CN214334251U - 车轴检测装置 - Google Patents

Abstract

一种车轴检测装置，机架设置有横向变位轨道，驱动车轴轴颈测量模块在横向位移，车轴举升模块的举升座沿第一导轨座移动，将车轴旋转模块移动到相应的位置，车轴旋转模块通过摩擦滚轮和辅助支撑滚轮支撑车轴，由驱动电机驱动摩擦滚轮转动，带动车轴转动，车轴顶尖定心模块的顶尖轴固定标准圆，车轴轴颈测量模块具有一对测量基座，测量基座的活动侧板安装光学测微计，光学测微计之间形成对车轴的测量区域，对车轴进行测量。其优点是自动切换光学测微计之间的宽度尺寸，适用于现有铁路货车各类车轴检测；用工控机控制、漫反射激光传感器非接触测量，测量精度高，测量误差小，运行稳定可靠，测量效率高，操作方便、快捷。

Description

车轴检测装置

技术领域

本实用新型涉及铁路货车车轴测量技术领域，特别涉及一种车轴检测装置。

背景技术

国内常见的车轴测量机多采用的是接触式传感器测量轴颈及防尘板座直径，另外使用拉绳编码器测量车轴长度尺寸，接触式传感器测量直径会因为测头的磨损测量的不准确，虽然可以定期通过标准车轴进行标定，但标定过程较为繁琐，由于标准轴的体积过大造成日后的量值溯源也不方便。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种一个测量截面采用一对高精度的光幕测量传感器，在测量直径尺寸的同时，通过直径的变化，通过程序测量并计算出车轴长度方向尺寸，设备配套的标准圆安装方便，并且可以在每次测量前都进行系统校准，减少了使用过程中的误差产生，且量值溯源方便，随时可以拆卸送计量部门的车轴检测装置。

本实用新型的解决方案是这样的：

一种车轴检测装置，包括机架、车轴举升模块、车轴顶尖定心模块、车轴轴颈测量模块、车轴旋转模块，其特征在于：

所述机架设置有横向变位轨道，横向变位轨道与车轴轴颈测量模块连接成滑动结构，车轴轴颈测量模块在横向位驱动电机的驱动下沿横向变位轨道移动；

所述车轴举升模块具有第一导轨座，举升座与第一导轨座构成滑动结构，举升座沿第一导轨座滑动，在举升座上设置竖直的导套，导套套接举升导杆，举升导杆上端连接车轴旋转模块，在举升座上安装举升油缸，举升油缸的活塞杆连接车轴旋转模块，通过举升油缸的活塞杆驱动车轴旋转模块升降；

所述车轴顶尖定心模块的顶尖轴固定标准圆；

所述车轴轴颈测量模块具有一对测量基座，每个测量基座安装活动侧板，所述测量基座在驱动电机驱动下分别沿变位轨道移动，调整活动侧板之间的宽度尺寸；在活动侧板的内侧分别安装光学测微计，光学测微计之间形成对车轴的测量区域；所述测量基座与变位轨道连接为滑动结构，由测量基座在变位轨道上的移动来调整光学测微计的宽度尺寸；

所述车轴旋转模块的第二导轨座上设置一对摩擦滚轮和一对辅助支撑滚轮，摩擦滚轮与辅助支撑滚轮构成支撑铁路货车车轴的结构；所述摩擦滚轮由安装于车轴旋转模块上的驱动电机驱动旋转，带动支撑于摩擦滚轮和辅助支撑滚轮上的铁路货车车轴旋转。

更具体的技术方案还包括：所述测量基座位于变位轨道的下方，所述活动侧板竖直安装于测量基座下方。

进一步的：所述横向变位轨道采用两根，设置于横向的同一轴线，所述车轴轴颈测量模块为两个，每个车轴轴颈测量模块连接一个横向变位轨道，由横向位驱动电机驱动两个车轴轴颈测量模块沿横向变位轨道移动，调整两个车轴轴颈测量模块的位置。

进一步的：所述第一导轨座设置于平行两个凸台顶面，举升座底端两端设置滑块，滑块与第一导轨座连接成滑动结构；在举升座两端开有竖直孔，竖直孔形成导套，导套套接举升导杆，举升导杆连接车轴旋转模块；所述举升油缸的活塞杆连接车轴旋转模块，通过举升油缸的活塞杆驱动车轴旋转模块以导套为导向升降。

进一步的：第二导轨座固定两个凸起的滚轮座，滚轮座两侧相同位置对应安装摩擦滚轮、辅助支撑滚轮，其中摩擦滚轮之间用传动轴连接成同时转动的结构，在两块滚轮座之间安装驱动电机，通过电机通过主动链轮、从动链轮驱动摩擦滚轮转动。

本实用新型的优点是：

1、通过径向变位电机，自动切换光学测微计之间的宽度尺寸，适用于现有铁路货车各类车轴检测；

2、采用工控机控制、漫反射激光传感器非接触测量、伺服电机与气动控制技术设计，从上料到检测完毕下料全自动完成；一个测量截面采用一对高精度的光幕测量传感器，在测量直径尺寸的同时，通过直径的变化，通过程序测量并计算出车轴长度方向尺寸。

3、能检测货车车轴需检测的常规参数，所有数据全部由计算机实时采集和处理，并可以与HMIS联网。

4、测量误差小，运行稳定可靠，克服了过去手工检测不能给出准确数据和没有记录数据不能溯源的缺点。

5、测量效率高，操作方便、快捷，将工人从繁琐的手工作业中解放出来。

6、自带标定装置，标定装置要符合定期送检的计量要求，可以在每次测量前都进行系统校准，减少了使用过程中的误差产生，且量值溯源方便，随时可以拆卸送计量部门。

7、非接触式测量，避免了接触式测量由于测头的磨损或者安装偏移，带来的测量误差。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是机架1的结构示意图。

图3是车轴举升模块2与车轴旋转模块5的连接结构示意图。

图4是车轴旋转模块5的结构示意图。

图5是图4的俯视图。

图6是车轴轴颈测量模块4的结构示意图。

图7是光学测微计的测量原理示意图。

图8是光学测微计通过对被测件遮挡的的区域宽度计算车轴的直径尺寸原理图。

图9是车轴顶尖定心模块3的结构示意图。

图10是图1的局部放大图。

图11是车轴举升模块2与车轴旋转模块5的连接结构示意图。

附图部件明细为：1、机架；2、车轴举升模块；3、车轴顶尖定心模块；4、车轴轴颈测量模块； 5、车轴旋转模块；6、标准圆；7横向变位轨道；8、被测件；9、限位止挡； 1-1、立柱；1-2、横梁；2-1、第一导轨座；2-2、举升油缸；2-3、举升导杆；2-4、滚轮座；3-1、重型回转顶尖；3-2、活动套筒；3-3、固定套筒；3-4、液压马达；3-5、电子尺；3-6、标准圆；4-1、光学测微计；4-2、活动侧板；4-3、测量基座；4-4、变位驱动电机；4-5、变位轨道；5-1、第二导轨座；5-2、驱动电机；5-3、摩擦滚轮；5-4、主动链轮；5-5、从动链轮；5-6、传动轴；5-7、辅助支撑滚轮。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行详细说明：

如图1、10所示，本实用新型包括机架1、车轴举升模块2、车轴顶尖定心模块3、车轴轴颈测量模块4、车轴旋转模块5。

如图1、2所示，机架1采用立式框架结构，两边的立柱1-1连接栋梁1-2，整体结构紧凑，应力分布合理，稳定性好。采用左右对称设计，能在测量过程中更好的找到轴向基准。机架1设置有横向变位轨道7，横向变位轨道7与车轴轴颈测量模块4连接成滑动结构，车轴轴颈测量模块4在横向位驱动电机的驱动下沿横向变位轨道7移动；横向变位轨道7采用两根，设置于横向的同一轴线，所述车轴轴颈测量模块4为两个，每个车轴轴颈测量模块4连接一个横向变位轨道7，由横向位驱动电机驱动两个车轴轴颈测量模块4沿横向变位轨道7移动，调整两个车轴轴颈测量模块4的位置。

如图1、3所示，所述车轴举升模块2具有第一导轨座2-1，举升座与第一导轨座2-1构成滑动结构，举升座沿第一导轨座2-1滑动，在举升座上设置竖直的导套，导套套接举升导杆2-3，举升导杆2-3上端连接车轴旋转模块5，在举升座上安装举升油缸2-2，举升油缸2-2的活塞杆连接车轴旋转模块5，通过举升油缸2-2的活塞杆驱动车轴旋转模块5升降；其中：第一导轨座2-1设置于平行两个凸台顶面，举升座底端两端设置滑块，滑块与第一导轨座2-1连接成滑动结构；在举升座两端开有竖直孔，竖直孔形成导套，导套套接举升导杆2-3，举升导杆2-3连接车轴旋转模块5；所述举升油缸2-2的活塞杆连接车轴旋转模块5，通过举升油缸2-2的活塞杆驱动车轴旋转模块5以导套为导向升降；车轴举升模块通过举升油缸使车轴升到测量工位，通过限位止挡9，保证每次举升高度一致，以配合两个顶尖机构定位的准确性，如图11所示，可对同一截面不同直径的直径进行测量，

如图9所示，车轴顶尖定心模块3在固定套筒3-3安装活动套筒3-2，在固定套筒3-3上安装电子尺3-5，液压马达3-4驱动活动套筒3-2移动，由重型回转顶尖3-1顶住车轴端；车轴顶尖定心模块3的端面安装标准圆6，没测测量前，整个测量单元回到标准样环的位置进行标定，保证每次的测量基准的准确性。车轴顶尖定心模块完全保证各种型号车轴尺寸测量参数的定位基准。左侧顶尖根据不同车轴型号升至相应位置，并作为轴向定位基准，右侧顶尖将车轴顶紧后测量。两侧顶尖定心模块安装有电子尺，将顶尖的移动量精确纪录并作为测量的基准数据。

如图6所示，车轴轴颈测量模块安装在机架左右两侧，测试过程中根据不同型号车轴系统自动控制活动侧板之间的宽度，以适应不同尺寸的需要；所述车轴轴颈测量模块4具有一对测量基座4-3，每个测量基座4-3安装活动侧板4-2，所述测量基座4-3在驱动电机4-4驱动下分别沿变位轨道4-5移动，调整活动侧板4-2之间的宽度尺寸；测量基座4-3位于变位轨道4-5的下方，所述活动侧板4-2竖直安装于测量基座4-3下方；在活动侧板4-2的内侧分别安装光学测微计4-1，光学测微计4-1之间形成对车轴的测量区域；所述测量基座4-3与变位轨道4-5连接为滑动结构，由测量基座4-3在变位轨道4-5上的移动来调整光学测微计4-1的宽度尺寸。

如图7、8所示，光学测微计4-1的测量原理为：通过测量被测件8遮挡的区域宽度，通过图8中的公式计算出车轴的直径尺寸L，图8的公式中，即L=l-(X+Y)，l=测微计固定感应区域，L=被测物体直径，x、y=测微计被测量物遮挡后的感光区域，被测物体的直径用l减去两个被感光区域的数值后得到。

如图3、4、5所示，所述车轴旋转模块5的第二导轨座5-1上设置一对摩擦滚轮5-3和一对辅助支撑滚轮5-7，摩擦滚轮5-3与辅助支撑滚轮5-7构成支撑铁路货车车轴的结构；所述摩擦滚轮5-3由安装于车轴旋转模块5上的驱动电机5-2驱动旋转，带动支撑于摩擦滚轮5-3和辅助支撑滚轮5-7上的铁路货车车轴旋转；第二导轨座5-1固定两个凸起的滚轮座，滚轮座两侧相同位置对应安装摩擦滚轮5-3、辅助支撑滚轮5-7，其中摩擦滚轮5-3之间用传动轴5-6连接成同时转动的结构，在两块滚轮座之间安装驱动电机5-2，通过电机5-2通过主动链轮5-4、从动链轮5-5及链条驱动摩擦滚轮5-3转动；车轴旋转模块采用橡胶摩擦轮接触车轴中部的方式驱动车轴旋转，以保证对轴颈、防尘板座进行圆周方向上的多点测量，该装置应能够按照设定的角度进行自动定位旋转，旋转过程中不会损伤车轴被测部位。

本实用新型采用的液压系统，由油箱、油泵电机、油泵、集成块、液压阀、压力传感器、压力表、过滤器、管路等组成，所有液压元器件均装在油箱上，通过油管与各油缸相联。液压系统配备有安全阀，防止系统过载，同时配备液压锁紧功能，确保断电时被检测车轴不会快速下落。

本实用新型采用的电气控制系统主要由工业计算机系统、输入采集模块、数据采集系统、输出控制模块及数据采集检测系统等部分。

本实用新型的工作过程为：将车轴推至车轴举升模块，人工输入车轴型号后，系统自动识别并由车轴举升模块将车轴举起，车轴顶尖定心模块将车轴顶紧，车轴轴颈测量模块执行测量动作，测量过程中车轴旋转模块将车轴旋转指定角度并多次测量，最终得出测量数据并记录上传。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例子而已，并非对本实用新型做任何形式上的限制，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许改动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改，等同变化与装饰，均仍属于本实用新型的范畴内。

Claims (5)

1.一种车轴检测装置，包括机架（1）、车轴举升模块（2）、车轴顶尖定心模块（3）、车轴轴颈测量模块（4）、车轴旋转模块（5），其特征在于：

所述机架（1）设置有横向变位轨道（7），横向变位轨道（7）与车轴轴颈测量模块（4）连接成滑动结构，车轴轴颈测量模块（4）在横向位驱动电机的驱动下沿横向变位轨道（7）移动；

所述车轴举升模块（2）具有第一导轨座（2-1），举升座与第一导轨座（2-1）构成滑动结构，举升座沿第一导轨座（2-1）滑动，在举升座上设置竖直的导套，导套套接举升导杆（2-3），举升导杆（2-3）上端连接车轴旋转模块（5），在举升座上安装举升油缸（2-2），举升油缸（2-2）的活塞杆连接车轴旋转模块（5），通过举升油缸（2-2）的活塞杆驱动车轴旋转模块（5）升降；

所述车轴顶尖定心模块（3）的顶尖轴固定标准圆（6）；

所述车轴轴颈测量模块（4）具有一对测量基座（4-3），每个测量基座（4-3）安装活动侧板（4-2），所述测量基座（4-3）在驱动电机（4-4）驱动下分别沿变位轨道（4-5）移动，调整活动侧板（4-2）之间的宽度尺寸；在活动侧板（4-2）的内侧分别安装光学测微计（4-1），光学测微计（4-1）之间形成对车轴的测量区域；所述测量基座（4-3）与变位轨道（4-5）连接为滑动结构，由测量基座（4-3）在变位轨道（4-5）上的移动来调整光学测微计（4-1）的宽度尺寸；

所述车轴旋转模块（5）的第二导轨座（5-1）上设置一对摩擦滚轮（5-3）和一对辅助支撑滚轮（5-7），摩擦滚轮（5-3）与辅助支撑滚轮（5-7）构成支撑铁路货车车轴的结构；所述摩擦滚轮（5-3）由安装于车轴旋转模块（5）上的驱动电机（5-2）驱动旋转，带动支撑于摩擦滚轮（5-3）和辅助支撑滚轮（5-7）上的铁路货车车轴旋转。

2.根据权利要求1所述的车轴检测装置，其特征在于：所述测量基座（4-3）位于变位轨道（4-5）的下方，所述活动侧板（4-2）竖直安装于测量基座（4-3）下方。

3.根据权利要求1所述的车轴检测装置，其特征在于：所述横向变位轨道（7）采用两根，设置于横向的同一轴线，所述车轴轴颈测量模块（4）为两个，每个车轴轴颈测量模块（4）连接一个横向变位轨道（7），由横向位驱动电机驱动两个车轴轴颈测量模块（4）沿横向变位轨道（7）移动，调整两个车轴轴颈测量模块（4）的位置。

4.根据权利要求1所述的车轴检测装置，其特征在于：所述第一导轨座（2-1）设置于平行两个凸台顶面，举升座底端两端设置滑块，滑块与第一导轨座（2-1）连接成滑动结构；在举升座两端开有竖直孔，竖直孔形成导套，导套套接举升导杆（2-3），举升导杆（2-3）连接车轴旋转模块（5）；所述举升油缸（2-2）的活塞杆连接车轴旋转模块（5），通过举升油缸（2-2）的活塞杆驱动车轴旋转模块（5）以导套为导向升降。

5.根据权利要求1所述的车轴检测装置，其特征在于：第二导轨座（5-1）固定两个凸起的滚轮座，滚轮座两侧相同位置对应安装摩擦滚轮（5-3）、辅助支撑滚轮（5-7），其中摩擦滚轮（5-3）之间用传动轴（5-6）连接成同时转动的结构，在两块滚轮座之间安装驱动电机（5-2），通过电机（5-2）通过主动链轮（5-4）、从动链轮（5-5）驱动摩擦滚轮（5-3）转动。

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