CN115585765A

CN115585765A - 一种用于轮对圆跳动检测的驱动定位装置

Info

Publication number: CN115585765A
Application number: CN202211325093.6A
Authority: CN
Inventors: 陈彪; 朱凯; 张亮亮; 路伟光; 崔晓; 张玉友; 于雪晔
Original assignee: AVIC Beijing Precision Engineering Institute for Aircraft Industry
Current assignee: AVIC Beijing Precision Engineering Institute for Aircraft Industry
Priority date: 2022-10-27
Filing date: 2022-10-27
Publication date: 2023-01-10

Abstract

本发明涉及轮对检测技术领域，特别是涉及一种用于轮对圆跳动检测的驱动定位装置，第一支撑组件和第二支撑组件相对设置在平台上以用于为轮对提供支撑，第一定位组件设置在第一支撑组件上，且第一定位组件与轮对的中心轴第一端面柔性接触，第二支撑组件设置在第二支撑组件上，且第二定位组件与轮对的中心轴第二端面为刚性接触。通过第一定位组件、第二定位组件对轮对进行轴向定位，并采用柔性和刚性组合接触形式，有效限制了轮对旋转过程中的轴向窜动，同时避免了旋转运动过程中出现卡滞，解决了使用传统驱动定位装置测量轮对端面圆跳动测量误差大的难题，提高了轮对检测精度，降低了轮对质量风险。

Description

一种用于轮对圆跳动检测的驱动定位装置

技术领域

本发明涉及轮对检测技术领域，特别是涉及一种用于轮对圆跳动检测的驱动定位装置。

背景技术

随着高铁技术的发展建设，相关配套产品的开发和研制工作也逐步扩大，高铁的安全运行关乎每位乘客的生命安全，其相关零部件的研制需要严格控制生产质量。其中，轮对是轨道车辆的重要组成部件之一，轮对沿轨道滚动时，还相对于轨道做纵向、横向滑动及自旋运动，并且轮对还承受来自轨道及车辆一系悬挂的复杂随机载荷，是轨道车辆结构中受载频率最高、失效模式最复杂的部件，所以要求轮对必须保持良好的状态，否则会严重影响行车安全。

由于轮对的圆跳动指标非常重要，因此需要对轮对的圆跳动指标进行高精度的检测。目前，使用传统的驱动定位装置测量轮对轴向圆跳动，测量存在较大误差，降低了轮对的检测精度，无法确保轮对的质量。

发明内容

(1)要解决的技术问题

本发明实施例提供了一种用于轮对圆跳动检测的驱动定位装置，解决了使用传统驱动定位装置测量轮对轴向圆跳动测量误差大的技术问题。

(2)技术方案

本发明的实施例提出了一种用于轮对圆跳动检测的驱动定位装置，包括：第一支撑组件、第二支撑组件、第一定位组件、第二定位组件以及平台，所述第一支撑组件和所述第二支撑组件相对设置在所述平台上以用于为轮对提供支撑，所述第一定位组件设置在所述第一支撑组件上，且所述第一定位组件与所述轮对的中心轴第一端面柔性接触，所述第二支撑组件设置在所述第二支撑组件上，且所述第二定位组件与所述轮对的中心轴第二端面为刚性接触。

进一步地，所述第一支撑组件和所述第二支撑组件均包括滚轮轴承座、主动滚轮、从动滚轮以及驱动器，所述主动滚轮和所述从动滚轮相对设置在所述滚轮轴承座上，所述主动滚轮的转轴与所述驱动器连接。

进一步地，所述驱动器包括伺服电机、行星减速机、转接轴以及机壳，所述机壳设置在所述滚轮轴承座一侧，所述伺服电机设置在所述机壳上，并与所述行星减速机连接，所述行星减速机连接并驱动所述转接轴转动。

进一步地，所述转接轴与所述主动滚轮的转轴通过齿轮传动连接。

进一步地，所述第一支撑组件和/或所述第二支撑组件上设置有编码器，所述编码器设置在所述机壳上，并通过联轴器与所述从动滚轮的转轴连接。

进一步地，所述第一定位组件和所述第二定位组件均包括底座、滑轨、滑块、挡板、固定装置以及顶紧器，两所述滑轨相对设置在所述底座上，所述顶紧器通过所述滑块与所述滑轨活动连接且通过所述固定装置进行限位，两所述挡板分别位于所述底座的两端以防止所述滑块脱离。

进一步地，所述底座上设置有安装所述滑轨的凹槽，所述滑轨部分嵌设于所述凹槽中，所述滑轨的一侧与所述凹槽的内壁抵接，所述滑轨的另一侧与嵌入的斜压块抵接。

进一步地，所述固定装置包括滑板、固定螺钉和顶紧螺钉，所述滑板与所述底座之间通过燕尾槽或T形槽结构连接，所述固定螺钉竖直螺纹贯穿所述滑板以用于使所述滑板固定，所述顶紧螺钉水平螺纹贯穿所述滑板以用于抵接所述顶紧器进行限位。

进一步地，所述顶紧器包括顶紧轴、组合轴承以及安装座，所述顶紧轴的第一端通过所述组合轴承与所述安装座连接。

进一步地，所述第一定位组件的顶紧器还包括固定套、弹簧以及压紧环，所述顶紧轴的第二端设置有轴肩，所述固定套套设于所述轴肩，并连接所述压紧环，所述压紧环的内径小于所述轴肩的外径，所述轴肩内设置有所述弹簧，所述弹簧作用于所述固定套，并使所述固定套远离所述轴肩。

(3)有益效果

综上，本发明通过第一定位组件、第二定位组件对轮对进行轴向定位，并采用柔性和刚性组合接触形式，有效限制了轮对旋转过程中的轴向窜动，同时避免了旋转运动过程中出现卡滞。第一支撑组件、第二支撑组件的驱动采用轴轮一体化的设计形式，大大减少了装配误差，降低了加工难度。该装置操作简单，安全可靠，解决了使用传统驱动定位装置测量轮对端面圆跳动测量误差大的难题，提高了轮对检测精度，降低了轮对质量风险。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述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是本发明实施例的一种用于轮对圆跳动检测的驱动定位装置的总体结构示意图；

图2是图1的第一支撑组件和/或第二支撑组件的结构示意图；

图3是图2的A-A剖视结构示意图；

图4是图1的第一定位组件的结构示意图；

图5是图4的侧视结构示意图；

图中：1、第一支撑组件；2、第二支撑组件；3、第一定位组件；4、第二定位组件；5、轮对；6、平台；10、滚轮轴承座；11、主动滚轮；12、从动滚轮；13、伺服电机；14、行星减速机；15、转接轴；16、机壳；17、编码器；18、联轴器；30、底座；31、滑轨；32、滑块；33、挡板；34、斜压块；35、滑板；36、固定螺钉；37、顶紧螺钉；38、顶紧器；381、顶紧轴；382、组合轴承；383、安装座；384、固定套；385、弹簧；386、压紧环；387、轴肩。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例的详细描述和附图用于示例性地说明本发明的原理，但不能用来限制本发明的范围，即本发明不限于所描述的实施例，在不脱离本发明的精神的前提下覆盖了零件、部件和连接方式的任何修改、替换和改进。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参照附图并结合实施例来详细说明本申请。

请参考图1，本发明的实施例提出了一种用于轮对圆跳动检测的驱动定位装置，包括：第一支撑组件1、第二支撑组件2、第一定位组件3、第二定位组件4以及平台6，所述第一支撑组件1和所述第二支撑组件2相对设置在所述平台6上以用于为轮对5提供支撑，所述第一定位组件3设置在所述第一支撑组件1上，且所述第一定位组件3与所述轮对5的中心轴第一端面柔性接触，所述第二支撑组件2设置在所述第二支撑组件2上，且所述第二定位组件4与所述轮对5的中心轴第二端面为刚性接触。通过第一定位组件3、第二定位组件4对轮对5进行轴向定位，并采用柔性和刚性组合接触形式，有效限制了轮对5旋转过程中的轴向窜动，同时避免了旋转运动过程中出现卡滞。该装置操作简单，安全可靠，解决了使用传统驱动定位装置测量轮对5端面圆跳动测量误差大的难题，提高了轮对5检测精度，降低了轮对5质量风险。

请参考图2和图3，在一些实施例中，所述第一支撑组件1和所述第二支撑组件2均包括滚轮轴承座10、主动滚轮11、从动滚轮12以及驱动器，所述主动滚轮11和所述从动滚轮12相对设置在所述滚轮轴承座10上，形成V形支撑结构，所述轮对5的中心轴设置在所述主动滚轮11和所述从动滚轮12上，所述主动滚轮11的转轴与所述驱动器连接，通过所述驱动器驱动所述主动滚轮11从而带动所述中心轴转动，所述从动滚轮12辅助滚动。第一支撑组件1、第二支撑组件2的驱动采用轴轮一体化的设计形式，大大减少了装配误差，降低了加工难度。

在一些实施例中，所述驱动器包括伺服电机13、行星减速机14、转接轴15以及机壳16，所述机壳16设置在所述滚轮轴承座10一侧，所述伺服电机13设置在所述机壳16上，并与所述行星减速机14连接，所述行星减速机14连接并驱动所述转接轴15转动，所述伺服电机13通过所述行星减速机14减速，并将力矩传递给所述转接轴15进行输出，能有效配置转速，并达到精确控制。

在一些实施例中，所述转接轴15与所述主动滚轮11的转轴通过齿轮传动连接，还可以是同步带传动、链条传动等传动方式。

在一些实施例中，所述第一支撑组件1和/或所述第二支撑组件2上设置有编码器17，所述编码器17设置在所述机壳16上，并通过联轴器18与所述从动滚轮12的转轴连接，所述编码器17用于检测转速，从而与所述伺服电机13相适配，形成闭环控制，有效监测所述中心轴是否发生打滑等现象。

请参考图4和图5，在一些实施例中，所述第一定位组件3和所述第二定位组件4均包括底座30、滑轨31、滑块32、挡板33、固定装置以及顶紧器38，两所述滑轨31相对设置在所述底座30上，所述顶紧器38通过所述滑块32与所述滑轨31活动连接，可根据所述中心轴的长短，调节所述顶紧器38的位置，使所述顶紧器38与所述中心轴的端面接触，并通过所述固定装置进行限位，使所述顶紧器38与所述中心轴的端面顶紧。两所述挡板33分别位于所述底座30两端，防止所述滑块32脱离。

在一些实施例中，所述底座30上设置有安装所述滑轨31的凹槽，所述滑轨31部分嵌设于所述凹槽中，所述滑轨31一侧与所述凹槽内壁抵接，另一侧由嵌入的斜压块34抵接，能确保所述滑轨31的直线度，提高滑轨31的安装精度。

在一些实施例中，所述固定装置包括滑板35、固定螺钉36和顶紧螺钉37，所述滑板35与所述底座30之间通过燕尾槽或T形槽结构连接，即所述滑板35可相对所述底座30进行直线运动，但无法垂直脱离所述底座30。所述固定螺钉36竖直螺纹贯穿所述滑板35以用于使所述滑板35固定，其具体为所述固定螺钉36竖直向下拧紧，所述固定螺钉36的一端抵接所述底座30，使所述滑板35顶起，所述滑板35与所述底座30接触，通过摩擦力锁死。所述顶紧螺钉37水平螺纹贯穿所述滑板35以用于抵接所述顶紧器38进行限位，通过所述固定螺钉36固定所述滑板35，实现了对所述顶紧器38的粗定位，通过微调所述顶紧螺钉37使所述顶紧器38发生位移，便于对所述顶紧器38进行精定位。即第一定位组件3、第二定位组件4的顶紧器38在对所述中心轴进行顶紧时，预设压力是通过计算的特定值，通过上述结构更加便于实现。

在一些实施例中，所述顶紧器38包括顶紧轴381、组合轴承382以及安装座383，所述顶紧轴381的第一端通过所述组合轴承382与所述安装座383连接，在所述第二定位组件4中，所述顶紧轴381的端面是与所述中心轴的端面抵接的，即刚性接触，然后通过所述中心轴转动带动所述顶紧轴381转动，所述组合轴承382用于减小所述顶紧轴381转动的阻力。

在一些实施例中，所述第一定位组件3的顶紧器38还包括固定套384、弹簧385以及压紧环386，所述顶紧轴381的第二端设置有轴肩387，所述固定套384套设于所述轴肩387，并连接所述压紧环386，所述压紧环386的内径小于所述轴肩387的外径，可防止所述固定套384脱离所述轴肩387，所述固定套384可相对所述轴肩387滑动，所述轴肩387内设置有所述弹簧385，所述弹簧385作用于所述固定套384，并使所述固定套384远离所述轴肩387。所述固定套384的端面是与所述中心轴的端面抵接时，由于存在缓冲量，即为柔性接触，与刚性接触组合，能很好的控制对所述中心轴的约束，即有效限制了轮对5旋转过程中的轴向窜动，同时又避免了旋转运动过程中出现卡滞。

需要明确的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同或相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。本发明并不局限于上文所描述并在图中示出的特定步骤和结构。并且，为了简明起见，这里省略对已知方法技术的详细描述。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不限制于本申请。在不脱离本发明的范围的情况下对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围内。

Claims

1.一种用于轮对圆跳动检测的驱动定位装置，其特征在于，包括：第一支撑组件、第二支撑组件、第一定位组件、第二定位组件以及平台，所述第一支撑组件和所述第二支撑组件相对设置在所述平台上以用于为轮对提供支撑，所述第一定位组件设置在所述第一支撑组件上，且所述第一定位组件与所述轮对的中心轴第一端面柔性接触，所述第二支撑组件设置在所述第二支撑组件上，且所述第二定位组件与所述轮对的中心轴第二端面为刚性接触。

2.根据权利要求1所述的一种用于轮对圆跳动检测的驱动定位装置，其特征在于，所述第一支撑组件和所述第二支撑组件均包括滚轮轴承座、主动滚轮、从动滚轮以及驱动器，所述主动滚轮和所述从动滚轮相对设置在所述滚轮轴承座上，所述主动滚轮的转轴与所述驱动器连接。

3.根据权利要求2所述的一种用于轮对圆跳动检测的驱动定位装置，其特征在于，所述驱动器包括伺服电机、行星减速机、转接轴以及机壳，所述机壳设置在所述滚轮轴承座一侧，所述伺服电机设置在所述机壳上，并与所述行星减速机连接，所述行星减速机连接并驱动所述转接轴转动。

4.根据权利要求3所述的一种用于轮对圆跳动检测的驱动定位装置，其特征在于，所述转接轴与所述主动滚轮的转轴通过齿轮传动连接。

5.根据权利要求4所述的一种用于轮对圆跳动检测的驱动定位装置，其特征在于，所述第一支撑组件和/或所述第二支撑组件上设置有编码器，所述编码器设置在所述机壳上，并通过联轴器与所述从动滚轮的转轴连接。

6.根据权利要求1所述的一种用于轮对圆跳动检测的驱动定位装置，其特征在于，所述第一定位组件和所述第二定位组件均包括底座、滑轨、滑块、挡板、固定装置以及顶紧器，两所述滑轨相对设置在所述底座上，所述顶紧器通过所述滑块与所述滑轨活动连接且通过所述固定装置进行限位，两所述挡板分别位于所述底座的两端以防止所述滑块脱离。

7.根据权利要求6所述的一种用于轮对圆跳动检测的驱动定位装置，其特征在于，所述底座上设置有安装所述滑轨的凹槽，所述滑轨部分嵌设于所述凹槽中，所述滑轨的一侧与所述凹槽的内壁抵接，所述滑轨的另一侧与嵌入的斜压块抵接。

8.根据权利要求6所述的一种用于轮对圆跳动检测的驱动定位装置，其特征在于，所述固定装置包括滑板、固定螺钉和顶紧螺钉，所述滑板与所述底座之间通过燕尾槽或T形槽结构连接，所述固定螺钉竖直螺纹贯穿所述滑板以用于使所述滑板固定，所述顶紧螺钉水平螺纹贯穿所述滑板以用于抵接所述顶紧器进行限位。

9.根据权利要求6所述的一种用于轮对圆跳动检测的驱动定位装置，其特征在于，所述顶紧器包括顶紧轴、组合轴承以及安装座，所述顶紧轴的第一端通过所述组合轴承与所述安装座连接。

10.根据权利要求9所述的一种用于轮对圆跳动检测的驱动定位装置，其特征在于，所述第一定位组件的顶紧器还包括固定套、弹簧以及压紧环，所述顶紧轴的第二端设置有轴肩，所述固定套套设于所述轴肩，并连接所述压紧环，所述压紧环的内径小于所述轴肩的外径，所述轴肩内设置有所述弹簧，所述弹簧作用于所述固定套，并使所述固定套远离所述轴肩。