CN203623712U - 接触式列车测速、计轴及车轮不圆度测量装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了接触式列车测速、计轴及车轮不圆度测量装置，包括作为基座的钢轨，所述的钢轨的钢轨底部上固定有轨卡，在轨卡上固定有测量装置，该测量装置上连接有数据接收处理装置；所述测量装置包括设置在底端的轨卡安装孔，在轨卡安装孔上方设置有安装底座，在该安装底座上还设置有位移测量结构。本实用新型提供一种接触式列车测速、计轴及车轮不圆度测量装置，揉合了多重数据的测量，结构更加简单，安装更加方便，使用效果更好，能够更好的保障列车运行的安全。
Description
技术领域
本发明涉及一种列车检测装置，具体的说是涉及一种在列车运动中进行工作的的接触式列车测速、计轴及车轮不圆度测量装置。
背景技术
目前，在列车运行中，由于存在着线路养护条件差、轮轨外形及材质匹配不合理、转向架技术状态不良、牵引装载定数过大、车轮及闸瓦的材质、列车制动时制动力不均或过大使闸瓦没有缓解而引起轮对在轨道上滑行或轮对在轨道上长期滚动、空重车调整装置漏调或误调致使空车时在重车位制动力过大、调车作业的铁鞋制动、机车司机的操纵水平不高及车辆缓解不良等诸多原因，造成车辆车轮踏面擦伤、剥离等故障较多，使踏面滚动圆成弦缺状（扁平）。另外，列车的高速、重载、高密度运行也加速了轮对的磨损。导致车轮踏面及轮缘出现磨损，使车轮的几何形状发生变化，使车轮直径减少，造成车轮不圆。它们严重影响列车与轨道设施的安全和使用寿命，甚至影响到行车安全。同时，为了了解列车的动态以及计算列车行驶的各项指标与预计指标的差距，需要对列车的行进速度、轴的数量以及车轮不圆进行测量，现在在对列车进行测速、记轴以及车轮不圆度测量需要寄托于不同的测量计算设备才能够完成，如此便需要投入较高的设备购买资金，同时多台设备都需要分别进行安装测试，导致了安装测试过程复杂，所需耗时较长，难以适应如今的社会节奏。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种接触式列车测速、计轴及车轮不圆度测量装置，揉合了多重数据的测量，结构更加简单，安装更加方便，使用效果更好，能够够好的保障列车运行的安全。
为解决以上技术问题，本发明的技术方案是：
接触式列车测速、计轴及车轮不圆度测量装置，包括作为基座的钢轨，所述的钢轨的钢轨底部上固定有轨卡，在轨卡上固定有测量装置，该测量装置上连接有数据接收处理装置；所述测量装置包括设置在底端的轨卡安装孔，在轨卡安装孔上方设置有安装底座，在该安装底座上还设置有位移测量结构。
进一步的，上述位移测量结构包括设置在安装底座上的摆动杆以及位移传感器，在摆动杆上还设置有检测杆。
再进一步的，上述摆动杆的数量为两个，分别设置在靠近安装底座两端端部的位置，摆动杆的下端固定在安装底座上，该摆动杆可以该固定位置为轴心进行旋转，同时两个摆动杆的上端还分别固定在检测杆上，且该摆动杆上下两个固定轴同轴。
作为优选，所述摆动杆倾斜设置，且两根摆动杆相互平行。
作为优选，所述检测杆的上表面略低于钢轨的钢轨上轨面，该检测杆的剖面成等腰梯形，在检测杆下侧靠近两端的位置固定有摆动杆。
作为优选，所述位移传感器水平设置在安装底座上，且与安装底座固为一体。
另外，上述位移传感器的相邻位置还设置有传感器发射板，该传感器发射板竖直设置，且传感器发射板的上端与检测杆固为一体。
作为优选，所述摆动杆向右倾斜，传感器发射板则设置在位移传感器的右侧。
作为另一种优选，所述摆动杆向左倾斜，传感器发射板则设置在位移传感器的左侧。
与现有技术相比，本发明有以下有益效果：
本发明结构简单，使用与安装方便，能够很好的对列车车轮的不圆度、行进速度以及轴的数量进行计算，避免了安装多个不同的装置来对不同数据进行测量与计算，还大大降低了安装的难度，提高了安装的效率，降低了不同数据测量所需的设备数量，进而节省了设备所需投入成本；本发明生产跟加工的成本较低，能够很好的进行大规模的生产与使用。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的位移测量示意图；
图3为本发明的检测杆结构示意图；
图4为本发明的检测波形示意图。
图上附图标记为：1—钢轨上轨面；2—钢轨底部；3—摆动杆；4—安装底座；5—轨卡安装孔；6—位移传感器；7—传感器发射板；8—检测杆。
具体实施方式
本发明的核心思路是，提供一种接触式列车测速、计轴及车轮不圆度测量装置，揉合了多重数据的测量，结构更加简单，安装更加方便，使用效果更好，能够够好的保障列车运行的安全。
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
实施例
如图1所示，接触式列车测速、计轴及车轮不圆度测量装置，包括作为基座的钢轨，所述的钢轨的钢轨底部2上固定有轨卡，在轨卡上固定有测量装置，该测量装置上连接有数据接收处理装置；所述测量装置包括设置在底端的轨卡安装孔5，在轨卡安装孔5上方设置有安装底座4，在该安装底座4上还设置有位移测量结构。
上述位移测量结构包括设置在安装底座4上的摆动杆3以及位移传感器6，在摆动杆3上还设置有检测杆8。
上述摆动杆3的数量为两个，分别设置在靠近安装底座4两端端部的位置，摆动杆3的下端固定在安装底座4上，该摆动杆3可以该固定位置为轴心进行旋转，同时两个摆动杆3的上端还分别固定在检测杆8上，且该摆动杆3上下两个固定轴同轴。
作为优选，所述摆动杆3倾斜设置，且两根摆动杆3相互平行。
作为优选，所述检测杆8的上表面略低于钢轨的钢轨上轨面1，该检测杆8的剖面成等腰梯形，在检测杆8下侧靠近两端的位置固定有摆动杆3。
作为优选，所述位移传感器6水平设置在安装底座4上，且与安装底座4固为一体。
另外，上述位移传感器6的相邻位置还设置有传感器发射板7，该传感器发射板7竖直设置，且传感器发射板7的上端与检测杆8固为一体。
作为优选，所述摆动杆3向右倾斜，传感器发射板7则设置在位移传感器6的右侧。
作为另一种优选，所述摆动杆3向左倾斜，传感器发射板7则设置在位移传感器6的左侧。
如图2所示，火车运行方向为右侧至左侧，摆动杆的长度为R，摆动杆的水平长度为L，火车与本发明接触前，检测杆处于初始位置，这时检测杆与安装底座之间的高度与摆动杆的竖直高度同为H，此时根据勾股定理可得到R2=H2+L2。当火车经过检测杆时，检测杆向下发生位移，其竖直方向的位移差为Δh，摆动杆水平长度的差与传感器发射板的水平位移同为ΔX，此时通过勾股定理可得到R2=（H-Δh）2+（L+ΔX）2，其中的R、H、L为已知值，ΔX可通过位移传感器与传感器发射板的配合来得到，如此通过公式R2=（H-Δh）2+（L+ΔX）2可以得到Δh。
不圆度检测原理：
由于车轮的不圆度的可定义为车轮踏面所在的圆形的直径的变化量，由于实际中车轮轮缘所在的圆形在运行中处于悬空状态，不会和钢轨等部件接触，其所在的圆形的直径为固定值，因此，车轮轮缘的圆形直径差值变化为Δh，所以Δh为“车轮踏面所在的圆形的直径的变化量”。
如图4所示，该图为本发明装置采集到的车轮经过的波形示意图，通过实际测量，可获得未过车时，检测杆距离钢轨的上表面的距离h,h为固定值，那么h+Δh即为车轮轮缘所在的圆形的直径和车轮踏面所在的圆形的直径之差，进而知道该车踏面的的不圆度。当检测杆的长度长于待测列车所有车轮的周长的最大值时，如我国国产的CRH2型车的最大车轮踏面直径范围为790-860mm，那么当一根或连续多根本发明检测装置的总长度长于860*pi=2702mm时，即可实现本检测发明装置即可实现的所有的CRH2型车的不圆度检测。
速度测量原理：
如图3所示，每根检测杆有2部分组成，水平部分AB和斜腰部分BC，通过测量工具测量我们可获得AB的长度S。
如图4所示，该图为本发明的采集的一个列车经过的波形，其形状类似一个“凹”字形的上部分，图4中的A、B点正好对应图3中的A、B点，因此，通过测量可以得到A、B两点产生的时间差t，接着通过公式V=S/t即可获得车轮的前进速度，进而得到列车的前进速度。
计轴原理：
当一列含有多个车轮的列车通过本发明时，每个车轮在经过时都会产生一个“凹”字形的波形图，然后通过计算该“凹”字型的波形图的个数便可得到经过本发明的车轮的个数，而每个车轮都有一根相应的轴穿过，所以轴的个数与车轮的个数相同。
依造以上的方法便可以很好的计算出车轮的不圆度、列车的行进速度以及列车轴的数量。
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.接触式列车测速、计轴及车轮不圆度测量装置，包括作为基座的钢轨，其特征在于，所述的钢轨的钢轨底部（2）上固定有轨卡，在轨卡上固定有测量装置，该测量装置上连接有数据接收处理装置；所述测量装置包括设置在底端的轨卡安装孔（5），在轨卡安装孔（5）上方设置有安装底座（4），在该安装底座（4）上还设置有位移测量结构。
2.根据权利要求1所述的接触式列车测速、计轴及车轮不圆度测量装置，其特征在于，所述位移测量结构包括设置在安装底座（4）上的摆动杆（3）以及位移传感器（6），在摆动杆（3）上还设置有检测杆（8）。
3.根据权利要求2所述的接触式列车测速、计轴及车轮不圆度测量装置，其特征在于，所述摆动杆（3）的数量为两个，分别设置在靠近安装底座（4）两端端部的位置，摆动杆（3）的下端固定在安装底座（4）上，该摆动杆（3）可以该固定位置为轴心进行旋转，同时两个摆动杆（3）的上端还分别固定在检测杆（8）上，且该摆动杆（3）上下两个固定轴同轴。
4.根据权利要求3所述的接触式列车测速、计轴及车轮不圆度测量装置，其特征在于，所述摆动杆（3）倾斜设置，且两根摆动杆（3）相互平行。
5.根据权利要求4所述的接触式列车测速、计轴及车轮不圆度测量装置，其特征在于，所述检测杆（8）的上表面略低于钢轨的钢轨上轨面（1），该检测杆（8）的剖面成等腰梯形，在检测杆（8）下侧靠近两端的位置固定有摆动杆（3）。
6.根据权利要求5所述的接触式列车测速、计轴及车轮不圆度测量装置，其特征在于，所述位移传感器（6）水平设置在安装底座（4）上，且与安装底座（4）固为一体。
7.根据权利要求6所述的接触式列车测速、计轴及车轮不圆度测量装置，其特征在于，所述位移传感器（6）的相邻位置还设置有传感器发射板（7），该传感器发射板（7）竖直设置，且传感器发射板（7）的上端与检测杆（8）固为一体。
8.根据权利要求7所述的接触式列车测速、计轴及车轮不圆度测量装置，其特征在于，所述摆动杆（3）向右倾斜，传感器发射板（7）则设置在位移传感器（6）的右侧。
9.根据权利要求7所述的接触式列车测速、计轴及车轮不圆度测量装置，其特征在于，所述摆动杆（3）向左倾斜，传感器发射板（7）则设置在位移传感器（6）的左侧。
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Cited By (3)
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|---|---|---|---|---|
| CN105480258A (zh) * | 2015-12-31 | 2016-04-13 | 西南交通大学 | 一种车轮踏面缺陷检测方法和装置 |
| CN105539506A (zh) * | 2015-12-31 | 2016-05-04 | 成都铁安科技有限责任公司 | 一种车轮接触式踏面缺陷检测设备 |
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