CN217753783U - 一种轨道交通车轮踏面径向检测装置及系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种轨道交通车轮踏面径向检测装置及系统，检测装置包括底板、定位板、检测板和弹性组件，所述定位板与检测板通过第一限位滑动组件连接，所述弹性组件位于定位板与检测板之间；定位板与底板通过第二限位滑动组件连接；检测板与底板通过第三限位滑动组件连接。本实用新型提供的一种轨道交通车轮踏面径向检测装置及系统，保证检测板运动的稳定性，提高检测精度。

Description

一种轨道交通车轮踏面径向检测装置及系统

技术领域

本实用新型涉及轨道交通检测工具技术领域，具体来说，涉及一种轨道交通车轮踏面径向检测装置及系统。

背景技术

车轮在运行过程中其踏面极易出现擦伤、剥离和碾堆等故障，从而会对钢轨产生额外的冲击力，使钢轨寿命降低，严重时还可造成裂纹和断裂。在打击钢轨的同时擦伤故障还给车辆本身带来冲击，产生震动，对车辆轴承产生破坏作用。因此，车轮踏面的擦伤及径跳等缺陷的检测对于保证列车的安全运行具有重要的意义。

目前大部分检测装置均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。为了保证对不同车轮进行检测时检测板的预压量相同，专利号为ZL2018220585971的中国专利，公开了一种接触法车轮踏面缺陷检测踏板用高度调节装置包括驱动板、滑轨机构和驱动机构，通过驱动机构驱动驱动板进行上下运动，从而带动踏板一起进行上下运动，可以实现踏板初始高度的调节，从而满足不同轮缘高车轮的检测要求。但是，踏板与驱动板之间仅通过滑轨机构滑动连接，踏板仅通过弹性元件进行安装支撑，在踏板被车轮下压向下移动时，均容易发生侧翻，升降不稳定，影响检测精度。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种轨道交通车轮踏面径向检测装置及系统，保证检测板运动的稳定性，提高检测精度。

为解决上述技术问题，第一方面，本实用新型实施例提供一种轨道交通车轮踏面径向检测装置，包括底板、定位板、检测板和弹性组件，所述定位板与检测板通过第一限位滑动组件连接，所述弹性组件位于定位板与检测板之间；定位板与底板通过第二限位滑动组件连接；检测板与底板通过第三限位滑动组件连接。

作为本实用新型实施例的进一步改进，所述第二限位滑动组件包括定位固定座、适配的定位滑块和定位滑轨和/或适配的第一定位导柱和第一定位导套，定位固定座设置在底板上，定位滑块布设在定位固定座上；定位导柱的顶端与定位固定座连接，底端与底板连接；定位滑轨和第一定位导套布设在定位板上。

作为本实用新型实施例的进一步改进，所述第二限位滑动组件有两组。

作为本实用新型实施例的进一步改进，两个第一定位导柱所在的竖直面与两个定位滑块所在的竖直面平行。

作为本实用新型实施例的进一步改进，所述第二限位滑动组件还包括适配的第二定位导柱和第二定位导套，第二定位导柱的底端与底板连接，第二定位导套布设在定位板上。

作为本实用新型实施例的进一步改进，还包括顶板，顶板的两端分别与两个定位固定座的顶端连接。

作为本实用新型实施例的进一步改进，所述第三限位滑动组件包括检测固定座以及适配的检测导柱和检测导套，检测固定座设置在底板上，检测导柱的顶端与检测固定座连接，底端与底板连接；检测导套布设在检测板上。

作为本实用新型实施例的进一步改进，所述第三限位滑动组件有两组。

第二方面，本实用新型实施例还提供一种轨道交通车轮踏面径向检测系统，包括两个预检装置和检测组件，检测组件包括至少两个上述实施例提供的检测装置；两个预检装置和检测组件沿单侧钢轨间隔设置，且两个预检装置分别位于检测组件的两侧；预检装置用于对待检测车轮的轮缘高进行检测，检测装置用于对车轮踏面径向进行检测。

作为本实用新型实施例的进一步改进，所述预检装置的结构与检测装置的结构相同。

与现有技术相比，本实用新型的技术方案具有以下有益效果：

(1)检测时，检测板通过第一限位滑动组件相对于定位板上下移动，通过第三限位滑动组件限制检测板的运动方向，防止检测板侧翻，保持检测板运动的稳定性，提高检测精度。

(2)设置适配的定位滑块和定位滑轨以及适配的第一定位导柱和第一定位导套用于连接定位板和底板，增加定位板的稳定性，防止定位板侧翻。同时通过固定座安装定位滑块和第一定位导柱，使得第一定位导柱两端固定，增加定位板和检测板的稳定性，提高检测精度。

(3)由至少一个轨道交通车轮踏面径向检测装置组成检测组件，利用预检装置粗测所经过车轮的轮缘高度，检测装置可根据预检装置测得的轮缘高度升降到指定高度位置，用于检测车轮的轮廓曲线，且分别在检测组件的两侧设置一个预检装置，两个方向的来车均可进行测量，实现一套系统进行双向检测。

附图说明

图1是本实用新型实施例的轨道交通车轮踏面径向检测装置的结构示意图；

图2是图1中底板与其它部件的连接示意图；

图3是图1中定位板与其它部件的连接示意图；

图4是图1中检测板与其它部件的连接示意图；

图5是图1中优选实施例的底板与其它部件的连接示意图。

图中有：101、底板；102、检测导柱；106、定位固定座；107定位滑块；108、第一定位导柱；109、检测固定座；110、位移支架；111、位移传感器；112、第二定位导柱；201、定位板；202、第一定位导套；203、定位滑轨；204、检测导轨；205、下挡板；206、上预压板；207、预压螺栓；301、检测板；302、检测滑块；303、检测导套；304、导套座；305、上挡板；306、弹簧座；307、弹性元件；308、下预压板；309、位移感应板；40、驱动机构；50、卡接机构。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型的技术方案进行详细的说明。

本实用新型实施例提供一种轨道交通车轮踏面径向检测装置，如图1所示，包括底板101、定位板201、检测板301和弹性组件，定位板201与检测板301通过第一限位滑动组件连接，弹性组件位于定位板201与检测板301之间。定位板201与底板101通过第二限位滑动组件连接。检测板301与底板101通过第三限位滑动组件连接。

在调节检测板301的预压量高度过程中，定位板201沿第二限位滑动组件限定的滑动方向相对于底板101升降，同时检测板在定位板201带动下沿第三限位滑动组件限定的滑动方向相对于底板101升降。检测过程中，定位板201不动，检测板301沿第一限位滑动组件限定的滑动方向相对于定位板201升降。

本实施例中，在定位板201和底板101之间设置第二限位滑动组件，对定位板201升降起到导向和稳定作用。通过底板101与定位板201之间的滑动配合，以及定位板201和检测板301之间的滑动配合，从而保证定位板201和检测板301升降时的稳定性，从而提高检测精度。在底板101与检测板301之间设置第三限位滑动组件，检测板301升降时，第三限位滑动组件限制检测板的运动方向，防止检测板侧翻，保持检测板运动的稳定性，提高检测精度。

其中，第一限位滑动组件的结构有多种形式，本实施例采用一种优选结构。具体的，如图3和图4所示，第一限位滑动组件包括适配的检测导轨204和检测滑块302，检测导轨204布设在定位板201上，检测滑块302设置在检测板301上。或者，检测导轨布设在检测板301上，检测滑块设置在定位板201上。通过检测滑块302和检测导轨204配合安装，使得定位板201和检测板301滑动连接，检测板升降时沿检测导轨204滑动。

进一步优选，第一限位滑动组件有两组，分别设置在检测板和定位板的两端。设置两组第一限位滑动组件，保证检测板301相对于定位板201升降时，检测板301的两端都不会发生侧翻，保持检测板整体的稳定性，提高检测精度。

第二限位滑动组件的结构有多种形式，本实施例采用一种优选结构。具体的，如图2和图3所示，第二限位滑动组件包括定位固定座106和适配的定位滑块107和定位滑轨203，第二限位滑动组件还可以包括适配的第一定位导柱108和第一定位导套202。定位固定座106设置在底板101上，定位滑块107布设在定位固定座106上。第一定位导柱108的顶端与定位固定座106连接，底端与底板101连接。定位滑轨203和第一定位导套202布设在定位板201上。安装后，第一定位导柱108穿设在第一定位导套202中，定位滑块107卡接在定位滑轨203上。调节检测板301的预压量高度时，定位板201沿定位滑块107和第一定位导柱108滑动，带动检测板301同时升降。

本优选结构的第二限位滑动组件中，设置定位固定座106，用于固定定位滑块107的同时，还用于固定第一定位导柱108的顶端，防止第一定位导柱108顶端受力晃动，提高第一定位导柱108的稳定性，有效防止定位板201升降时发生侧翻。既设置适配的定位滑块107和定位滑轨203，又设置适配的第一定位导柱108和第一定位导套202，通过两套适配的滑动机构对定位板升降方向进行限制，进一步提高定位板升降的稳定性。

进一步优选，第二限位滑动组件有两组，分别设置在底板101和定位板201的两端。设置两组第二限位滑动组件，保证定位板201相对于底板101升降时，定位板201的两端都不会发生侧翻，保持定位板整体的稳定性，提高检测精度。

优选的，两个第一定位导柱108所在的竖直面与两个定位滑块107所在的竖直面平行。两套适配的滑动机构各两组，形成立体约束，而不是面约束，增加定位板的稳定性，继而增加检测板的稳定性，提高检测精度。

优选的，第二限位滑动组件还包括适配的第二定位导柱112和第二定位导套，如图5所示，第二定位导柱112的底端与底板101连接，第二定位导套布设在定位板201上。增加一套适配的滑动机构，共三套适配的滑动机构，进一步提高定位板201的稳定性，继而提高检测板301的稳定性，提高检测精度。

当第二限位滑动组件采用上述优选结构时，考虑到可以进一步提高定位板201的稳定性，本优选实施例的检测装置还包括顶板(图中未示出)，顶板的两端分别与两个定位固定座106的顶端连接。

第三限位滑动组件的结构有多种形式，本实施例采用一种优选结构。具体的，如图2和图4所示，第三限位滑动组件包括检测固定座109以及适配的检测导柱102和检测导套303。检测固定座109设置在底板101上，检测导柱102的顶端与检测固定座109连接，底端与底板101连接。检测导套303通过导套座304布设在检测板301上。安装后，检测导柱102穿设在检测导套303中。检测板301升降时，检测导套303沿检测导柱102滑动。

本优选结构第三限位滑动组件中，通过检测固定座109固定检测导柱102的顶端，防止检测导柱102顶端受力晃动，提高检测导柱102的稳定性，有效防止检测板301升降时发生侧翻。

进一步优选，第三限位滑动组件有两组。设置两组第三限位滑动组件，保证检测板301升降时，检测板201的两端都不会发生侧翻，保持检测板整体的稳定性，提高检测精度。

弹性组件的结构有多种形式，本实施例采用一种优选结构。具体的，如图3和图4所示，弹性组件包括上挡板305、弹性元件307和下挡板205，上挡板305位于下挡板205的上方。弹性元件307安装在上挡板305上，且位于上挡板305与下挡板205之间。弹性元件307采用压簧，下挡板205与定位板201连接，上挡板305与检测板301连接。当车轮经过时，车轮轮缘下压检测板301，使检测板301向下移动，由于定位板201不动，上挡板305和下挡板205挤压弹性元件307。随着车轮踏面与轨道接触点的不同，检测板向下移动的位移量发生变化，弹性元件307被挤压的长度发生变化。其中，弹性元件可采用各种形式的弹簧，本实施例中，弹性元件307采用钢丝弹簧，通过弹簧座306安装在上挡板305上。

作为优选例，本实施例的检测装置中，定位板201和检测板301之间还设置有预压组件。如图3和图4所示，预压组件包括上预压板206和下预压板308，上预压板206与定位板201连接，上预压板206上开设有螺纹孔，螺纹孔内穿设有预压螺栓207。下预压板308与检测板301连接，下预压板308位于上预压板206的下方。

使用时，通过调节预压螺栓207，调整上预压板206与下预压板308之间的高度距离，即调整检测板301和定位板201之间在高度方向上的相对初始距离，从而调节弹性元件307的初始压力。使检测板301与定位板201两板之间有作用力，一方面能使定位板201的升降同时带动检测板301升降，不会因为检测板的重量因素导致检测板301升降延时；另一方面在检测时，可以抵抗车轮对检测板的冲击，提高稳定性，进而提高检测精度。

本实施例的检测装置还包括位移传感器和位移感应板，如图2所示，位移传感器111通过位移支架110安装在底板101上，位移感应板安装在检测板301上。检测时，位移感应板跟随检测板301一起升降，位移传感器111便可测得其感测头到位移感应板之间的距离变化，即测量得到检测板301的位移量。

作为优选例，本实施例的检测装置还包括驱动机构40，驱动机构40与定位板201连接，用于驱动定位板201相对于底板101升降，从而调节检测板30的检测高度。驱动机构40可采用电机、气缸等常用的驱动结构，实现驱动定位板201升降即可。本实施例的检测装置还包括卡接机构50，卡接机构50分别与底板101和钢轨连接，用于将整个检测装置安装在钢轨上。卡接机构50可采用现有车轮踏面缺陷检测装置中用于安装在钢轨上的卡接结构。

图1至图4所示的优选实施例的轨道交通车轮踏面径向检测装置的工作过程如下：

调节检测板301的预压量高度时，定位板201沿定位滑块107和第一定位导柱108上下滑动，并带动检测板301同时升降，同时检测板301沿检测导柱102上下滑动。当升降到指定高度时，定位板201保持不动。检测时，车轮轮缘下压检测板301，使检测板301下降，检测板301沿检测导柱102和检测导轨204向下滑动。由于定位板201不动，弹性元件307被挤压。随着车轮踏面与轨道接触点的不同，检测板301也会在弹性元件307作用下沿检测导柱102和检测导轨204向上滑动。使得检测板向下移动的位移量发生变化，通过检测检测板向下移动的位移量，从而可以检测出车轮的轮廓曲线，得到车轮踏面径向变化。

本实用新型实施例还提供一种轨道交通车轮踏面径向检测系统，包括两个预检装置和检测组件，检测组件包括至少两个上述实施例的检测装置。两个预检装置和检测组件构成单侧检测系统，两个预检装置和检测组件沿单侧钢轨间隔设置，且两个预检装置分别位于检测组件的两侧。单侧检测系统只能检测单侧车轮，如果需检测两侧车轮，可采用两个单侧检测系统，分别设置两侧钢轨上。其中，预检装置用于对待检测车轮的轮缘高进行检测，检测装置用于对车轮踏面径向进行检测。

上述实施例的检测系统，采用上述实施例的轨道交通车轮踏面径向检测装置，保证检测板运动的稳定性，提高检测精度。利用预检装置粗测所经过车轮的轮缘高度，检测装置可根据预检装置测得的轮缘高度升降到预压量位置，使得车轮压上检测装置的预压量保持一致，减小车轮压上检测装置过程中的冲击移位，减少冲击力，保证检测曲线的平稳性，提高检测精度。分别在检测组件的两侧各设置一个预检装置，两个方向的来车均可进行测量，实现一套系统进行双向检测的功能。

其中，预检装置的结构与检测装置的结构相同。

上述实施例的检测系统的工作过程如下：

第一个车轮或第一个转向架中前车轮经过预检装置，预检装置检测出第一个车轮或第一个转向架中前车轮的轮缘高h1，所有检测装置的检测板升降至适应于所测轮缘高h1的预压量位置。第一个车轮或第一个转向架中所有车轮依次经过检测装置，检测装置的检测板依次被下压，完成第一个车轮或第一个转向架中所有车轮的检测。在第一个车轮或第一个转向架中所有车轮依次经过检测装置的过程中，第二个车轮或第二个转向架中前车轮经过预检装置，预检装置检测出第二个车轮或第二个转向架中前车轮的轮缘高h2，第一个车轮或第一个转向架中后车轮已经经过的检测装置的检测板升降至适应于轮缘高h2的预压量位置。第二个车轮或第二个转向架中所有车轮依次经过检测装置，检测装置的检测板依次被下压，完成对第二个车轮或第二个转向架中所有车轮的检测。从而依次完成对所有车轮的检测，得到车轮的轮廓曲线。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和优点。本领域的技术人员应该了解，本实用新型不受上述具体实施例的限制，上述具体实施例和说明书中的描述只是为了进一步说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。

Claims (10)

1.一种轨道交通车轮踏面径向检测装置，其特征在于，包括底板(101)、定位板(201)、检测板(301)和弹性组件，所述定位板(201)与检测板(301)通过第一限位滑动组件连接，所述弹性组件位于定位板(201)与检测板(301)之间；定位板(201)与底板(101)通过第二限位滑动组件连接；检测板(301)与底板(101)通过第三限位滑动组件连接。

2.根据权利要求1所述的轨道交通车轮踏面径向检测装置，其特征在于，所述第二限位滑动组件包括定位固定座(106)、适配的定位滑块(107)和定位滑轨(203)和/或适配的第一定位导柱(108)和第一定位导套(202)，定位固定座(106)设置在底板(101)上，定位滑块(107)布设在定位固定座(106)上；定位导柱(108)的顶端与定位固定座(106)连接，底端与底板(101)连接；定位滑轨(203)和第一定位导套(202)布设在定位板(201)上。

3.根据权利要求2所述的轨道交通车轮踏面径向检测装置，其特征在于，所述第二限位滑动组件有两组。

4.根据权利要求3所述的轨道交通车轮踏面径向检测装置，其特征在于，两个第一定位导柱(108)所在的竖直面与两个定位滑块(107)所在的竖直面平行。

5.根据权利要求2所述的轨道交通车轮踏面径向检测装置，其特征在于，所述第二限位滑动组件还包括适配的第二定位导柱(112)和第二定位导套，第二定位导柱(112)的底端与底板(101)连接，第二定位导套布设在定位板(201)上。

6.根据权利要求2所述的轨道交通车轮踏面径向检测装置，其特征在于，还包括顶板，顶板的两端分别与两个定位固定座(106)的顶端连接。

7.根据权利要求1所述的轨道交通车轮踏面径向检测装置，其特征在于，所述第三限位滑动组件包括检测固定座(109)以及适配的检测导柱(102)和检测导套(303)，检测固定座(109)设置在底板(101)上，检测导柱(102)的顶端与检测固定座(109)连接，底端与底板(101)连接；检测导套(303)布设在检测板(301)上。

8.根据权利要求7所述的轨道交通车轮踏面径向检测装置，其特征在于，所述第三限位滑动组件有两组。

9.一种轨道交通车轮踏面径向检测系统，其特征在于，包括两个预检装置和检测组件，检测组件包括至少两个权利要求1～8任意一项所述的检测装置；两个预检装置和检测组件沿单侧钢轨间隔设置，且两个预检装置分别位于检测组件的两侧；预检装置用于对待检测车轮的轮缘高进行检测，检测装置用于对车轮踏面径向进行检测。

10.根据权利要求9所述的轨道交通车轮踏面径向检测系统，其特征在于，所述预检装置的结构与检测装置的结构相同。

Images