CN204831265U - 一种车轮等效锥度测量设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种车轮等效锥度测量设备，包括刻有长度指示线的连接杆和分别安装在连接杆两端的一对踏面测量装置，连接杆上还安装有设于两个踏面测量装置中间的轮距测定块；踏面测量装置包括刻有角度指示线的基座、刻有角度指示线的转臂以及测量杆，基座与转臂的一端铰接，转臂的另一端铰接测量杆，测量杆的末端安装有滚轮。本实用新型不仅可以测量单个车轮，也可以测量两个车轮；不仅可以获得车轮的踏面外形轮廓，而且还可以同时获得两轮之间的内侧距、两个车轮的倾角等多项数据。

Description

一种车轮等效锥度测量设备

技术领域

本实用新型涉及对列车轮轨关系中的等效锥度测量领域，特别为一种车轮等效锥度测量设备。

背景技术

测量车轮等效锥度时，必须获取两轮的踏面外形轮廓、两轮之间的内侧距、两轮的倾角等数值。现有技术中，目前仪器只能分开单一地测量车轮的一项数值，例如使用踏面检测仪测量单个车轮的踏面外形轮廓、使用轮对内侧距尺测量两轮之间的内侧距，但是分开单一测量单个车轮无法保证所得数值是在两个车轮相对应位置测量的，因此计算出来的结果不可避免会有较大误差。随着高铁动车组运行速度加快，对等效锥度会有更严格的要求，分开单一数值测量的方式已不能满足测量要求。

因此，获得一种可减小误差的等效锥度的测量方法或装置成为了本领域技术人员追求的目标。

实用新型内容

为解决现有技术中缺陷，本实用新型提供了一种车轮等效锥度测量设备，可以同时分别在两个车轮的对称位置进行测量，从而可以保证所得数值是在两个车轮相对应位置测量的，因此计算出来的结果更加准确。

为实现上述目的，本实用新型公开了一种车轮等效锥度测量设备，包括刻有长度指示线的连接杆和分别安装在连接杆两端的一对踏面测量装置，连接杆上还安装有设于两个踏面测量装置中间的轮距测定块；踏面测量装置包括刻有角度指示线的基座、刻有角度指示线的转臂以及测量杆，基座与转臂的一端铰接，转臂的另一端铰接测量杆，测量杆的末端安装有滚轮。

本实用新型不仅可以测量单个车轮，也可以测量两个车轮；不仅可以获得车轮的踏面外形轮廓，而且还可以同时获得两轮之间的内侧距、两个车轮的倾角等多项数据；另外，利用滚轮不仅可以使测量杆在车轮踏面上方便滑动，从而完成测量，而且不会损伤踏面。

进一步地，轮距测定块上安装有位移传感器，基座内安装有第一角度传感器，转臂内安装有第二角度传感器。

进一步地，基座延伸出第一伸出部，第一伸出部延伸出与其互相垂直的第二伸出部。且第一伸出部与第二伸出部构成T形结构。

由此，利用该T形结构可以将基座更加稳固地定位在车轮的边缘上，该T形结构精密加工以保证垂直度。第一伸出部或/和第二伸出部具有磁性。由此，第一伸出部或/和第二伸出部可以更加稳定地定位在车轮的踏面上，固定过程不会对轮对造成任何损伤，从而有利于进一步提高测量的准确度，而且拆卸也极其方便，直接去掉即可。

进一步地，滚轮内设有磁铁。

进一步地，第一伸出部和/或第二伸出部具有磁性。磁铁可以使测量杆自动吸附在车轮的踏面上，有利于确保每次测量时测量杆与车轮踏面的接触状态一致，防止人为操作误差，从而有利于进一步提高测量的准确度。

进一步地，还包括驱动装置，测量杆、转臂以及轮距测定块分别与驱动装置连接。

进一步地，还包括微处理器，第一角度传感器、第二角度传感器、位移传感器以及驱动装置均与微处理器连接。微处理器不仅可以快速准确地将第一角度传感器、第二角度传感器以及位移传感器获得的数据均进行处理、储存、输出及显示，而且还可以对驱动装置进行有效控制，进而使整个测量过程实现自动化控制，使本实用新型实施例车轮等效锥度测量设备更加智能化，可以满足多方面的需求。

进一步地，还包括声光报警装置，声光报警装置与微处理器连接。

由此，在测量时，如果车轮的相关数据超出准许范围，微处理器对其处理后会生成报警数据，报警数据可以通过声光报警装置表达出来，更加智能化，还可以有效防止由于人为误差导致漏检或错检。

本实用新型的有益效果为：不仅可以测量单个车轮，也可以测量两个车轮；不仅可以获得车轮的踏面外形轮廓，而且还可以同时获得两轮之间的内侧距、两个车轮的倾角等多项数据；利用两个踏面测量装置可以同时分别在两个车轮的对称位置进行测量，从而可以保证所得数值是在两个车轮相对应位置测量的，因此计算出来的结果更加准确；测量数据在同一个文件中体现，避免了数据配对错误的可能。

附图说明

图1为车轮等效锥度测量设备的结构示意图；

图2为踏面测量装置的结构示意图。

图中，

1、连接杆；2、踏面测量装置；21、基座；211、第一伸出部；212、第二伸出部；22、转臂；23、测量杆；231、滚轮；3、轮距测定块。

具体实施方式

下面通过具体的实施例，并结合附图对本实用新型做进一步的详细描述。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。另外，实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“卸载”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性，也不应该被理解为数量的限制。

本实用新型公开了一种车轮等效锥度测量设备。根据本实用新型的实施例，如图1和图2所示，该设备包括连接杆1和安装在连接杆1上的两个踏面测量装置2，踏面测量装置2与连接杆1滑动连接，连接杆1上刻有长度指示线；

踏面测量装置包括：基座21、转臂22以及测量杆23，

其中，基座21和转臂22通过第一铰链连接、测量杆23和转臂22通过第二铰链连接，且基座21上靠近第一铰链的位置和转臂22上靠近第二铰链的位置均刻有角度指示线。

需要说明的是，在上述技术方案的基础上，本实用新型的车轮等效锥度测量设备还可以借鉴一切可用技术手段，不再赘述。另外，如无特别说明，本实用新型的“长度指示线”是指可以直接读取长度的指示线，等同于刻度尺的刻度线，以及“角度指示线”是指可以直接读取角度的指示线，等同于角度尺的刻度线。

根据本实用新型实施例，如图1、2所示，所述测量杆23的端头安装有滚轮231。因此，利用滚轮231不仅可以使测量杆23在车轮踏面上方滑动，不仅可以完成测量，而且不会损伤踏面。

根据本实用新型实施例，如图2所示，所述测量杆23的端头的滚轮内安装有磁铁。由此，磁铁可以使测量杆23自动吸附在车轮的踏面上，有利于确保每次测量时测量杆23与车轮踏面的接触状态一致，防止人为操作误差，从而有利于进一步提高测量的准确度。

根据本实用新型实施例，如图1和图2所示，基座21延伸出第一伸出部211和第一伸出部211延伸出第二伸出部212，且第一伸出部211与第二伸出部212构成T形结构，该T形结构精密加工以保证垂直度。由此，利用该T形结构可以将基座21更加稳固地定位在车轮的边缘上。另外，第一伸出部211和/或第二伸出部212具有磁性。

根据本实用新型实施例，如图1、2所示，第一伸出部211或/和第二伸出部212具有磁性。由此，第一伸出部211或/和第二伸出部212可以更加稳定地定位在车轮的踏面上，从而有利于进一步提高测量的准确度，而且拆卸也极其方便，直接去掉即可。

根据本实用新型实施例，如图1所示，还包括轮距测定块3，轮距测定块3滑动连接在连接杆1上且位于两个踏面测量装置2之间，轮距测定块3上安装有位移传感器。由此，轮距测定块3可以在连接杆1上滑动，方便、快捷地测量两轮之间的内侧距。另外，利用位移传感器还可以对两轮之间的内侧距进行数字化测量，防止人为误差，从而进一步提高测量的准确度。

根据本实用新型实施例，如图1和图2所示，基座21上靠近第一铰链的位置安装有第一角度传感器，转臂22上靠近第二铰链的位置安装有第二角度传感器。由此，利用这两个角度传感器可以分别准确读取第一铰链和第二铰链的之间的相对角度、以及读取第二铰链与测量杆23测量端之间的相对角度，测量杆23测量端也就是测量杆23与车轮踏面接触点，防止人为误差，从而进一步提高测量的准确度。

根据本实用新型实施例，还包括驱动装置，测量杆23、转臂22以及轮距测定块3均与驱动装置连接。由此，利用驱动装置可以驱动测量杆23、转臂22以及轮距测定块3，从而实现自动化测量。

根据本实用新型实施例，还包括微处理器，第一角度传感器、第二角度传感器、位移传感器以及驱动装置均与微处理器连接。由此，利用微处理器不仅可以快速准确地将第一角度传感器、第二角度传感器以及位移传感器获得的数据均进行处理、储存、输出及显示，而且还可以对驱动装置进行有效控制，进而使整个测量过程实现自动化控制，使本实用新型实施例车轮等效锥度测量设备更加智能化，可以满足多方面的需求。

根据本实用新型实施例，还包括声光报警装置，声光报警装置与微处理器连接。由此，在测量时，如果车轮的相关数据超出准许范围，微处理器对其处理后会生成报警数据，报警数据可以通过声光报警装置表达出来，更加智能化，还可以有效防止由于人为误差导致漏检或错检。

如图1、2所示，测量时可以按照以下步骤进行：

a、在连接杆1上分别滑动两个踏面测量装置2，将两个踏面测量装置2的基座21分别定位在待测两个车轮的边缘上，从而使第一铰链位置固定，形成一个稳定的参考坐标系，将第一铰链位置确定为基准点；

b、由于基座21和转臂22之间通过第一铰链连接、测量杆23和转臂22之间也通过第二铰链连接，因此可以分别旋转或摆动转臂22和测量杆23，使测量杆23与车轮的踏面接触，对车轮的踏面进行测量；

c、由于第一铰链位置固定，基座21的第一铰链和转臂23的第二铰链的之间的距离是一个固定值L1，转臂23的第二铰链与测量杆23测量端之间的距离是一个固定值L2，测量杆23测量端也就是说测量杆顶端与车轮踏面的接触点，通过基座21上的角度指示线可以读取第一铰链和第二铰链的之间的相对角度，通过转臂23上的角度指示线可以读取第二铰链与测量杆23测量端之间的相对角度，测量杆23测量端也就是测量杆23与车轮踏面接触点。因此，可确定车轮踏面上测量杆23与车轮踏面接触的任何一点的相对坐标值，相对于第一铰链的坐标值。

其计算公式为：

X＝|(L1×sinα)-(L2×sinβ)|，Y＝|(L1×cosα)+(L2×cosβ)|；

从而最终可获取完整的车轮踏面轮廓曲线。

d、通过接杆上的长度指示线可以直接测量出两个车轮之间的内侧距。

e、根据左右两车轮滚动圆半径差之半与轮对横移量之间存在函数关系，确定两个车轮的倾角程度。

f、左右两车轮滚动圆半径差之半与轮对横移量之间存在函数关系,在一定横移量范围内,两者之间为直线关系,该直线的斜率即为等效锥度，本发明采用的计算等效锥度的方法可采用现有技术的任何方法，而不限于某种特定的方法。

另外，本实用新型的车轮等效锥度测量设备除了用来检测车轮以外，也可以用来检测其他类似结构等，这些均落在本实用新型的保护范围之内。

根据本实用新型实施例的车轮等效锥度测量设备，可以取得至少如下所述的有益效果：

根据本实用新型实施例的车轮等效锥度测量设备，不仅可以测量单个车轮，也可以测量两个车轮；不仅可以获得车轮的踏面外形轮廓，而且还可以同时获得两轮之间的内侧距、两个车轮的倾角等多项数据。

根据本实用新型实施例的车轮等效锥度测量设备，利用两个踏面测量装置可以同时分别在两个车轮的对称位置进行测量，从而可以保证所得数值是在两个车轮相对应位置测量的，因此计算出来的结果更加准确。

根据本实用新型实施例的车轮等效锥度测量设备，结构简单，从而有利于降低该设备的生产成本。

根据本实用新型实施例的车轮等效锥度测量设备，整个测量操作非常简单，省时省力，从而使该设备的适用范围更加广泛。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型实质内容上所作的任何修改、等同替换和简单改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种车轮等效锥度测量设备，其特征在于：包括刻有长度指示线的连接杆(1)和分别安装在连接杆两端的一对踏面测量装置(2)，连接杆上还安装有设于两个踏面测量装置中间的轮距测定块(3)；踏面测量装置包括刻有角度指示线的基座(21)、刻有角度指示线的转臂(22)以及测量杆(23)，基座与转臂的一端铰接，转臂的另一端铰接测量杆，测量杆的末端安装有滚轮(231)。

2.根据权利要求1所述的车轮等效锥度测量设备，其特征在于：轮距测定块上安装有位移传感器，基座内安装有第一角度传感器，转臂内安装有第二角度传感器。

3.根据权利要求1或2所述的车轮等效锥度测量设备，其特征在于：基座延伸出第一伸出部(211)，第一伸出部延伸出与其互相垂直的第二伸出部(212)。

4.根据权利要求1或2所述的车轮等效锥度测量设备，其特征在于：滚轮内设有磁铁。

5.根据权利要求1或2所述的车轮等效锥度测量设备，其特征在于：第一伸出部和/或第二伸出部具有磁性。

6.根据权利要求2所述的车轮等效锥度测量设备，其特征在于：还包括驱动装置，测量杆、转臂以及轮距测定块分别与驱动装置连接。

7.根据权利要求6所述的车轮等效锥度测量设备，其特征在于：还包括微处理器，第一角度传感器、第二角度传感器、位移传感器以及驱动装置均与微处理器连接。

8.根据权利要求7所述的车轮等效锥度测量设备，其特征在于：还包括声光报警装置，声光报警装置与微处理器连接。