CN213594270U - 一种列车车轮踏面缺陷检测用活动板升降驱动机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种列车车轮踏面缺陷检测用活动板升降驱动机构，属于轨道交通技术领域。本实用新型的一种列车车轮踏面缺陷检测用活动板升降驱动机构，包括驱动电机、丝杠、丝杠螺母和丝杠螺母座，其中驱动电机的输出轴与丝杠一端固定相连，丝杠另一端与丝杠螺母螺纹相连，丝杠螺母座套装于丝杠螺母外侧且位于丝杠螺母的头部下方，该丝杠螺母座与活动板固定相连。采用本实用新型的技术方案可以对活动板的高度进行调节，以满足不同车轮踏面缺陷的检测需要。

Description

一种列车车轮踏面缺陷检测用活动板升降驱动机构

技术领域

本实用新型属于轨道交通技术领域，更具体地说，涉及一种列车车轮径向跳动等缺陷检测用活动板升降驱动机构。

背景技术

近年来，随着我国经济的快速发展，对列车运行速度和重载的要求越来越高，这就要求列车的轮对能够承受很大的动态负载，以保证列车的行车安全。其中，列车车轮的圆周面由轮缘和踏面两个曲面组成，踏面与轨道接触实现承载行驶，并与轮缘共同进行列车行走导向。在列车车轮长期运行的过程中，由于列车车轮与轨道接触的表面都会产生磨损，使得列车车轮失圆，这就会导致列车车轮在轨道上产生径向跳动，进而损坏列车部件，降低乘客舒适度，影响列车与轨道设施的安全与使用寿命，甚至会导致车轴断裂、崩轮，造成重大事故。

对于列车轮对的检测，传统技术中通常是利用贴在钢轨轨腰两侧的中和轴上的应变片来感受货车通过时的应变力变化，从而确定车轮踏面表面的踏面损伤及车体偏载状况。但是，这种检测方式仅适用于低速运动的列车检测，并且在安装应变片时，需要破坏原钢轨，显然，这是高速铁路中不允许的，也就是说，传统检测方式并不适用于高速列车的轮对在线检测，且其检测精度相对较低，检测系统安装后调试周期长，维护不方便，必要时需要更换钢轨，非常繁琐。

针对以上不足，目前相关研究人员主要是研究采用接触法对列车车轮的径向跳动、踏面磨损等缺陷进行在线动态检测。接触法车轮踏面缺陷的检测原理为：如图1所述，列车车轮2包括踏面部分和轮缘部分，踏面长期与轨道1接触磨损造成踏面失圆，而轮缘不与其他物体接触，仍为一标准圆。因此，当车轮2踏面不同位置与轨道1接触时，轮缘顶点到钢轨顶面的距离均不相同。接触法检测即是通过在轨安装一活动板3，在车轮2经过时，活动板3始终保持与轮缘顶点接触，活动板3在车轮2轮缘的压下作用下产生向下的位移量，且该位移量随着踏面与轨道1接触点的不同而变化，采集车轮通过活动板3过程中活动板3向下位移的变化，即可以描绘出车轮踏面失圆及径向跳动情况。

但采用现有接触法进行检测时，由于不同车轮的轮缘高不同，而活动板的高度不可调，因此车轮易对活动板造成较大的冲击，并影响测量精度。

实用新型内容

1.实用新型要解决的技术问题

本实用新型的目的在于克服采用现有接触法检测列车车轮的踏面缺陷时，活动板高度不可调，车轮易对活动板造成较大冲击的不足，提供了一种列车车轮踏面缺陷检测用活动板升降驱动机构。采用本实用新型的技术方案可以对活动板的高度进行调节，以满足不同车轮踏面缺陷的检测需要。

2.技术方案

为达到上述目的，本实用新型提供的技术方案为：

本实用新型的一种列车车轮踏面缺陷检测用活动板升降驱动机构，包括驱动电机、丝杠、丝杠螺母和丝杠螺母座，其中驱动电机的输出轴与丝杠一端固定相连，丝杠另一端与丝杠螺母螺纹相连，丝杠螺母座套装于丝杠螺母外侧且位于丝杠螺母的头部下方，该丝杠螺母座与活动板固定相连。

更进一步的，所述活动板通过弹性元件支撑安装于轨道内侧且与轨道平行。

更进一步的，所述弹性元件采用弹簧。

更进一步的，所述驱动电机固定安装于电机安装座上，电机安装座相对于轨道固定安装。

更进一步的，所述驱动电机的输出轴通过联轴器与丝杠一端固定相连，且丝杠支撑安装于丝杠支撑座内，丝杠支撑座与电机安装座固定相连。

更进一步的，所述丝杠螺母的头部上方固定有传感器安装板，传感器安装板上固定有位移传感器，且丝杠螺母座上位于位移传感器的下方对应安装有位移感应板。

更进一步的，所述的位移传感器采用电涡流位移传感器。

更进一步的，所述传感器安装板与活动板相对的侧面通过滑轨机构与活动板相连。

更进一步的，所述的滑轨机构包括安装于传感器安装板上的滑块以及对应安装于活动板上的导轨。

3.有益效果

采用本实用新型提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：

(1)本实用新型的一种列车车轮踏面缺陷检测用活动板升降驱动机构，包括驱动电机、丝杠、丝杠螺母和丝杠螺母座，本实用新型通过升降驱动机构的设置驱动活动板上下运动，从而可以预先对活动板的初始高度进行调节，以满足不同轮缘高车轮的检测需要，降低车轮对活动板的冲击作用，保证检测精度。

(2)本实用新型的一种列车车轮踏面缺陷检测用活动板升降驱动机构，通过电机驱动丝杠旋转，从而带动丝杠螺母沿丝杠轴线进行上下运动，进而通过丝杠螺母座带动活动板进行上下运动，实现活动板高度的调节。

(3)本实用新型的一种列车车轮踏面缺陷检测用活动板升降驱动机构，所述活动板通过弹性元件支撑安装于轨道内侧，当列车车轮压过活动板时，活动板下压运动，当列车车轮离开时，活动板可以自动回复至初始位置，通过对列车车轮滚压过程中活动板的下压位移进行测量即可得到列车车轮的径向跳动和踏面磨损量。

(4)本实用新型的一种列车车轮踏面缺陷检测用活动板升降驱动机构，所述丝杠螺母的头部上方固定有传感器安装板，传感器安装板上固定有位移传感器，且丝杠螺母座上位于位移传感器的下方对应安装有位移感应板，车轮压上活动板进行检测时，丝杠螺母座随活动板下移，位移感应板也随之下移，而此时驱动机构停止运行，位移传感器静止不动，通过对位移传感器所测与传感器感应板之间的距离变化进行处理即可得到活动板的压下位移变化量及车轮踏面的径向跳动。

(5)本实用新型的一种列车车轮踏面缺陷检测用活动板升降驱动机构，所述传感器安装板与活动板相对的侧面通过滑轨机构与活动板相连，通过滑轨机构的设置可以有效防止检测过程中因螺纹间隙的存在丝杠螺母发生转动对检测精度的影响。

附图说明

图1为接触法列车车轮踏面缺陷的检测原理图；

图2为本实用新型的列车车轮踏面缺陷检测用活动板升降驱动机构的安装结构示意图；

图3为本实用新型的活动板升降驱动机构的结构示意图(一)；

图4为本实用新型的活动板升降驱动机构的结构示意图(二)。

示意图中的标号说明：

1、轨道；2、车轮；3、活动板；301、踏板；302、连接板；401、驱动电机；402、丝杠螺母座；403、丝杠螺母；404、传感器安装板；405、丝杠；406、位移传感器；407、位移感应板；408、滑轨机构；4081、滑块；4082、导轨；409、丝杠支撑座；410、电机安装座；5、底板。

具体实施方式

为进一步了解本实用新型的内容，现结合附图和具体实施例对本实用新型作详细描述。

实施例1

结合图2-图4，本实施例的一种列车车轮踏面缺陷检测用活动板升降驱动机构，包括驱动电机401、丝杠405、丝杠螺母403和丝杠螺母座402，其中驱动电机401的输出轴与丝杠405一端固定相连，丝杠405另一端与丝杠螺母403螺纹相连，丝杠螺母座402套装于丝杠螺母403外侧且位于丝杠螺母403的头部下方，该丝杠螺母座402与活动板固定相连。

因在实际使用中，一列车上的所有车轮的轮缘高会有不同，测量时活动板会高出车轮轮缘一定的值来作为预压量，该预压量值不能太大，否则车轮会严重撞击活动板，造成活动板的损坏而降低测量精度；该预压量同样也不能太小，不然车轮轮缘会压不到活动板，造成检测不到数据。本实施例中通过升降驱动机构的设置可以对活动板的初始高度进行调节，从而满足不同轮缘高车轮的测量要求，减小车轮对活动板造成较大的冲击，并保证测量精度。

具体的，在列车车轮压上活动板之前，根据待检测车轮的轮缘高，启动驱动电机401，通过电机驱动丝杠405旋转，从而带动丝杠螺母403沿丝杠405轴线进行上下运动，进而通过丝杠螺母座402带动活动板进行上下运动，实现活动板高度的调节。当电机向下旋转时，丝杠405和丝杠螺母403之间产生转动，丝杠螺母403沿丝杠中轴线向下运动，由于丝杠螺母403的头部压在丝杠螺母座405上，因此会带着丝杠螺母座405和活动板一起向下运动，即实现活动板高度的下调。当电机401向上旋转时，丝杠螺母403沿丝杠中轴线向上运动，此时由于不受丝杠螺母403的压制作用，活动板会随之向上运动，向上运动的过程中，丝杠螺母403的头部也一直压着丝杠螺母座402的上表面。

实施例2

本实施例的一种列车车轮踏面缺陷检测用活动板升降驱动机构，其结构基本同实施例1，其区别主要在于：本实施例中活动板通过弹性元件支撑安装于轨道1内侧且与轨道1平行，当列车车轮压上活动板后，活动板下压运动(活动板随车轮滚压进行上下随动，即始终与车轮轮缘接触)，而当列车离开后，活动板可自动向上回复至初始位置。通过对列车车轮滚压过程中活动板的下压位移变化量进行处理，即可得到列车车轮踏面的径向跳动、踏面擦伤及磨损数据。

具体的，若此车轮踏面不存在擦伤，则整个踏面周长内相对钢轨的垂直位置不变，对应的活动板的下压位移量相对也不变；反之若此车轮踏面存在擦伤或磨损不均，踏面到轮缘顶部的相对高度发生了变化，则活动板与钢轨的垂直位置也发生了相对变化，此时活动板下压位移的变化量即为擦伤量的大小。同时将其测量值与无磨损的新车轮相比较，即可得出车轮踏面的磨损量。本实施例的弹性元件采用弹簧。

实施例3

本实施例的一种列车车轮踏面缺陷检测用活动板升降驱动机构，其结构基本同实施例2，更进一步的，所述驱动电机401固定安装于电机安装座410上，电机安装座410相对于轨道1固定安装，具体的，该电机安装座410可以直接安装于轨道下方的底板5(固定安装于轨道下方)上，也可以安装于其他固定装置上，只要能够实现驱动电机401相对于轨道固定安装即可。本实施例中驱动电机401的输出轴通过联轴器与丝杠405一端固定相连，且丝杠405支撑安装于丝杠支撑座409内，丝杠支撑座409与电机安装座410固定相连。

实施例4

本实施例的一种列车车轮踏面缺陷检测用活动板升降驱动机构，其结构基本同实施例3，其区别主要在于：所述丝杠螺母403的头部上方固定有传感器安装板404，传感器安装板404上固定有位移传感器406，且丝杠螺母座402上位于位移传感器406的下方对应安装有位移感应板407。当车轮压上活动板后，活动板下压运动，丝杠螺母座402带动位移感应板407一起下移，而检测过程中驱动电机停止运行，因此位移传感器406保持固定不动，通过对位移传感器406所测与位移感应板407之间的距离进行处理，即可得到活动板的下压量变化及车轮踏面径向跳动。上述位移传感器406采用电涡流位移传感器。

实施例5

本实施例的一种列车车轮踏面缺陷检测用活动板升降驱动机构，其结构基本同实施例4，其区别主要在于：所述传感器安装板404与活动板相对的侧面通过滑轨机构408与活动板相连，具体的，本实施例的滑轨机构408包括安装于传感器安装板404上的滑块4081以及对应安装于活动板上的导轨4082。

丝杠螺母403的一个侧面与活动板的侧面紧紧贴合，在电机401带动丝杠旋转时，丝杠螺母403不随着一起旋转，而只发生沿丝杠中轴线方向的上、下位移。但是，由于加工和装配的误差，很难做到丝杠螺母的侧面与活动板紧密贴合，而是存在一定的间隙，虽然间隙很小，但是当丝杠旋转，或者受到丝杠螺母座的撞击时，丝杠螺母403会在有限的间隙内转动，从而造成数据采集不准确。针对该问题，本实施例通过在传感器安装板404靠近活动板的一侧固定有滑轨机构，从而可以有效消除丝杠螺母403与活动板之间的间隙。当驱动电机401升降时，滑块4081与导轨4082之间没有相对运动。当车轮压上活动板，活动板向下运动时，传感器安装板404保持不动，导轨4082随活动板一起向下运动。

实施例6

本实施例的一种列车车轮踏面缺陷检测用活动板升降驱动机构，其结构基本同实施例5，其区别主要在于：本实施例的活动板3包括踏板301和连接板302，踏板301固定安装于连接板302上，且弹性元件以及丝杠螺母座402均与连接板302固定相连。

以上示意性的对本实用新型及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种列车车轮踏面缺陷检测用活动板升降驱动机构，其特征在于：包括驱动电机(401)、丝杠(405)、丝杠螺母(403)和丝杠螺母座(402)，其中驱动电机(401)的输出轴与丝杠(405)一端固定相连，丝杠(405)另一端与丝杠螺母(403)螺纹相连，丝杠螺母座(402)套装于丝杠螺母(403)外侧且位于丝杠螺母(403)的头部下方，该丝杠螺母座(402)与活动板固定相连。

2.根据权利要求1所述的一种列车车轮踏面缺陷检测用活动板升降驱动机构，其特征在于：所述活动板通过弹性元件支撑安装于轨道(1)内侧且与轨道(1)平行。

3.根据权利要求2所述的一种列车车轮踏面缺陷检测用活动板升降驱动机构，其特征在于：所述弹性元件采用弹簧。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的一种列车车轮踏面缺陷检测用活动板升降驱动机构，其特征在于：所述驱动电机(401)固定安装于电机安装座(410)上，电机安装座(410)相对于轨道(1)固定安装。

5.根据权利要求4所述的一种列车车轮踏面缺陷检测用活动板升降驱动机构，其特征在于：所述驱动电机(401)的输出轴通过联轴器与丝杠(405)一端固定相连，且丝杠(405)支撑安装于丝杠支撑座(409)内，丝杠支撑座(409)与电机安装座(410)固定相连。

6.根据权利要求1-3中任一项所述的一种列车车轮踏面缺陷检测用活动板升降驱动机构，其特征在于：所述丝杠螺母(403)的头部上方固定有传感器安装板(404)，传感器安装板(404)上固定有位移传感器(406)，且丝杠螺母座(402)上位于位移传感器(406)的下方对应安装有位移感应板(407)。

7.根据权利要求6所述的一种列车车轮踏面缺陷检测用活动板升降驱动机构，其特征在于：所述的位移传感器(406)采用电涡流位移传感器。

8.根据权利要求6所述的一种列车车轮踏面缺陷检测用活动板升降驱动机构，其特征在于：所述传感器安装板(404)与活动板相对的侧面通过滑轨机构(408)与活动板相连。

9.根据权利要求8所述的一种列车车轮踏面缺陷检测用活动板升降驱动机构，其特征在于：所述的滑轨机构(408)包括安装于传感器安装板(404)上的滑块(4081)以及对应安装于活动板上的导轨(4082)。

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