CN1179534A - 一种测量铁路车辆车轮偏置距的装置 - Google Patents

Abstract

一种测量铁路车辆车轮偏置距的装置,当车辆低速行驶通过本装置,它使取得该车轮钢轨踏面接触区的三种圆周断面形状成为可能。数据经过计算机加工处理,车轮偏置距和形状误差即时被检出。本装置设在轨道底座,用护轮轨作运转支撑,其构件有:车轮位置传感器,一检拾径向偏移系统和一电子控制系统,此系统把数据传输给计算机进行处理,结果即显示出来并加以储存。

Description

一种测量铁路车辆车轮偏置距的装置

本发明涉及一种测量铁路车辆车轮偏置距的装置，这种装置设计用来当车轮低速行驶通过该装置时取得铁路车辆车轮转动轮面接触区的三种圆周的断面形状。

这一发明的装置可以构制成用于车辆在调车速度运行时任何类型的轨迹上，并且可以在车库内或车库外进行探测。车辆运行在这些轨迹上所获得的测量结果经过加工处理，送往轨道运输车辆维修中心以便在此校正检测出的车轮状况的各种缺陷而进行作业。

众所周知，从某种上升的数值看，铁路车轮的偏置距呈现上升趋势是随着运行速度与振动和噪声等级的出现率的上升而同步增长的。

运行车轮踏面擦伤出现率呈现出上升趋势使舒适度明显降低。

因此，现代火车为遵守对其安全性和舒适度更加严格的现行规定，必须经受住日益严格的检查。在此情况下，监测钢轨踏面的状况以便检测出任何类型的损坏，这是非常必要的。

如果铁路车辆车轮的保养维护得到重视，必须进行对偏置距的常规监测并对其加以校正，因而伴随节约而产生的在监测铁路车辆在调车速度运行时车轮偏置距装置方面的投资立刻反映出舒适度提高的水平及维护工作紧紧跟上。

测量铁路车辆车轮工况的问题已经提出来了，已知的文献如：申请号为ESP9501305号的西班牙专利，描述测量铁路车辆运行参数的装置和程序，其中为取得车轮的断面形状或半径的相应图象，采用了激光发生器和照相机，这些图象被送入分析仪器，而分析结果被输入计算机进行处理并在监测仪上显示出来；EP-A-046798号欧洲专利描述一种应用一发光器，一探测器，一测量器和一数据处理器构成的检测火车轮断面形状的装置；专利号为JP-A-06-123608号的日本专利说明一种测量车轮的装置，它通过形成的图象对应于钢轨踏面表面形状和车轮内侧面的形状，然后在这些图象的基础上计算出车轮钢轨踏面表面形状和车轮的直径。

本发明在公知技术发展水平的基础上开发出一种能够引发再现一个车轮钢轨踏面的三种圆周断面形状的装置。构成这些图象便提供了关于车轮偏置距形状具有多边形的形状、苜蓿叶式的形状等外形信息，从而研究发生问题的各种原因并且及时加以校正成为可能。同样，本发明根据装置所提供的三幅图形便可能检测出车轮上踏面擦伤，不论踏面擦伤在何部位。

根据本发明的装置具有实用的长度，至少等于想要取得的断面形状的车轮圆周展开的长度，因为根据设计标准，这一长度有可能分解成必要的测量部分。

在本发明的装置中，测量车轮偏置距的基准是车轮轮缘的最大圆周垂直于车轮轴，因为它不是活动的区域，该轮缘不发生偏置。

依据本发明，此装置在它的每一部件及对于轨道的每一钢轨，基本上包括：一内侧护轮轨和一外侧引导斜面，它形成45°角并在车轮内侧面作用于转动斜面口上，护轮轨与斜面之间相互作用使车轮对准中心，防止其在测量时侧向偏移；一钢铁型材，形成车轮转动的支撑，一旦车轮对准中心位置，就降低其高度，使车轮在转动断面那一部分上发生转动，断面正对着轮缘，留下空隙以供测量；一气动的子系统，当列车通过时，触发此测量装置，使各构件升高，俟测量作业完成时即予复原；一L型基准规板，安置在车轮通过时能与车轮轮缘接触，并刚性地连接在能被气动缸抬升的基座上；多个机械测隙塞尺，测知用作基准范围的车轮轮缘与要进行测量的车轮转动断面三点之间的偏移并使之发出电信号，用以测定车轮的圆周断面；一电子系统用来处理上述信号，和一计算机系统，用来在监测器上提供表示车轮的断面、偏置距和形状误差的图形。

本发明装置还包括两个用来抬起基准界尺基座的气动缸。

此外，所述的机械测隙塞尺是借助于各个铰链连接构件由在基准界尺基座上连结在一起的精密界尺组成，这些界尺直接对产生于电位计上所述的电信号起作用。本装置结合三个这样的界尺是有好处的。

根据本发明，用来产生电循环信号的编码器，其中所述的界尺对应于车轮圆周断面的偏移是间接取得的，是固定在所述的铰链连接构件上的。

根据本发明，所述的铰链连接构件要用弹簧压住使所述的界尺始终保持与车轮转动断面接触，这样才比较合适。

附图的简要说明

本发明现在参照附图作更详细的说明，该附图以图解法示出根据本发明构成的装置，其中：

图1为本发明装置的部分剖面图；

图2为本发明装置部分侧面视图；

图3为本发明装置全图。

如图1所示，本发明装置包含有：

一与外侧引导斜面2相互作用的内侧护轮轨1，该斜面呈45°角并在车轮外侧面的斜切面上起作用。引导斜面2与护轮轨1相互作用以防止在测量时车轮有任何偏移，车轮一直保持完全对准中心。

一由钢铁零件组成的转动支架3，使钢轨端头连续而不致间断。利用护轮轨1和斜面2使车轮一经对准中心，转动的支架3便降低高度，其结果车轮部分相对车轮轮缘的部分发生转动，于是留出空隙进行测量。

若干直接作用于电位计5上的机械测隙塞尺4，用来探测发生在车轮轮缘(基准带)与转动断面三点之间的位移，此转动断面正是要实施测量作业的。作为可供选择的方法，可以用位于铰链机械9(图2)上的编码器6(图2和图3)制成，由偏移间接获取传输转数信号。于是当车轮通过测量装置时就取得电信号，表明车轮轮缘与其转动断面点(这正是想要取得的车轮圆周断面)之间在高度上的差异。

如上所述，测量装置有效的长度至少要等于车轮断面要取得的圆周展开的长度，这一长度根据设计标准可分为几个必要的测量部位。每一测量部位都受检拾器系统复盖，此系统是由一压缩空气推动的子系统7、一基准界尺8和三个界尺4(即上述的机械测隙塞尺)组成。

车轮通过测量装置时激发传感器驱动压缩空气推动的子系统，它增加了检拾系统的位移以便车轮被设置在与机构测隙塞尺4相接触的位置上。当列车通过时，(压缩空气推动的)子系统7便启动测量装置，开动该装置的各部件，而一旦测量作业完成便予复原。此装置也可暂停不用，让列车通过而不作测量。

基准界尺8为L形，当车轮通过时置于与车轮轮缘相接触的位置，由于其为L形，也可承载在车轮的内侧面上。基准界尺8是设计用来当做测量偏置距的一个基准点，精确地连接到可以由气动缸，最好用两个气动缸抬升的基座上。这种组合可竖直活动以便与车轮的转动断面相接触，并且能横向活动以便适合车轮内侧面，而且保证圆周断面总是在与车轮平面正交的平面之内取得。

机械测隙塞尺4是非常精确的，凭借上述铰链连结构件9中的一个连接到基准界尺8的基座14。在此情况下，只能允许垂直位移，始终保持三根与基准界尺8平行的测隙塞尺4。这些铰链连结构件9是专用来防止在转动中任何可能发生的误差，转动的误差将搞错基准界尺8与其他三根塞尺之间测出的位移。在此情况下，不管车轮与测隙尺4之间的接触位置如何(在端头或在中段)，本发明装置将给出想要取得车轮圆周断面的车轮轮缘和转动断面点之间在高度上正确无误的差值。

铰链连接构件9用弹簧10压住使测隙塞尺4与转动的车轮断面始终保持接触。每一塞尺4对于基准界尺8的垂直偏移可以直接传输到各自的电位计5上，其适时处理的信号就用来获取相应车轮圆周断面以参照车轮轮缘最大直径的圆周长。

在本发明的装置中应用装配在铰链连接构件9上的编码器6也可以间接测量出垂直偏移。该编码器6是把铰链连接构件9的转动与要测量的偏移相结合的。

测隙塞尺4的范围其起始与车轮接触，是专门设计来防止突然啮合并避免可能会引起本装置停止正常工作的碰撞，而且三根测隙塞尺4竖立移位，依次滑动，产生吸收振动及惯力的摩擦阻尼。

一电子系统11用电子仪器处理从电位器5或编码器6接收来的信号，而一计算机系统12使取得的与车轮断面形状、车轮偏置距和形状误差的相应图像显示在监测器13上成为可能。

应用本发明装置便可能获得铁路车辆车轮的偏置距有无任何缺陷的确切信息，然后采取必要措施加以修复。

本发明的以上描述把其最主要的方面组合在一起，但此领域的专家将会了解，对于已经说明和图解的本发明装置作某种改动都离不开本发明的范围。因此立意，本发明的范围唯一独占，只受所附的权利要求书限定。

Claims (6)

1.测量铁路车辆车轮偏置距的装置，它具有的有效长度至少等于想要取得的车辆圆周展开的长度，根据设计标准，该长度可分为若干必要的测量部分，该装置以这种方式构制成当铁路车辆低速行驶过该装置时就取得带有转动支架3的车轮钢轨踏面接触区的三种圆周断面形状，其特征在于它包含：

在其每一部分并用于轨道的每一节钢轨，一内侧引导护轮轨1和一形成45°角的外侧引导斜面2，作用于车轮内侧面的运行斜面，护轮轨1与斜面2相互作用以对准车轮中心且防止测量时车轮侧向偏移；

一形成转动支柱3的钢铁断面，其一旦车轮对准内侧引导护轮轨1和外侧引导斜面2便降低其高度，引起在车轮的转动断面那一部分发生转动，该车轮的转动断面则面对其轮缘，因而留下空隙以供测量；

一气动子系统7，当列车通过时启动测量装置，抬升其构件直至测量完毕即予复原；

一L型基准界尺8，设在车轮通过时与车轮轮缘接触的位置，刚性地连接在可被气动缸抬升的基座14上；

若干机械测隙塞尺4，检拾作为基准区的车轮轮缘与进行测量的车轮断面三个点之间的位移，给出用来测量车轮圆周断面开始产生的电信号；

一处理所述信号的电子系统11；以及

一计算机系统12，供在监测器13上提供表示车轮的断面、偏置距和形状误差的图象。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于它包括两个供抬升基准界尺8底座14的气动缸。

3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于该若干机械测隙塞尺4是由凭借各个铰链连接构件9彼此一起连结在基座14上的精确界尺组成的，而且它们都直接作用于产生所述电信号的电位器5上。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于它结合三个测隙塞尺4。

5.根据前述权利要求任何一项所述的装置，其特征在于安装在铰链连接构件9上的若干个编码器6，供产生电运行信号，从所述信号间接取得测隙塞R4与车轮圆周断面相对的偏移。

6.根据前述权利要求任何一项所述的装置，其特征在于用弹簧10压在铰链连接构件9上使测隙塞尺4始终与车轮运行断面保持接触。

Images