CN218673507U - 轨道车辆轮对测量设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种轨道车辆轮对测量设备。测量设备包括：定位装置，包括工作台和龙门架，龙门架沿Z向具有基础高度，工作台上设有两组间隔设置的支撑座，轮对的两端分别通过轴承可转动地连接于支撑座；测量装置，可移动地连接于龙门架；测量装置用于测量轮对的外形轮廓信息；调位装置，可移动地连接于工作台，当调位装置贴合于轮对时，能够推动轮对沿其回转中心转动；位置检测装置；控制器，分别通信连接于测量装置、调位装置和位置检测装置，控制器根据位置检测装置传输的位置信息，对应地控制测量装置和调位装置执行相应的动作。由此，解决了现有技术中轮对在进行检测时存在的测试效率低以及测量精度差的问题。

Description

轨道车辆轮对测量设备

技术领域

本实用新型涉及铁路机车车轮测量设备领域，具体涉及一种轨道车辆轮对测量设备。

背景技术

轮对为铁路车辆上的重要运动零部件和支撑零部件，由于轮对与钢轨直接接触，在行驶一定的时间后会产生磨损，导致其外形轮廓产生变化。因此，其技术指标状态直接影响到行车安全，所以需要定时对轮对的各个几何参数指标进行详细的检测测量。现有的轮对测量方式为人工手动测量，此种方式工作繁琐、效率低下，而且存在测量精度误差很大等问题。对此，还需要提出一种更为合理的技术方案，以解决当前存在的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种轨道车辆轮对测量设备，以解决当前存在的测试效率低以及测量精度差的问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种轨道车辆轮对测量设备，包括：

定位装置，包括工作台和龙门架，所述龙门架沿Z向具有基础高度，沿X向具有基础长度，所述工作台上设有两组间隔设置的支撑座，轮对的两端分别通过轴承可转动地连接于所述支撑座；

测量装置，可移动地连接于龙门架，以能够沿所述X向移动；所述测量装置用于测量轮对的外形轮廓信息；

调位装置，可移动地连接于所述工作台，当所述调位装置贴合于所述轮对时，能够推动所述轮对沿其回转中心转动；

位置检测装置，用于检测所述调位装置的当前位置信息；以及

控制器，分别通信连接于所述测量装置、所述调位装置和所述位置检测装置，所述控制器根据所述位置检测装置传输的位置信息，对应地控制所述测量装置和所述调位装置执行相应的动作。

在一种可能的设计中，所述调位装置包括：

安装架，设置于所述工作台；

旋转架，可转动地连接于所述安装架；

第一线性驱动器，其一端连接于所述安装架，另一端连接于所述旋转架，以当所述第一线性驱动器伸缩时能够带动所述旋转架翻转；以及

第一电动机，其一端连接于所述旋转架，其输出轴设有旋转轮，所述旋转轮与所述轮对相对设置。

在一种可能的设计中，所述旋转轮的外周设有由聚氨酯材料制成的柔性垫；所述旋转轮形成有与所述轮对的车轮相适配的导向斜面。

在一种可能的设计中，所述测量设备还包括夹紧装置，所述夹紧装置配设为两组，并且相对于所述轮对对称设置，所述夹紧装置包括：

支架，连接于所述工作台；

翻转架，可转动地连接于所述支架；

第二线性驱动器，其一端连接于所述支架，另一端连接于所述翻转架，以当所述第二线性驱动器伸缩时能够带动所述翻转架翻转；以及

抵压轮，与所述轮对相对设置，并且可转动地连接于所述翻转架。

在一种可能的设计中，所述抵压轮配设为尼龙轮。

在一种可能的设计中，所述测量设备还包括升降装置，所述升降装置包括：

基座，设置于所述工作台下方，所述基座设有容纳腔；

剪叉支架，其一端连接于所述基座，另一端连接于工作台；以及

第三线性驱动器，其一端连接于所述基座，另一端连接于所述工作台，以当所述第三线性驱动器伸缩时，能够调节所述工作台相对于所述基座的间距；

其中，所述第三线性驱动器通信连接于所述控制器。

在一种可能的设计中，所述测量装置包括：

激光位移传感器；

纵移机构，其伸缩端连接于所述激光位移传感器，用于调节所述激光位移传感器在Z向上的高度；以及

横移机构，连接于所述龙门架，所述横移机构可沿X向移动，且所述横移机构的伸缩端连接于所述纵移机构。

在一种可能的设计中，所述测量设备还包括机体、观察窗和封闭门；所述机体罩设于所述测量设备上，所述观察窗设置于所述机体上，以能够透过所述观察窗观察到所述测量设备；所述封闭门连接于所述机体，以能够封闭或者暴露所述测量设备。

在一种可能的设计中，所述测量设备还包括信号灯，所述信号灯通信连接于所述控制器。

在一种可能的设计中，所述控制器配置为PLC逻辑控制器、中央处理器、数字信号处理器、专用集成电路和现场可编程门阵列中的任一者。

该轨道车辆轮对测量设备的具体工作流程如下：位置检测装置检测对调位装置的当前位置进行检测，当检测到调位装置靠近并抵接于轮对后，调位装置动作，以带动轮对转动，从而实现对轮对的全方位测量。在此过程中，通过测量装置测取的数据，可以沿着轮对的外形轮廓进行移动测量并采集数据，当测头沿着轮对外轮廓线走完一圈后，控制器会根据所接收的数据来分析轮对的外形轮廓线，测量完毕后控制器通过预设的算法(现有技术)分析得出轮对几何尺寸是否符合要求。

通过上述技术方案，可以有效提高操作人员的工作效率，并且动作简单，只需要将轮对放入预设的位置即可，降低了对操作者的专业能力要求。并且测量精度高、一致性好。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型提供的轨道车辆轮对测量设备在一种实施例中的结构示意图；

图2是本实用新型提供的轨道车辆轮对测量设备在一种实施例中的立体结构示意图，为了展示内部结构，去除了部分机体；

图3是本实用新型提供的轨道车辆轮对测量设备中夹紧装置和升降装置的结构示意图；

图4是本实用新型提供的轨道车辆轮对测量设备中夹紧装置的结构示意图；

图5是本实用新型提供的轨道车辆轮对测量设备中调位装置的结构示意图。

上述附图中：11-工作台，12-龙门架，13-支撑座，14-轴承，21-激光位移传感器，22-纵移机构，23-横移机构，31-安装架，32-旋转架，33-第一线性驱动器，34-第一电动机，35-旋转轮，4-位置检测装置，5-夹紧装置，51-支架，52-翻转架，53-第二线性驱动器，54-抵压轮，6-升降装置，61-基座，62-剪叉支架，63-第三线性驱动器，71-机体，72-观察窗，73-封闭门，8-信号灯，91-轮对，92-钢轨。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例来对本实用新型作进一步阐述。在此需要说明的是，对于这些实施例方式的说明虽然是用于帮助理解本实用新型，但并不构成对本实用新型的限定。本文公开的特定结构和功能细节仅用于描述本实用新型示例的实施例。

根据本公开的具体实施方式，提供了一种轨道车辆轮对测量设备，其中，图1至图5示出了其中一种具体实施方式。

如图1至图5所示，该轨道车辆轮对测量设备包括：定位装置，包括工作台11和龙门架12，龙门架12沿Z向具有基础高度，沿X向具有基础长度，工作台11上设有两组间隔设置的支撑座13，轮对91的两端分别通过轴承14可转动地连接于支撑座13：测量装置，可移动地连接于龙门架12，以能够沿X向移动；测量装置用于测量轮对91的外形轮廓信息；调位装置，可移动地连接于工作台11，当调位装置贴合于轮对91时，能够推动轮对91沿其回转中心转动；位置检测装置4，用于检测调位装置的当前位置信息；控制器，分别通信连接于测量装置、调位装置和位置检测装置4，控制器根据位置检测装置4传输的位置信息，对应地控制测量装置和调位装置执行相应的动作。

该轨道车辆轮对测量设备的具体工作流程如下：位置检测装置4检测对调位装置的当前位置进行检测，当检测到调位装置靠近并抵接于轮对91后，调位装置动作，以带动轮对91转动，从而实现对轮对91的全方位测量。在此过程中，通过测量装置测取的数据，可以沿着轮对91的外形轮廓进行移动测量并采集数据，当测头沿着轮对91外轮廓线走完一圈后，控制器会根据所接收的数据来分析轮对91的外形轮廓线，测量完毕后控制器通过预设的算法(现有技术)分析得出轮对91几何尺寸是否符合要求。

通过上述技术方案，可以有效提高操作人员的工作效率，并且动作简单，只需要将轮对91放入预设的位置即可，降低了对操作者的专业能力要求。并且测量精度高、一致性好。

在本公开提供的一种实施例中，调位装置包括：安装架31，设置于工作台11；旋转架32，可转动地连接于安装架31；第一线性驱动器33，其一端连接于安装架31，另一端连接于旋转架32，以当第一线性驱动器33伸缩时能够带动旋转架32翻转；第一电动机34，其一端连接于旋转架32，其输出轴设有旋转轮35，旋转轮35与轮对91相对设置。

具体地，当第一线性驱动器33伸展时，可以使得旋转架32相对于安装架31翻转，从而提高第一电动机34所在的位置高度，由此，使得旋转轮35能够逐渐贴近轮对91，并最终有效贴合轮对91。故当第一电动机34转动时，能够使得轮对91相对于工作台11转动，从而实现对轮所能够被有效监测的轮廓线的调节，由此提高对轮对91的检测精度。

其中，第一线性驱动器33配设为气缸。当然也可以配设为液压缸或者直线模组。

在本公开中，旋转轮35的外周设有由聚氨酯材料制成的柔性垫，这样可以提高与轮对91之间的摩擦力，从而当旋转轮35转动时能够带动轮对91有效转动；旋转轮35形成有与轮对91的车轮相适配的导向斜面，这样可以提高一定的横向扭力，从而当旋转轮35转动时能够带动轮对91有效转动。

在本公开提供的一种实施例中，测量设备还包括夹紧装置5，夹紧装置5配设为两组，并且相对于轮对91对称设置。夹紧装置5包括：支架51，连接于工作台11；翻转架52，可转动地连接于支架51；第二线性驱动器53，其一端连接于支架51，另一端连接于翻转架52，以当第二线性驱动器53伸缩时能够带动翻转架52翻转；抵压轮54，与轮对91相对设置，并且可转动地连接于翻转架52。

具体地，当第二线性驱动器53伸展时，可以使得翻转架52相对于支架51翻转，从而提高第二电动机所在的位置高度，由此，使得抵压轮54能够逐渐贴近轮对91，并最终有效贴合轮对91。由此，提供一个稳定的支撑力，由此对轮对起到一定的紧固作用，以在夹紧后让轮对位置保持相对固定，避免左右晃动。而在此之后，如下文所述的升降装置6将轮对移动到预定的轴承座上。需要说明的是，降落到轴承座上后夹紧装置与轮对不接触。其中，第二线性驱动器53配设为气缸。当然也可以配设为液压缸或者直线模组。

进一步地，抵压轮54配设为尼龙轮，这样可以提高抵押轮的耐磨性，并避免对轮对91的转速造成任何影响。

在本公开提供的一种实施例中，测量设备还包括升降装置6，升降装置6包括：基座61，设置于工作台11下方，基座61设有容纳腔；剪叉支架62，其一端连接于基座61，另一端连接于工作台11；第三线性驱动器63，其一端连接于基座61，另一端连接于工作台11，以当第三线性驱动器63伸缩时，能够调节工作台11相对于基座61的间距；其中，第三线性驱动器63通信连接于控制器。

这样一来，当第三线性驱动器63伸展时，可以使得剪叉支架62展开，从而提升工作台11的位置，从而将轮对以平稳的姿态送到轴承座上，克服了传统方式检测时需要人工吊装轮对费时费力的问题。

其中，第三线性驱动器63配设为液压缸。当然也可以配设为气缸或者直线模组。

在本公开中，工作台11上还设有承托轮对91的钢轨92。

在本公开提供的一种实施例中，测量装置包括：激光位移传感器21；纵移机构22，其伸缩端连接于激光位移传感器21，用于调节激光位移传感器21在Z向上的高度；横移机构23，连接于龙门架12，横移机构23可沿X向移动，且横移机构23的伸缩端连接于纵移机构22。

由此，使得测量装置能够在X向和Z向得到有效调节，从而通过对测量装置与轮对91之间位置的调节来保证测量精度。

在本公开中，纵移机构22可以配设为气缸、液压缸和直线模组中的任一者。而对于横移机构23，在包括导轨、滑块和驱动器；滑块的一端可移动地连接于导轨(沿X向延伸)，滑块的另一端连接于驱动器，当驱动器伸缩时，能够带动滑块移动，从而实现对纵移机构22位置的有效调节。当然，驱动器也可以配设为气缸为液压缸或者直线模组。

而在其他实施例中，横移机构23也可以配设为丝杆传动机构。

在本公开提供的一种实施例中，测量设备还包括机体71、观察窗72和封闭门73；机体71罩设于测量设备上，观察窗72设置于机体71上，以能够透过观察窗72观察到测量设备，从而便于操作人员直观地看到当前对于轮对91的测量情况；封闭门73连接于机体71，以能够封闭或者暴露测量设备，从而可以在需要测量时将封闭门73打开，在非测量状态时，关闭封闭门73，从而防止外界的水或者杂物进入至机体71内而对影响轮对91的转动状态、测量装置的移动状态。

在本公开中，测量设备还包括信号灯8，信号灯8通信连接于控制器。具体地，信号灯8用于反馈当前设备的运行状态。例如，当正常检测时，信号灯8为绿色；故障时为红色；待机时为黄色。这样，可以根据信号灯8的颜色来判断设备情况，从而及时采取相应的整改措施。

在本公开提供的一种实施例中，位置检测装置4配设为接近开关。当然，还可以在此基础上增设激光位移传感器21或者红外测距传感器。

在本公开中，还设有用于对轮对91进行测量的光电开关，光电开关可以对轮对91的到位情况进行检测，控制器可以由此判断轮对91是否放置到位，继而使控制器控制测量装置或者调位装置动作。

在本公开提供的一种实施例中，控制器可以配置为PLC逻辑控制器、中央处理器、数字信号处理器、专用集成电路和现场可编程门阵列中的任一者。

具体地，在本公开中，控制器配置为中央处理器(Central Processing Unit，CPU)。而在其他实施例中，控制器还可以是配置为数字信号处理器(Digital SignalProcessor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)或现场可编程门阵列(Field－Programmable Gate Array，FPGA)中的一者。此外，控制器也可以是网络处理器(NetworkProcessor，NP)、其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。对此，本领域技术人员可以根据实际应用环境灵活组配。

进一步地，测量装置、调位装置、位置检测装置4和控制器可以是通过GPRS、WiFi、蓝牙等各种本领域公知的无线传输协议实现数据的传输，从而减少信号线的铺设。当然，也可以通过通信线缆等实现数据的有线传输，本公开对此不做限制。

实际在测试过程中，可以先将轮对91送达到升降装置6上方的工作台11上。然后，按下按钮开关，便开始自动测量轮对91的各个几何参数。

具体工作流程如下：光电开关检测到轮对91到达升降装置6上方的工作台11面后，夹紧装置5在电缸的驱动下往上运动，夹紧装置5上的接近开关检测到轮对91已经夹紧后便停止运行。然后，液压升降装置6接收到轮对91已经夹紧的信号便开始往下缓慢降落到轴承14座上，当轴承14座上的光电开关检测到轮对91已经准确到达轴承14座上时测量装置便开始运动，测量装置上的横移机构23和纵移机构22动作，驱动激光位移传感器21测头沿着轮对91的外形轮廓进行移动测量并采集数据。

当测头沿着轮对91外轮廓线走完一圈后，旋转装置便在电动机的驱动下向右动作，然后气缸推动旋转支架51往上动作，当旋转机构的接近开关检测到旋转轮35已经接触上轮对91后，电动机便会带动旋转轮35让轮对91旋转120°角度。然后，测量设备再次根据轮对91外形轮廓线进行测量，测量完毕后旋转装置再次带动轮对91旋转120°，然后测量设备再次根据轮对91外形轮廓线进行测量。测量三次后轮对91便测量完成。

当设有显示器的情况下，控制器可以将测量结果对应地传输到显示器上，并展示对应的结果。具体表现为：测量的同时，显示器会实时显示测量数据，并显示轮对91的外形轮廓线，测量完毕后主机通过算法分析得出轮对91几何尺寸是否符合要求。

本实用新型不局限于上述可选的实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品。上述具体实施方式不应理解成对本实用新型的保护范围的限制，本实用新型的保护范围应当以权利要求书中界定的为准，并且说明书可以用于解释权利要求书。

Claims (10)

1.一种轨道车辆轮对测量设备，其特征在于，包括：

定位装置，包括工作台(11)和龙门架(12)，所述龙门架(12)沿Z向具有基础高度，沿X向具有基础长度，所述工作台(11)上设有两组间隔设置的支撑座(13)，轮对(91)的两端分别通过轴承(14)可转动地连接于所述支撑座(13)；

测量装置，可移动地连接于龙门架(12)，以能够沿所述X向移动；所述测量装置用于测量轮对(91)的外形轮廓信息；

调位装置，可移动地连接于所述工作台(11)，当所述调位装置贴合于所述轮对(91)时，能够推动所述轮对(91)沿其回转中心转动；

位置检测装置(4)，用于检测所述调位装置的当前位置信息；以及

控制器，分别通信连接于所述测量装置、所述调位装置和所述位置检测装置(4)，所述控制器根据所述位置检测装置(4)传输的位置信息，对应地控制所述测量装置和所述调位装置执行相应的动作。

2.根据权利要求1所述的轨道车辆轮对测量设备，其特征在于，所述调位装置包括：

安装架(31)，设置于所述工作台(11)；

旋转架(32)，可转动地连接于所述安装架(31)；

第一线性驱动器(33)，其一端连接于所述安装架(31)，另一端连接于所述旋转架(32)，以当所述第一线性驱动器(33)伸缩时能够带动所述旋转架(32)翻转；以及

第一电动机(34)，其一端连接于所述旋转架(32)，其输出轴设有旋转轮(35)，所述旋转轮(35)与所述轮对(91)相对设置。

3.根据权利要求2所述的轨道车辆轮对测量设备，其特征在于，所述旋转轮(35)的外周设有由聚氨酯材料制成的柔性垫；所述旋转轮(35)形成有与所述轮对(91)的车轮相适配的导向斜面。

4.根据权利要求1所述的轨道车辆轮对测量设备，其特征在于，所述测量设备还包括夹紧装置(5)，所述夹紧装置(5)配设为两组，并且相对于所述轮对(91)对称设置，所述夹紧装置(5)包括：

支架(51)，连接于所述工作台(11)；

翻转架(52)，可转动地连接于所述支架(51)；

第二线性驱动器(53)，其一端连接于所述支架(51)，另一端连接于所述翻转架(52)，以当所述第二线性驱动器(53)伸缩时能够带动所述翻转架(52)翻转；以及抵压轮(54)，与所述轮对(91)相对设置，并且可转动地连接于所述翻转架(52)。

5.根据权利要求4所述的轨道车辆轮对测量设备，其特征在于，所述抵压轮(54)配设为尼龙轮。

6.根据权利要求1所述的轨道车辆轮对测量设备，其特征在于，所述测量设备还包括升降装置(6)，所述升降装置(6)包括：

基座(61)，设置于所述工作台(11)下方，所述基座(61)设有容纳腔；

剪叉支架(62)，其一端连接于所述基座(61)，另一端连接于工作台(11)；以及

第三线性驱动器(63)，其一端连接于所述基座(61)，另一端连接于所述工作台(11)，以当所述第三线性驱动器(63)伸缩时，能够调节所述工作台(11)相对于所述基座(61)的间距；

其中，所述第三线性驱动器(63)通信连接于所述控制器。

7.根据权利要求1所述的轨道车辆轮对测量设备，其特征在于，所述测量装置包括：

激光位移传感器(21)；

纵移机构(22)，其伸缩端连接于所述激光位移传感器(21)，用于调节所述激光位移传感器(21)在Z向上的高度；以及

横移机构(23)，连接于所述龙门架(12)，所述横移机构(23)可沿X向移动，且所述横移机构(23)的伸缩端连接于所述纵移机构(22)。

8.根据权利要求1所述的轨道车辆轮对测量设备，其特征在于，所述测量设备还包括机体(71)、观察窗(72)和封闭门(73)；所述机体(71)罩设于所述测量设备上，所述观察窗(72)设置于所述机体(71)上，以能够透过所述观察窗(72)观察到所述测量设备；所述封闭门(73)连接于所述机体(71)，以能够封闭或者暴露所述测量设备。

9.根据权利要求1所述的轨道车辆轮对测量设备，其特征在于，所述测量设备还包括信号灯(8)，所述信号灯(8)通信连接于所述控制器。

10.根据权利要求1所述的轨道车辆轮对测量设备，其特征在于，所述控制器配置为PLC逻辑控制器、中央处理器、数字信号处理器、专用集成电路和现场可编程门阵列中的任一者。

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