合连接，所述减速电机17与所述控制单元1电连接。

所述减速电机17与所述控制单元1电连接，所述减速电机17是将减速机和电机进行集成，具有节省空间、能耗低和振动小的有益效果。

所述被动机构14包括转盘27、被动齿轮26、转轴19、轴承组件21和旋转基座25，其中，所述旋转基座25通过所述轴承组件21与所述转轴19转动连接，所述转轴19一端还固定连接有被动齿轮26和转盘27，所述转盘27位于所述被动齿轮26的上方，所述被动齿轮26与所述主动齿轮15啮合连接。

所述轴承组件21包括第一轴承22、第二轴承23、第三轴承24、隔圈18和压盖20，其中，所述第一轴承22和第三轴承24对称设置在第二轴承23两侧，第一轴承22、第二轴承23和第三轴承24之间均固定有隔圈18，所述第一轴承22底端固定有压盖20，所述第三轴承24顶端固定有压盖20，所述第二轴承23为推力球轴承，所述第一轴承22和第三轴承24为双列圆柱滚子轴承。本实施例中，在转轴19上固定有推力球轴承和双列圆柱滚子轴承，提高了转轴19的回转精度，所述减速电机17通过主动齿轮15和被动齿轮26与所述转轴19转动连接，减速电机17的转动，带动转轴19的转动，同时转盘27也随之转动，由转盘27固定在所述转轴19的一端，所以，转盘27也具有较高的回转精度，减少了因转盘27的跳动而带来了制动盘跳动的测量误差，提高了制动盘跳动检测的精度。

如图5至图6所示，所述对中机构8包括导向滑轨副28和对中定位块29，其中，所述对中定位块29与所述导向滑轨副28固定连接，所述导向滑轨副28包括液压马达、丝杠31、滑块32和导轨33，所述导轨33固定在所述支撑框架3顶端，所述导轨33与滑块32滑动连接，所述滑块32内设置有螺母，所述滑块32通过所述螺母与所述丝杠31螺纹连接，所述丝杠31与所述液压马达转动连接。

在本实施例中，所述对中定位块29为V型定位块，优选地，所述V型定位块上还固定设置有接近传感器，所述对中机构8在液压马达的驱动下，所述丝杠31转动，所述丝杠31转动带动所述滑块32在所述导轨33上平移滑动，同时，所述对中定位块29跟随所述滑块32移动，由于所述对中机构8是对称设置在旋转平台5两侧的，所以，在进行对中时，旋转平台5两侧的对中定位块29会同时向旋转平台5移动，以实现制动盘的对中，使得制动盘的中心与旋转平台的轴心位于同一直线上，进一步减少了制动盘跳动检测的误差。

所述铁路车辆制动盘自动测量机还包括液压站10，所述液压马达与所述液压站10管道连接，所述液压站10与所述控制单元1电连接。

如图1、图2、图7至图8所示，所述铁路车辆制动盘自动测量机还包括升降输送机构4，所述升降输送机构4位于所述对中机构8下方且对称设置在旋转平台5两侧，所述升降输送机构4包括升降油缸12、输送支撑架35、输送辊37和驱动电机11，其中，所述升降油缸12与所述液压站10管道连接，所述升降油缸12上固定有输送支撑架35，所述输送支撑架35上均匀固定有至少三个输送辊37，在本实施例中所述输送辊37的数量优选为六个，每个输送辊37的一端固定设置有输送辊轴承36，所述输送辊37通过所述输送辊轴承36与所述输送支撑架35固定连接，每个输送辊37的另一端均固定有双排链轮38，所述双排链轮38上设置有第一链条40，每个输送辊37通过第一链条40和双排链轮38转动连接，所述驱动电机11上设置有第二链条39，所述输送支撑架35上还固定设置有张紧轮9，所述张紧轮9与第二链条39啮合连接，任意一个输送辊37通过所述第二链条39和双排链轮38与所述驱动电机11转动连接，所述驱动电机11与所述控制单元1电连接。

所述升降油缸12可以推动所述输送支撑架35的上升或下降，在本实施例中，所述升降输送机构4上升的高度大于所述旋转平台5的高度，所述升降输送机构4下降的高度小于所述旋转平台5的高度，在上升过程或下降过程中，所述张紧轮9调节第二链条39的张紧程度，此外，驱动电机11通过第二链条39驱动所述双排链轮38转动，所述双排链轮38通过第一链条40带动每个输送辊37转动。

在进行测量时，待检测的车轮制动盘部件49由上一工序输送至升降输送机构4上，所述升降输送机构4驱动电机11的驱动下转动，从而将车轮制动盘部件49输送送至所述旋转平台5的上方时，所述升降油缸12带动所述输送支撑架35下降，使得所述升降输送机构4的下降，使所述车轮制动盘部件49放置于所述旋转平台5上，升降输送机构4继续下降，使之脱离车轮制动盘部件49。在测量完成后，所述升降输送机构4上升至初始高度，车轮制动盘部件49在输送管辊37的驱动下继续传送

所述铁路车辆制动盘跳动自动测量机还包括固定出料辊，所述固定出料辊固定在所述输送辊传动方向的末端，所述输送辊上升至最高点时，所述输送辊的高度与所述固定出料辊的高度一致，所述出料辊将测量完成后的车辆制动盘部件传送至下一工序。

如图9至图10所示，所述上测量部7和下测量部6中均包括有测量固定板41、直线模组44、伺服电机43、接近传感器42和激光位移传感器45，其中，所述接近传感器42固定在所述直线模组44两端，所述直线模组44与所述伺服电机43转动连接，所述激光位移传感器45通过所述直线模组44与所述测量固定板41滑动连接。在本实施例中，所述直线模组44优选为滚珠丝杆，所述激光位移传感器45在伺服电机43的驱动下沿直线模组44移动。

如图11至图12所示，车辆制动盘部件49包括车轮30和制动盘46，制动盘46包括上制动盘和下制动盘，上制动和下制动盘通过螺钉34固定在车轮上，在进行测量时，将车轮制动盘部件49置于所述旋转平台5上。

所述上测量部7和下测量部6采用激光位移传感器45对制动盘的上下盘面的跳动距离进行测量，优选地，在制动盘46每转动一度时，激光位移传感器45进行一次测量，所以，制动盘46旋转一周，可以在一个环带上测量三百六十个点；

优选地，在制动盘46上选取二个测量环带，即第一环带47和第二环带48，两个环带测量完成后，旋转平台5停止转动，同时激光位移传感器45在直线模组44的驱动下退回起始位置。

激光位移传感器45在伺服电机43和直线模组44的驱动下从起始移动至第一环带47测量位置，车轮制动盘部件49在旋转平台5的驱动下开始转动，同时所述激光位移传感器45开始测量，制动盘每转动一定角度，激光位移传感器45就进行一次测量，直至转盘27转动一周后，完成制动盘第一环带47的测量，同时旋转平台5停止转动，所述激光位移传感器45在伺服电机43和直线模组44的驱动下移动至第二环带48测量位置，制动盘在旋转平台5的驱动下开始转动，同时所述激光位移传感器45开始测量，完成制动盘第二环带48的测量，每个环带所有测量值最大和最小值求差值，即可得到两个环带各自的跳动测量值。

所述控制单元1为PLC、单片机或工控机中的任意一种，在本实施例中优选为PLC，所述PLC具有抗干扰能力强的优点。

所述铁路车辆制动盘跳动自动测量机的具体工作过程如下：

车轮制动盘部件49经上一工位输送至升降输送机构4上，并输送至旋转平台5上方，对中机构8中的定位V型块以轮缘最大处作为定位基准，对车轮制动盘进行对中定位，定位结束后，对中机构8返回，升降输送机构4下降，车轮制动盘部件49被放置在旋转平台5上，升降输送机构4继续下降，输送机构4中的输送辊脱离车轮制动盘部件49；上测量部和下测量部同时对车轮制动盘部件49进行测量取值；测量取值完成后，升降输送机构4升起，带动车轮制动盘部件49脱离旋转平台5；并将车轮制动盘部件49通过输送辊37输送至下一工序。所述可控制单元显示测量结果，同时保存测量结果，网络传输测量结果和打印测量结果，至此，完成一个车轮制动盘部件49的测量。

本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。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，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.铁路车辆制动盘跳动自动测量机，包括基座（2）和固定在基座（2）上的支撑框架（3），其特征在于：所述基座（2）上设置有控制单元（1）和旋转平台（5），所述旋转平台（5）顶部两侧设置有对中机构（8），所述对中机构（8）对称设置在所述支撑框架（3）的顶端，所述支撑框架（3）上还设置有上测量部（7），与所述上测量部（7）相对应位置的基座（2）上设置有下测量部（6），所述旋转平台（5）、对中机构（8）、上测量部（7）和下测量部（6）均与控制单元（1）电连接。

2.根据权利要求1所述的铁路车辆制动盘跳动自动测量机，其特征在于：所述旋转平台（5）包括旋转驱动机构（13）和被动机构（14），其中，所述旋转驱动机构（13）包括减速电机（17）、主动齿轮（15）和驱动电机座（16），所述驱动电机座（16）上固定有减速电机（17），所述减速电机（17）与所述主动齿轮（15）固定连接，所述主动齿轮（15）与所述被动机构（14）啮合连接，所述减速电机（17）与所述控制单元（1）电连接。

3.根据权利要求2所述的铁路车辆制动盘跳动自动测量机，其特征在于：所述被动机构（14）包括转盘（27）、被动齿轮（26）、转轴（19）、轴承组件（21）和旋转基座（25），其中，所述旋转基座（25）通过所述轴承组件（21）与所述转轴（19）转动连接，所述转轴（19）一端还固定连接有被动齿轮（26）和转盘（27），所述转盘（27）位于所述被动齿轮（26）的上方，所述被动齿轮（26）与所述主动齿轮（15）啮合连接。

4.根据权利要求3所述的铁路车辆制动盘跳动自动测量机，其特征在于：所述轴承组件（21）包括第一轴承（22）、第二轴承（23）、第三轴承（24）、隔圈（18）和压盖（20），其中，所述第一轴承（22）和第三轴承（24）对称设置在第二轴承（23）两侧，第一轴承（22）、第二轴承（23）和第三轴承（24）之间均固定有隔圈（18），所述第一轴承（22）底端固定有压盖（20），所述第三轴承（24）顶端固定有压盖（20），所述第二轴承（23）为推力球轴承，所述第一轴承（22）和第三轴承（24）为双列圆柱滚子轴承。

5.根据权利要求1所述的铁路车辆制动盘跳动自动测量机，其特征在于：所述对中机构（8）包括导向滑轨副（28）和对中定位块（29），其中，所述对中定位块（29）与所述导向滑轨副（28）固定连接，所述导向滑轨副（28）包括液压马达、丝杠（31）、滑块（32）和导轨（33），所述导轨（33）固定在所述支撑框架（3）顶端，所述导轨（33）与滑块（32）滑动连接，所述滑块（32）内设置有螺母，所述滑块（32）通过所述螺母与所述丝杠（31）螺纹连接，所述丝杠（31）与所述液压马达转动连接。

6.根据权利要求5所述的铁路车辆制动盘跳动自动测量机，其特征在于：所述自动测量机还包括液压站（10），所述液压马达与所述液压站（10）管道连接，所述液压站（10）与所述控制单元（1）电连接。

7.根据权利要求6所述的铁路车辆制动盘跳动自动测量机，其特征在于：所述自动测量机还包括升降输送机构（4），所述升降输送机构（4）位于所述对中机构（8）下方且对称设置在旋转平台（5）两侧，所述升降输送机构（4）包括升降油缸（12）、输送支撑架（35）、输送辊（37）和驱动电机（11），其中，所述升降油缸（12）与所述液压站（10）管道连接，所述升降油缸（12）上固定有输送支撑架（35），所述输送支撑架（35）上均匀固定有至少三个输送辊（37），每个输送辊（37）的一端固定设置有输送辊轴承（36），所述输送辊（37）通过所述输送辊轴承（36）与所述输送支撑架（35）固定连接，每个输送辊（37）的另一端均固定有双排链轮（38），所述双排链轮（38）上设置有第一链条（40），每个输送辊（37）通过第一链条（40）和双排链轮（38）转动连接，所述驱动电机（11）上设置有第二链条（39），所述输送支撑架（35）上还固定设置有张紧轮（9），所述张紧轮（9）与第二链条（39）啮合连接，任意一个输送辊（37）通过所述第二链条（39）和双排链轮（38）与所述驱动电机（11）转动连接，所述驱动电机（11）与所述控制单元（1）电连接。

8.根据权利要求7所述的铁路车辆制动盘跳动自动测量机，其特征在于：所述制动盘跳动自动测量机还包括固定出料辊，所述固定出料辊固定在所述输送辊（37）传动方向的末端，所述输送辊（37）上升至最高点时，所述输送辊（37）的高度与所述固定出料辊的高度一致。

9.根据权利要求1所述的铁路车辆制动盘跳动自动测量机，其特征在于：所述上测量部（7）和下测量部（6）中均包括有测量固定板（41）、直线模组（44）、伺服电机（43）、接近传感器（42）和激光位移传感器（45），其中，所述接近传感器（42）固定在所述直线模组（44）两端，所述直线模组（44）与所述伺服电机（43）转动连接，所述激光位移传感器（45）通过所述直线模组（44）与所述测量固定板（41）滑动连接。

10.根据权利要求1所述的铁路车辆制动盘跳动自动测量机，其特征在于： 所述控制单元（1）为PLC、单片机或工控机中的任意一种。

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