CN205524304U - 车轮踏面擦伤及不圆度动态检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种车轮踏面擦伤及不圆度动态检测装置，包括装设在钢轨内侧的底座板，底座板上装设有至少两套平行四边行机构，各平行四边行机构顶部铰接有一与车轮踏面接触的擦伤杆，擦伤杆与底座板之间装设有第一阻尼机构，各平行四边行机构与底座板之间均装设有第二阻尼机构，擦伤杆底部装设感应板，底座板上装设有用于感应感应板位移的位移传感器。该检测装置具有结构稳定可靠、耐冲击、阻尼效果好、测量精度高的优点。

Description

车轮踏面擦伤及不圆度动态检测装置

技术领域

本实用新型主要涉及机车车辆轮对状态自动化检测装置，尤其涉及一种车轮踏面擦伤及不圆度动态检测装置。

背景技术

轮对是机车车辆走行部的主要部件，其技术状态好坏直接涉及车辆的运行品质，影响列车行运安全。目前由于诸多原因，造成车辆车轮踏面擦伤、剥离等故障较多，使车轮不圆，擦伤处不是圆弧面而是平面或近似平面，形成“平轮”，则影响列车运行安全。而由于不均匀的磨损，将使车轮不圆即同一圆周各处的半径不一致，车辆运行不稳定，影响车辆的运行品质。因此，需要对机车车辆的擦伤及不圆度进行检测，以便于车辆的维护。

车轮踏面擦伤检测的基本原理，如图1所示，通过测量车轮一周的轮缘高度变化，实现对踏面擦伤及车轮不圆度的测量。如图1所示，车轮踏面受损后,其圆周的半径将减小，也就使得轮缘顶点t相对于钢轨的位置将低于h。一般车轮轮缘顶部圆周上的t点是不会被破坏的，因此t点位置的变化信息包含了车轮踏面受损的信息。所以通过测得t点的相对位移h，经修正后就可得到当前车轮踏面的磨损和擦伤值。该擦伤机构擦伤杆和车轮轮缘接触点是t，擦伤杆竖直向下位移为h，竖直位移传感器通过擦伤杆检测到h的值。

现有的关于机车车辆轮对踏面擦伤的在线动态检测，国内外采用的主要技术有：1）电信号检测法：当列车高速行驶时，车轮行驶至擦伤位置时将脱离轨面，并有一段腾空时间；腾空时间的长短和擦伤的大小有关；通过电信号来测量车轮腾空时间，再经简单换算后可得车轮擦伤的程度。2）声音检测法：通过判断擦伤与钢轨的碰撞声音大小大致判断平轮的大小和位置。但是无法克服邻轮干扰，只能判断出平轮所在的轮对，测试精度不高。3）接触测量法：由两套或两套以上的平行四边形机构和相对的位移传感器组成的测量单元及信号处理单元组成。实现原理和图1相似，目前有无阻尼和阻尼较少两种机构，当列车车轮与平行四边形擦伤机构的接触杆接触时：无阻尼的擦伤机构，车轮会给该机构带来较大的冲击和振动，造成平板瞬间脱离轮缘，失去测量基准，影响测量准确性；阻尼相对较少的擦伤机构（专利号：CN200620034699.4与专利号：CN200720082608.9），由于阻尼器较少、并且阻尼的受力面需要经常摆动，阻尼效果并不是很明显，车轮通过多次冲击后，阻尼器会出现松动，需要经常更换，否则会影响后期测量精度。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种结构稳定可靠、耐冲击、阻尼效果好、测量精度高的车轮踏面擦伤及不圆度动态检测装置。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

一种车轮踏面擦伤及不圆度动态检测装置，包括装设在钢轨内侧的底座板，所述底座板上装设有至少两套平行四边行机构，各所述平行四边行机构顶部铰接有一与车轮踏面接触的擦伤杆，所述擦伤杆与底座板之间装设有第一阻尼机构，各平行四边行机构与底座板之间均装设有第二阻尼机构，所述擦伤杆底部装设感应板，所述底座板上装设有用于感应所述感应板位移的位移传感器。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述平行四边行机构包括两根呈八字型设置的摆杆，两根摆杆一端与擦伤杆铰接，另一端通过摆杆支座与底座板连接，各套平行四边行机构中同侧的摆杆相互平行，各第二阻尼机构与各套平行四边行机构中同侧的摆杆支座连接。

所述第一阻尼机构包括第一弹簧和第一支座，所述第一弹簧一端与擦伤杆连接，另一端通过第一支座与底座板滑接。

所述第二阻尼机构包括第二弹簧和第二支座，所述第二弹簧一端与摆杆支座连接，另一端通过第二支座与底座板连接。

还包括在不检测时用于将擦伤杆下压的下压机构。

所述下压机构包括驱动单元、升降杆、承力板和压块，所述驱动单元位于底座板下方，所述升降杆与驱动单元输出轴连接，所述承力板固装在擦伤杆侧部，所述压块与升降杆连接、且下降时所述压块压住承力板并带动擦伤杆下降。

所述下压机构还包括进轨传感器和离轨传感器，所述进轨传感器和离轨传感器装设在钢轨内侧并分设在底座板的两端。

所述底座板上装设有用于感应所述擦伤杆高度的限位开关。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

本实用新型的轮踏面擦伤及不圆度动态检测装置，当车轮轮缘在擦伤杆上碾过时，擦伤杆受压产生向下和横向位移，感应板也会随擦伤杆运动，此时，位移传感器会将感应数据传给数据处理设备，由于擦伤杆向下和横向位移之间存在特定的函数关系，故数据处理设备可以根据擦伤杆产生的横向位移计算得出其竖向位移，也即得出其车轮踏面的磨损和擦伤值。本实用新型的检测装置，擦伤杆与底座板之间装设有第一阻尼机构，各平行四边行机构与底座板之间均装设有第二阻尼机构，通过多套阻尼机构能使阻尼效果提高，耐冲击性更好，从而提高了测量精度，其结构也更加稳定可靠。

附图说明

图1是车轮踏面擦伤及不圆度的检测原理图。

图2是本实用新型车轮踏面擦伤及不圆度动态检测装置的结构示意图。

图3是本实用新型车轮踏面擦伤及不圆度动态检测装置的使用状态结构示意图。

图中各标号表示：

1、底座板；2、平行四边行机构；21、摆杆；22、摆杆支座；3、擦伤杆；4、第一阻尼机构；41、第一弹簧；42、第一支座；5、第二阻尼机构；51、第二弹簧；52、第二支座；6、感应板；7、位移传感器；8、下压机构；81、驱动单元；82、升降杆；83、承力板；84、压块；85、进轨传感器；86、离轨传感器；9、限位开关。

具体实施方式

以下将结合说明书附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细说明。

图1至图3示出了本实用新型车轮踏面擦伤及不圆度动态检测装置的一种实施例，该检测装置包括装设在钢轨内侧的底座板1，底座板通过卡轨器和钢轨固定，底座板1上装设有至少两套平行四边行机构2，各平行四边行机构2顶部铰接有一与车轮踏面接触的擦伤杆3，擦伤杆3与底座板1之间装设有第一阻尼机构4，各平行四边行机构2与底座板1之间均装设有第二阻尼机构5，擦伤杆3底部装设感应板6，底座板1上装设有用于感应感应板6位移的位移传感器7。该结构中，当车轮轮缘在擦伤杆3上碾过时，擦伤杆3受压产生向下和横向位移，感应板6也会随擦伤杆3运动，此时，位移传感器7会将感应数据传给数据处理设备，由于擦伤杆3向下和横向位移之间存在特定的函数关系，故数据处理设备可以根据擦伤杆3产生的横向位移计算得出其竖向位移，也即得出其车轮踏面的磨损和擦伤值。本实用新型的检测装置，擦伤杆3与底座板1之间装设有第一阻尼机构4，各平行四边行机构2与底座板1之间均装设有第二阻尼机构5，通过多套阻尼机构能使阻尼效果提高，耐冲击性更好，从而提高了测量精度，其结构也更加稳定可靠。

本实施例中，平行四边行机构2包括两根呈八字型设置的摆杆21，两根摆杆21一端与擦伤杆3铰接，另一端通过摆杆支座22与底座板1连接，各套平行四边行机构2中同侧的摆杆21相互平行，各第二阻尼机构5与各套平行四边行机构2中同侧的摆杆支座22连接。该结构中，采用平行四边形原理，摆杆21两端是铰点，摆杆21一端与擦伤杆3铰接，另一端通过摆杆支座22与底座板1连接，对擦伤杆3形成的很好的支撑，同时又能够保证擦伤杆3在竖向和横向方向上的位移。

本实施例中，第一阻尼机构4包括第一弹簧41和第一支座42，第一弹簧41一端与擦伤杆3连接，另一端通过第一支座42与底座板1滑接（第一支座42下端做成燕尾槽形状和固定在底座板1上的燕尾块能配合相对滑动）；第二阻尼机构5包括第二弹簧51和第二支座52，第二弹簧51一端与摆杆支座22连接，另一端通过第二支座52与底座板1连接。擦伤杆3可以实现左右和上下平行运动，并始终与底座板1平行，当车轮轮缘与擦伤杆3接触的瞬间，第一阻尼机构4和第二阻尼机构5可以减缓擦伤杆3的瞬间冲击运动，并可以使擦伤杆3紧紧地贴在轮缘顶部圆周上；当车轮轮缘离开擦伤杆3时，第一弹簧41和第二弹簧51可以使擦伤杆3回到最高位置（初始位置）。

本实施例中，还包括在不检测时用于将擦伤杆3下压的下压机构8。下压机构8与数据处理及控制设备电连接，当下压机构8接收到轮对到达信号时，下压机构8上升，擦伤杆3处于检测位置等待轮对的检测；当下压机构8接收到轮对离去信号时，下压机构8带动擦伤杆3下降，擦伤杆3处于非检测位置，可用于避让不需要检测的机车。

本实施例中，下压机构8包括驱动单元81、升降杆82、承力板83和压块84，驱动单元81位于底座板1下方，升降杆82与驱动单元81输出轴连接，承力板83固装在擦伤杆3侧部，压块84与升降杆82连接、且下降时压块84压住承力板83并带动擦伤杆3下降；下压机构8还包括进轨传感器85和离轨传感器86，进轨传感器85和离轨传感器86装设在钢轨内侧并分设在底座板1的两端。该结构中，驱动单元81接收到进轨传感器85感应的轮对到达信号时，驱动单元81启动带动升降杆82、承力板83和压块84向上移动，当移动到一定位置时压块84与承力板83分离驱动单元81停止，擦伤杆3处于检测位置等待轮对的检测；当驱动单元81接收到离轨传感器86感应的轮对离去信号时，驱动单元81启动带动升降杆82、承力板83和压块84和擦伤杆3向下移动，擦伤杆3处于非检测位置。

本实施例中，底座板1上装设有用于感应擦伤杆3高度的限位开关9。该限位开关9可感应擦伤杆3下降的最低高度，利于驱动单元81带动升降杆82、承力板83和压块84和擦伤杆3向下移动后停机，提高了使用的方便性。

虽然本实用新型已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本实用新型。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本实用新型技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本实用新型技术方案保护的范围内。

Claims (8)

1.一种车轮踏面擦伤及不圆度动态检测装置，其特征在于：包括装设在钢轨内侧的底座板（1），所述底座板（1）上装设有至少两套平行四边行机构（2），各所述平行四边行机构（2）顶部铰接有一与车轮踏面接触的擦伤杆（3），所述擦伤杆（3）与底座板（1）之间装设有第一阻尼机构（4），各平行四边行机构（2）与底座板（1）之间均装设有第二阻尼机构（5），所述擦伤杆（3）底部装设感应板（6），所述底座板（1）上装设有用于感应所述感应板（6）位移的位移传感器（7）。

2.根据权利要求1所述的车轮踏面擦伤及不圆度动态检测装置，其特征在于：所述平行四边行机构（2）包括两根呈八字型设置的摆杆（21），两根摆杆（21）一端与擦伤杆（3）铰接，另一端通过摆杆支座（22）与底座板（1）连接，各套平行四边行机构（2）中同侧的摆杆（21）相互平行，各第二阻尼机构（5）与各套平行四边行机构（2）中同侧的摆杆支座（22）连接。

3.根据权利要求2所述的车轮踏面擦伤及不圆度动态检测装置，其特征在于：所述第一阻尼机构（4）包括第一弹簧（41）和第一支座（42），所述第一弹簧（41）一端与擦伤杆（3）连接，另一端通过第一支座（42）与底座板（1）滑接。

4.根据权利要求3所述的车轮踏面擦伤及不圆度动态检测装置，其特征在于：所述第二阻尼机构（5）包括第二弹簧（51）和第二支座（52），所述第二弹簧（51）一端与摆杆支座（22）连接，另一端通过第二支座（52）与底座板（1）连接。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的车轮踏面擦伤及不圆度动态检测装置，其特征在于：还包括在不检测时用于将擦伤杆（3）下压的下压机构（8）。

6.根据权利要求5所述的车轮踏面擦伤及不圆度动态检测装置，其特征在于：所述下压机构（8）包括驱动单元（81）、升降杆（82）、承力板（83）和压块（84），所述驱动单元（81）位于底座板（1）下方，所述升降杆（82）与驱动单元（81）输出轴连接，所述承力板（83）固装在擦伤杆（3）侧部，所述压块（84）与升降杆（82）连接、且下降时所述压块（84）压住承力板（83）并带动擦伤杆（3）下降。

7.根据权利要求6所述的车轮踏面擦伤及不圆度动态检测装置，其特征在于：所述下压机构（8）还包括进轨传感器（85）和离轨传感器（86），所述进轨传感器（85）和离轨传感器（86）装设在钢轨内侧并分设在底座板（1）的两端。

8.根据权利要求7所述的车轮踏面擦伤及不圆度动态检测装置，其特征在于：所述底座板（1）上装设有用于感应所述擦伤杆（3）高度的限位开关（9）。