CN2516972Y - 制动梁自动探伤测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及的是一种光、电、机一体化的铁路车辆制动梁的探伤、测量自动化装置,它包括上料、除锈、探伤测量、卸料四个工位,由链条输送机、压紧除锈机构、升降工作台及旋转机构、中心距测量系统、总长与滚子轴测量系统、闸瓦托测量系统、探伤及摄像系统、气动控制柜、电气控制柜、工控计算机等组成。它适用于铁路车辆检修,具有效率高,检测准确精度高,省时省力,便于检测数据的存储、分析和统计,提高了铁路车辆检修的技术水平和管理现代化。

Description

制动梁自动探伤测量装置

本实用新型涉及的是一种铁路车辆制动梁探伤、测量的自动化装置。

目前，铁路系统各车辆段进行车辆检修时，制动梁的检测工作仍然是人力手工操作，工作量大，劳动强度高。工人用手持除锈工具，对制动梁的滚子轴和闸瓦托进行人工除锈，再由人工拖动小车对闸瓦托和滚子轴淋涂磁粉液，用手持磁化线圈对闸瓦托和滚子轴充磁，凭肉眼寻找裂纹等缺陷。测量制动梁的全长、闸瓦托中心距、滚子轴的直径和闸瓦托变形时，工人用手持卡规、样板等专用量具，逐项、逐点测量，费时费力，检测精度差，效率低，粉尘污染环境，不能满足现代化生产和管理的要求。

本实用新型的目的是为铁路车辆检修工作提供一种高效、省力、准确、连续自动化的车辆制动梁探伤、测量装置。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的，用链条传动的制动梁输送机来完成制动梁的输送和定位，用特制的笔型钢丝刷和筒型钢丝刷进行闸瓦托和滚子轴的除锈，用升降旋转工作台进行制动梁升降、旋转，完成探伤、测量，用CCD测量技术进行制动梁的几何尺寸测量，用电磁探伤技术进行闸瓦托和滚子轴的缺陷探伤，用计算机技术进行检测过程控制、检测数据采集、分析和处理，完成制动梁检测工作连续、自动化作业。

本实用新型机、光、电一体化，技术先进，运转稳定可靠，检测准确精度高，省时省力效率高，改善工作环境，有利于现代化的生产和管理，适用于铁路车辆段检修车间大批量的制动梁检修。

下面结合附图，对本实用新型作进一步说明。

图1为本实用新型的整机结构示意图

图2为本实用新型的制动梁输送机示意图

图3为本实用新型的除锈机构结构示意图

图4为本实用新型的升降旋转工作台结构示意图

图5为本实用新型的探伤摄像机构结构示意图

图6为本实用新型的中心距测量结构示意图

图7为本实用新型的总长及轴颈测量结构示意图

图8为本实用新型的闸瓦托测量结构示意图

如图1所示，制动梁输送机5位于整机的中轴线上，除锈机构4的龙门架在除锈工位横跨在输送机的上方，升降旋转工作台6在检测工位的输送机下面，检测系统的龙门架2在检测工位横跨在输送机的上方，电气控制柜1和气动控制柜3分别位于检测龙门架2的左右两侧。

如图2所示，制动梁输送机的两条输送链1上对称等间距地安装U型输送槽2，输送槽2固定在输送链1的附件上，制动梁放在U型输送槽中保持直立状态；利用制动梁横梁断面变化特点作横向定位，优选两链条间距离，使制动梁的对称中心始终位于输送机的中轴线上；从动链轮轴到主动链轮轴，等距离地确定4个工位：上料工位、除锈工位、探伤测量工位和卸料工位。链条上相邻两输送槽的间距是链条总长与工位间距的最大公约数，从而保证被测制动梁的连续输送和在各工位同步准确定位。各待测制动梁在各工位的定位，由机架上各工位传感器控制。

如图1所示，在除锈工位，除锈龙门架横梁中部有一气缸，当制动梁到达除锈工位时，气缸将制动梁压紧在输送机上。如图3所示，托架6安装在龙门架2左右两立柱上，闸瓦托打磨电机1、滚子轴打磨电机3安装在导轨5上，除锈时气缸4伸缩推拉除锈机构，同时分别打磨制动梁左右两端的闸瓦托和滚子轴。

如图4所示，在检测工位，升降旋转工作台的上台板1在气缸2推动和导向筒3的作用下，把待测制动梁从输送链上升高到检测高度，气缸6和支座7将制动梁夹紧固定在上台板1上，探伤测量仪器动作，对制动梁一端探伤、对另一端测量。然后，气缸9推动双摇杆旋转机构8，推动下台板4，在旋转支承5上水平摆动180°，进行另一端的探伤或测量，最后下台板4转回原位，气缸6松开，上台板1落下，将制动梁放回输送链上的U型输送槽中。

如图5所示，电磁探伤与摄像系统安装在检测龙门架的左立柱3上。磁化线圈7安装在伸缩轴6上，由气缸5推动；摄像仪1安装在旋转臂2上，由电机减速机4带动。旋转臂2的轴线与磁化线圈7的孔和被测制动梁的滚子轴，处于同一轴线上。探伤作业时，气缸5把磁化线圈7及磁粉溶液喷头一起沿滚子轴推向闸瓦托，喷淋磁粉液并磁化后退回。然后摄像仪在电机的作用下，绕滚子轴旋转进行探伤摄像，并在计算机显示屏上显示探伤图象。

如图6所示，在检测龙门架横梁的中部，安装制动梁中心距(立柱位置)测量系统。支承梁5与龙门架横梁2垂直安装固定，固定在龙门架横梁2上的气缸1推动升降梁3，带动导向杆4上下升降，平行光光源6和线阵CCD7，分别安装在两导向杆4上。测量时光源6和线阵CCD7分别落在待测制动梁的前后两侧，测量后升回原位。

如图7所示，两组平行光测量仪器都安装在检测龙门架的右立柱1上。一组用于测量中心距(闸瓦托至立柱距离)，一组用于测量总长及滚子轴直径。测量闸瓦托至立柱的中心距时，气缸与导向机构3推动线阵CCD2，到达与固定在输送机架上的平行光源4同一铅垂线上，测量完后线阵CCD2退回原位。测量制动梁总长和滚子轴直径的线阵CCD5、CCD旋转机构6、平行光源7安装在摇杆8的两端，摇杆8安装在旋转伸缩机构9的轴端；旋转伸缩机构9的轴未伸长时，测量制动梁的总长(两个滚子轴端至立柱距离之和)，旋转伸缩机构9的轴伸出并旋转时，测量滚子轴在不同角度上的直径变化。

如图8所示，测量制动梁闸瓦托的机构安装在检测龙门架横梁2上，接近龙门架右立柱4，位于待测制动梁闸瓦托的正上方。闸瓦托传感器3固定在升降旋转机构1的导向轴端，闸瓦托传感器上装有4个位移传感器，测量时闸瓦托传感器降落在待测制动梁的闸瓦托上，4个位移传感器的触角分别落在闸瓦托的四角，4个传感器输出不同的位移信号给计算机。当升降旋转工作台旋转180°后，闸瓦托的倾斜方向也转动180°，因此测量另一端闸瓦托时，闸瓦托传感器在降落时也旋转180°，保持闸瓦托传感器的倾斜方向与闸瓦托一致。

整台设备运行中，制动梁的输送、暂停、除锈、探伤、测量等作业，都是在计算机的程序控制下连续、同步、自动进行的。所有探伤、测量的结果，都输入计算机进行存储、分析和处理。

Claims (10)

1.一种制动梁自动探伤测量装置，由链条输送机、除锈机构、升降旋转工作台、探伤摄像系统、几何尺寸测量系统和计算机控制系统组成，其特征是：它有一个定时把制动梁从上料工位依次输送到除锈、检测和卸料工位上的链条输送机，上述各工位间距离相等，在除锈龙门架两立柱上各有一组打磨制动梁两端闸瓦托和滚子轴的笔型和筒型钢丝刷组，把被检测制动梁从输送链上取出、检测、放回的升降旋转工作台安装在检测龙门架正下方的链条输送机的中轴线上，带磁悬液喷嘴与吹气喷嘴的环型磁化线圈及其伸缩机构和摄像仪及其旋转机构安装在检测龙门架的左立柱上，摄像仪的旋转轴、磁化线圈的对称轴和制动梁的滚子轴同轴，测量制动梁几何尺寸的三组平行光光源、线阵CCD及驱动机构分别安装在检测龙门架横梁中部和右立柱上，一个控制工作全过程并且显示检测结果的计算机。

2.根据权利要求1所述的制动梁自动探伤测量装置，其特征是：保持制动梁在输送、除锈、检测时直立状态的U型槽对称等距离地在两条输送链上，同一链上的U型槽间距是链条总长和工位间距的最大公约数。

3.根据权利要求1所述的制动梁自动探伤测量装置，其特征是：固定在除锈龙门架两立柱内侧的托架上，各有一个气缸驱动的水平燕尾导轨，移动的水平导轨上安装带有筒型钢丝刷的卧式电动机和另一气缸驱动的垂直导轨，垂直导轨上安装带有笔型钢丝刷的立式电动机，两个筒型钢丝刷分别与制动梁两端的滚子轴同轴，用于除锈时压紧制动梁的气缸安装在除锈龙门架横梁的中间。

4.根据权利要求1所述的制动探伤测量装置，其特征是：升降旋转工作台的上下台板之间安装一个气缸和二个导向筒，气缸活塞杆和两个导向杆联接在上台板的下面，上台板上安装两组夹紧制动梁的气缸和定位座，下台板与地面上回转支承联接，并与气缸驱动的双摇杆机构用销轴联接，驱动工作台作180°的往复旋转。

5.根据权利要求1所述的制动梁自动探伤测量装置，其特征是：安装在检测龙门架左立柱上的气缸驱动的带磁悬液喷嘴和吹气喷嘴的环型磁化线圈与被检测制动梁的滚子轴同轴，安装在左立柱上的电机减速机与磁化线圈同轴，固定在电机减速机输出轴上的旋转臂的顶端安装一个围绕制动梁闸瓦托和滚子轴摄像的摄像镜头，伤纹图像显示在计算机的屏幕上。

6.根据权利要求1所述的制动梁自动探伤测量装置，其特征是：在检测龙门架横梁中间的上部安装一个气缸驱动圆柱导向的升降机构，测量制动梁立柱位置的平行光光源和线阵CCD分别固定在两个升降杆的下端，下降测量时分别落在被测制动梁立柱的前后两侧。

7.根据权利要求1所述的制动梁自动探伤测量装置，其特征是：测量制动梁闸瓦托中心距的平行光光源安装在检测龙门架下面的链条输送机右侧面框上，对应的线阵CCD及其伸缩驱动气缸安装在固定于龙门架右立柱上的托架上，线阵CCD伸出测量时与平行光光源分别位于被测制动梁闸瓦托的上下方，并处于同一铅垂线上。

8.根据权利要求1所述的制动梁自动探伤测量装置，其特征是：在检测龙门架右立柱上安装一个由电机减速机和气缸组成的旋转伸缩机构，旋转伸缩轴与被测制动梁的滚子轴同轴，固定在旋转伸缩轴端的摇杆一端安装一个平行光光源，另一端安装一个线阵CCD及其旋转机构，测量制动梁总长时摇杆不伸出也不旋转，线阵CCD和平行光光源分别位于制动梁端部的上下方，处于同一铅垂线上，测量滚子轴直径时摇杆向前伸出50mm并旋转30°，同时线阵CCD也自转90°。

9.根据权利要求1所述的制动梁自动探伤测量装置，其特征是：与制动梁闸瓦托的四个顶点位置对应的四个位移传感器安装在一个倾斜的测量板上，测量板的倾角与闸瓦托四个顶点所在平面倾角相同，测量板固定在一个升降轴的下端，升降轴的轴套和驱动气缸安装在被测闸瓦托上面检测龙门架横梁上，升降轴上有一个直线导向槽和一个180°的螺旋槽，轴套上安装二个带导向销的小气缸，当一个导向销伸出插入升降轴的直线导向槽时，闸瓦托传感器垂直升降时不旋转，当导向销插入升降轴的螺旋槽时，闸瓦托传感器在垂直升降的同时旋转180°，使测量板的倾斜角与随着升降旋转工作台旋转180°后的制动梁另一端闸瓦托的倾角相同。

10.根据权利要求1所述的制动梁自动探伤测量装置，其特征是：一个控制检测工作全过程的用工控计算机、传感器、电控元件和气控元件组成的控制系统，，其输出探伤图像和检测数据的输出端，与计算机显示屏幕联接。

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