CN119124012A - 一种高铁轮装制动盘磨耗自动检测装置及检测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及制动盘检测技术领域,其公开了一种高铁轮装制动盘磨耗自动检测装置及检测方法,装置包括:底座,底座顶端上间隔固定有两个支撑架,轮轴的两端分别支撑在两个支撑架上;龙门架,龙门架固定在底座顶端上;纵向移动机构,纵向移动机构固定在龙门架上;激光位移传感器,激光位移传感器为两个,其分别间隔固定在纵向移动机构的移动端上,轮轴上的制动盘位于两个激光位移传感器之间。本发明通过纵向移动机构带动两个激光位移传感器沿制动盘的工作盘面纵向下移,进而可测出制动盘工作盘面高度变化,最终测得制动盘工作盘面的磨耗。因此,该装置可完成非接触式高铁轮装制动盘磨耗自动检测,节省了大量的人力劳动与时间,提高了检测精度。

Description

一种高铁轮装制动盘磨耗自动检测装置及检测方法
技术领域
本发明涉及制动盘检测技术领域,更具体的说是涉及一种高铁轮装制动盘磨耗自动检测装置及检测方法。
背景技术
高铁在运行过程,制动闸片与制动盘之间的摩擦接触是实现高铁高速制动、精准停车与稳定调速的有效手段,随着高铁运行速度的不断提高,制动盘的磨损问题日益突出,严重影响铁路运输的安全性。高原铁路具有桥隧比高、长大坡道多、高寒高海拔、自然地理环境极其复杂等特点,高铁长时间在上述复杂环境中运行时常处于牵引或制动状态,其制动盘的磨损较在平原地区更为严重。目前对于高铁轮装制动盘的磨耗检测,主要采用人工测量的方式,存在劳动效率低和人为误差的情况,已经难以适应现代高铁安全运行的需要。
因此,如何提供一种可实现自动、精准检测,以及提高检测效率的高铁轮装制动盘磨耗自动检测装置及检测方法是本领域技术人员亟需解决的问题。
发明内容
有鉴于此,本发明提供了一种可实现自动、精准检测,以及提高检测效率的高铁轮装制动盘磨耗自动检测装置及检测方法。
为了实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
一种高铁轮装制动盘磨耗自动检测装置,包括:
底座,所述底座顶端上间隔固定有两个支撑架,轮轴的两端分别支撑在两个所述支撑架上;
龙门架,所述龙门架固定在所述底座顶端上;
纵向移动机构,所述纵向移动机构固定在所述龙门架上;
激光位移传感器,所述激光位移传感器为两个,其分别间隔固定在所述纵向移动机构的移动端上,所述轮轴上的制动盘位于两个所述激光位移传感器之间。
经由上述的技术方案可知,与现有技术相比,本发明公开提供了一种高铁轮装制动盘磨耗自动检测装置,通过纵向移动机构带动两个激光位移传感器沿制动盘的工作盘面纵向下移,进而可测出制动盘工作盘面高度变化,最终测得制动盘工作盘面的磨耗。因此,该装置可完成非接触式高铁轮装制动盘磨耗自动检测,节省了大量的人力劳动与时间,提高了检测精度。
进一步的,两个所述支撑架均包括:
支撑座,所述支撑座底端固定在所述底座顶端上;
承托轴承,所述承托轴承为间隔布置的两个,其分别通过承托螺栓安装在所述支撑座顶端上,所述轮轴的轴端承托在两个所述承托轴承上。
采用上述技术方案产生的有益效果是:承托轴承使得轮轴可转动,进而在检测过程中,可转动制动盘,实现制动盘工作盘面不同位置磨耗的检测。
进一步的,所述支撑座包括:
下支撑座,所述下支撑座底端固定在所述底座顶端上,所述下支撑座顶端上开设有第一定位键槽;
上支撑座,所述上支撑座底端与所述下支撑座底端通过螺栓固定连接,所述上支撑座底端上开设有第二定位键槽,两个所述承托轴承分别通过所述承托螺栓安装在所述上支撑座顶端上;
定位键,所述定位键均卡嵌在所述第一定位键槽和所述第二定位键槽中。
采用上述技术方案产生的有益效果是:在紧拧连接下支撑座和上支撑座的螺栓时,将定位键插接在第一定位键槽和第二定位键槽中,然后再拧紧螺栓,这样通过定位键可保证上支撑座不会偏移地安装到下支撑座上,进而保证两个上支撑座相互平行安装,也即保证了两个上支座座顶端上的承托轴承之间的平行度,使轮轴两端能够不发生偏移的情况下放置在两个支撑架的承托轴承上,最终保证制动盘的工作盘面与激光位移传感器的探头的垂直度,可提高检测精度。
进一步的,所述上支撑座包括:
主支撑板,所述主支撑板底端与所述下支撑座底端通过螺栓与固定连接,所述主支撑板底端上开设有所述第二定位键槽,所述主支撑板顶端面上具有与所述轮轴轴端适配的第一承托凹槽;
副支撑板,所述副支撑板底部与所述主支撑板的一侧通过螺栓固定连接,所述副支撑板顶端面上具有与所述轮轴轴端适配的第二承托凹槽,所述副支撑板和所述主支撑板间隔布置,且二者之间固定有两个所述承托螺栓,所述承托轴承内圈套固在所述承托螺栓上。
采用上述技术方案产生的有益效果是:将上支撑座分为间隔布置的主支撑板和副支撑板,这样能够将承托轴承安装在二者之间,实现轮轴的承托和转动。
进一步的,所述纵向移动机构包括:
纵向移动壳体,所述纵向移动壳体的一侧敞口布置,所述纵向移动壳体的下端固定有U形板,所述U形板的两侧分别固定有所述激光位移传感器;
滚珠丝杠机构,所述滚珠丝杠机构安装在所述纵向移动壳体的内部,所述滚珠丝杠机构上的滑台固定有固定板,所述固定板固定在所述龙门架的横梁上。
进一步的,所述滚珠丝杠机构包括:
驱动电机,所述驱动电机固定在所述纵向移动壳体内部一侧;
滚珠丝杠,所述滚珠丝杠两端分别通过轴承座安装在所述纵向移动壳体内部,所述滚珠丝杠的一端与所述驱动电机的驱动端固定连接;
滑轨,所述滑轨为间隔固定在所述纵向移动壳体内部的两个,并位于所述滚珠丝杠的两侧;
滑台,所述滑台与所述滚珠丝杠螺纹传动连接,所述滑台的两侧分别与两个所述滑轨滑动连接。
采用上述技术方案产生的有益效果是:当驱动电机带动滚珠丝杆转动时,因滑台通过固定板与龙门架固定,又因滑台与滚珠丝杠螺纹传动连接,进而使得滚珠丝杆相当于滑台纵向移动,即纵向移动壳体可纵向移动,最终实现两个激光位移传感器沿制动盘的纵向方向移动,实现自动检测的目的。
进一步的,所述激光位移传感器固定在保护支架内,所述保护支架与所述U形板固定连接。
采用上述技术方案产生的有益效果是:激光位移传感器为该装置重要的检测部件,保护支架可对激光位移传感器进行防护,避免因磕碰而损坏。
进一步的,所述保护支架上具有用于便于所述激光位移传感器散热的散热孔。
采用上述技术方案产生的有益效果是:便于激光位移传感器的散热,避免散热不足而影响检测精度。
本发明的一种高铁轮装制动盘磨耗自动检测方法,使用所述的自动检测装置进行如下检测步骤:
步骤一:将待检测的制动盘的轮轴两端分别放置在所述支撑架上,此时,制动盘位于两个所述激光位移传感器之间;
步骤二:所述纵向移动机构带动两个所述激光位移传感器下移,两个所述激光位移传感器对所述制动盘的工作盘面的摩耗:H-磨损量、T-磨损深度、S-斜向磨损量进行检测。
进一步的,在步骤二中:两个激光位移传感器纵向检测完毕后,转动所述制动盘,两个激光位移传感器再次进行检测,重复以上操作,完成工作盘面的检测。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例,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,还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的一种高铁轮装制动盘磨耗自动检测装置的轴侧结构示意图。
图2为图1中局部A的结构放大示意图。
图3为本发明提供的一种高铁轮装制动盘磨耗自动检测装置的主视结构示意图。
图4为本发明提供的一种高铁轮装制动盘磨耗自动检测装置的侧视结构示意图。
图5为纵向移动机构的结构示意图。
图6为支撑架的第一视角的结构示意图。
图7为支撑架的第二视角的结构示意图。
图8为支撑架的部分分解的结构示意图。
图9为激光位移传感器设置在保护支架内部的示意图。
图10为高铁轮装制动盘磨耗检测示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,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例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,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他实施例,都属于本发明保护的范围。
如图1-图10所示,本发明实施例公开了一种高铁轮装制动盘磨耗自动检测装置,包括:
底座1,底座1顶端上间隔固定有两个支撑架2,轮轴100的两端分别支撑在两个支撑架2上;
龙门架3,龙门架3固定在底座1顶端上;
纵向移动机构4,纵向移动机构4固定在龙门架3上;
激光位移传感器5,激光位移传感器5为两个,其分别间隔固定在纵向移动机构4的移动端上,轮轴100上的制动盘200位于两个激光位移传感器5之间,两个激光位移传感器5的探头分别朝向制动盘200两侧的工作盘面。两个激光位移传感器5的检测信号可发至计算机上,通过计算机进行计算得到制动盘的磨耗。
高铁轮装制动盘的轮轴100承托在支撑架2上后,纵向移动机构4的移动端带动两个激光位移传感器5同步下移,通过两个激光位移传感器5读数即可得出高铁轮装制动盘磨耗。
其中,纵向移动机构4可以为两个,激光位移传感器5可以为两组,这样可同时检测轮轴两端上的制动盘的磨耗,提高检测效率。
两个支撑架2均包括:
支撑座21,支撑座21底端固定在底座1顶端上;
承托轴承22,承托轴承22为间隔布置的两个,其分别通过承托螺栓23安装在支撑座21顶端上,轮轴100的轴端承托在两个承托轴承22上。
支撑座21包括:
下支撑座211,下支撑座211底端固定在底座1顶端上,下支撑座211顶端上开设有第一定位键槽2111;
上支撑座212,上支撑座212底端与下支撑座211底端通过螺栓固定连接,上支撑座212底端上开设有第二定位键槽21211,两个承托轴承22分别通过承托螺栓23安装在上支撑座212顶端上;
定位键213,定位键213均卡嵌在第一定位键槽2111和第二定位键槽21211中。
上支撑座212包括:
主支撑板2121,主支撑板2121底端与下支撑座211底端通过螺栓与固定连接,主支撑板2121底端上开设有第二定位键槽21211,主支撑板2121顶端面上具有与轮轴100轴端适配的第一承托凹槽21212;
副支撑板2122,副支撑板2122底部与主支撑板2121的一侧通过螺栓固定连接,副支撑板2122顶端面上具有与轮轴100轴端适配的第二承托凹槽21221,副支撑板2122和主支撑板2121间隔布置,且二者之间固定有两个承托螺栓23,承托轴承22内圈套固在承托螺栓23上。
纵向移动机构4包括:
纵向移动壳体41,纵向移动壳体41的一侧敞口布置,纵向移动壳体41的下端固定有U形板42,U形板42的两侧分别固定有激光位移传感器5;
滚珠丝杠机构43,滚珠丝杠机构43安装在纵向移动壳体41的内部,滚珠丝杠机构43上的滑台435固定有固定板44,固定板44固定在龙门架3的横梁上。
滚珠丝杠机构43包括:
驱动电机431,驱动电机431固定在纵向移动壳体41内部一侧;
滚珠丝杠432,滚珠丝杠432两端分别通过轴承座433安装在纵向移动壳体41内部,滚珠丝杠432的一端与驱动电机431的驱动端固定连接;
滑轨434,滑轨434为间隔固定在纵向移动壳体41内部的两个,并位于滚珠丝杠432的两侧;
滑台435,滑台435与滚珠丝杠432螺纹传动连接,滑台435的两侧分别与两个滑轨434滑动连接。
激光位移传感器5固定在保护支架6内,保护支架6与U形板42固定连接。保护支架6上具有用于便于激光位移传感器5散热的散热孔61。激光位移传感器5为本发明关键部件,直接影响检测精度,故采用保护支架6进行保护,同时开设散热孔,起到较好保护作用的同时不影响激光位移传感器5的散热。
一种高铁轮装制动盘磨耗自动检测方法,使用上述的自动检测装置进行如下检测步骤:
步骤一:将待检测的制动盘200的轮轴100两端分别放置在支撑架2上,此时,制动盘200位于两个激光位移传感器5之间;
步骤二:纵向移动机构4带动两个激光位移传感器5下移,两个激光位移传感器5对制动盘200的工作盘面的摩耗:H-磨损量、T-磨损深度、S-斜向磨损量进行检测。
在步骤二中:两个激光位移传感器5纵向检测完毕后,转动制动盘200至一定角度,两个激光位移传感器5再次进行检测,之后,再转动制动盘200一定角度,两个激光位移传感器5再次进行检测,重复以上操作,完成制动盘工作盘面圆周方向不同位置的检测。
在步骤二中磨耗具体检测方法是:设左侧激光位移传感器读数为x1,右侧激光位移传感器读数为x2,进入高铁制动盘工作盘面前,可测得T磨损深度,进入工作盘面后,可测得高铁轮装制动盘磨耗,其中左侧测量区间测得的最大值x1max和最小值x1min,可求得斜向磨损量S=x1max-x1min,右侧测量区间测得的最大值x2max和最小值x2min,可求得磨损量H=x2max-x2min
本发明通过垂直于高铁制动盘表面两个激光位移传感器测量,得出制动盘工作盘面高度变化完成了非接触式高铁轮装制动盘磨耗自动检测,节省了大量的人力劳动与时间,提高了检测精度。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言,由于其与实施例公开的方法相对应,所以描述的比较简单,相关之处参见方法部分说明即可。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种高铁轮装制动盘磨耗自动检测装置,其特征在于,包括:
底座(1),所述底座(1)顶端上间隔固定有两个支撑架(2),轮轴(100)的两端分别支撑在两个所述支撑架(2)上;
龙门架(3),所述龙门架(3)固定在所述底座(1)顶端上;
纵向移动机构(4),所述纵向移动机构(4)固定在所述龙门架(3)上;
激光位移传感器(5),所述激光位移传感器(5)为两个,其分别间隔固定在所述纵向移动机构(4)的移动端上,所述轮轴(100)上的制动盘(200)位于两个所述激光位移传感器(5)之间。
2.根据权利要求1所述的一种高铁轮装制动盘磨耗自动检测装置,其特征在于,两个所述支撑架(2)均包括:
支撑座(21),所述支撑座(21)底端固定在所述底座(1)顶端上;
承托轴承(22),所述承托轴承(22)为间隔布置的两个,其分别通过承托螺栓(23)安装在所述支撑座(21)顶端上,所述轮轴(100)的轴端承托在两个所述承托轴承(22)上。
3.根据权利要求2所述的一种高铁轮装制动盘磨耗自动检测装置,其特征在于,所述支撑座(21)包括:
下支撑座(211),所述下支撑座(211)底端固定在所述底座(1)顶端上,所述下支撑座(211)顶端上开设有第一定位键槽(2111);
上支撑座(212),所述上支撑座(212)底端与所述下支撑座(211)底端通过螺栓固定连接,所述上支撑座(212)底端上开设有第二定位键槽(21211),两个所述承托轴承(22)分别通过所述承托螺栓(23)安装在所述上支撑座(212)顶端上;
定位键(213),所述定位键(213)均卡嵌在所述第一定位键槽(2111)和所述第二定位键槽(21211)中。
4.根据权利要求3所述的一种高铁轮装制动盘磨耗自动检测装置,其特征在于,所述上支撑座(212)包括:
主支撑板(2121),所述主支撑板(2121)底端与所述下支撑座(211)底端通过螺栓与固定连接,所述主支撑板(2121)底端上开设有所述第二定位键槽(21211),所述主支撑板(2121)顶端面上具有与所述轮轴(100)轴端适配的第一承托凹槽(21212);
副支撑板(2122),所述副支撑板(2122)底部与所述主支撑板(2121)的一侧通过螺栓固定连接,所述副支撑板(2122)顶端面上具有与所述轮轴(100)轴端适配的第二承托凹槽(21221),所述副支撑板(2122)和所述主支撑板(2121)间隔布置,且二者之间固定有两个所述承托螺栓(23),所述承托轴承(22)内圈套固在所述承托螺栓(23)上。
5.根据权利要求1-4任一项所述的一种高铁轮装制动盘磨耗自动检测装置,其特征在于,所述纵向移动机构(4)包括:
纵向移动壳体(41),所述纵向移动壳体(41)的一侧敞口布置,所述纵向移动壳体(41)的下端固定有U形板(42),所述U形板(42)的两侧分别固定有所述激光位移传感器(5);
滚珠丝杠机构(43),所述滚珠丝杠机构(43)安装在所述纵向移动壳体(41)的内部,所述滚珠丝杠机构(43)上的滑台(435)固定有固定板(44),所述固定板(44)固定在所述龙门架(3)的横梁上。
6.根据权利要求5所述的一种高铁轮装制动盘磨耗自动检测装置,其特征在于,所述滚珠丝杠机构(43)包括:
驱动电机(431),所述驱动电机(431)固定在所述纵向移动壳体(41)内部一侧;
滚珠丝杠(432),所述滚珠丝杠(432)两端分别通过轴承座(433)安装在所述纵向移动壳体(41)内部,所述滚珠丝杠(432)的一端与所述驱动电机(431)的驱动端固定连接;
滑轨(434),所述滑轨(434)为间隔固定在所述纵向移动壳体(41)内部的两个,并位于所述滚珠丝杠(432)的两侧;
滑台(435),所述滑台(435)与所述滚珠丝杠(432)螺纹传动连接,所述滑台(435)的两侧分别与两个所述滑轨(434)滑动连接。
7.根据权利要求5所述的一种高铁轮装制动盘磨耗自动检测装置,其特征在于,所述激光位移传感器(5)固定在保护支架(6)内,所述保护支架(6)与所述U形板(42)固定连接。
8.根据权利要求7所述的一种高铁轮装制动盘磨耗自动检测装置,其特征在于,所述保护支架(6)上具有用于便于所述激光位移传感器(5)散热的散热孔(61)。
9.一种高铁轮装制动盘磨耗自动检测方法,其特征在于,使用如权利要求1-8任一项所述的自动检测装置进行如下检测步骤:
步骤一:将待检测的制动盘(200)的轮轴(100)两端分别放置在所述支撑架(2)上,此时,制动盘(200)位于两个所述激光位移传感器(5)之间;
步骤二:所述纵向移动机构(4)带动两个所述激光位移传感器(5)下移,两个所述激光位移传感器(5)对所述制动盘(200)的工作盘面的摩耗:H-磨损量、T-磨损深度、S-斜向磨损量进行检测。
10.根据权利要求9所述的一种高铁轮装制动盘磨耗自动检测方法,其特征在于,在步骤二中:两个激光位移传感器(5)纵向检测完毕后,转动所述制动盘(200),两个激光位移传感器(5)再次进行检测,重复以上操作,完成工作盘面的检测。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN120381998A (zh) * 2025-06-27 2025-07-29 智盛铁路设备有限公司 一种高铁轮对检测装置

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CN120381998A (zh) * 2025-06-27 2025-07-29 智盛铁路设备有限公司 一种高铁轮对检测装置

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