专利名称：一种列车车轮在线检测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种无损伤列车车轮检测技术，具体的涉及一种列车车轮在线检测装置。
背景技术：
车轮是列车重要的行走部件，在列车运行过程中，因车轮的材质、列车制动、转弯、驼峰缓行器，以及在某些非正常受力状态下，将会导致在部分车轮踏面上产生擦伤、剥离等故障；它是导致列车发生故障的重要原因之一，其质量及运行状态的优劣直接影响着列车运行的安全。因此，国内外对于列车车轮的质量都非常重视，特别是随着国内列车的不断提速，对车轮的质量及可靠性的要求变得越来越重要。
目前，国外关于车轮在线探伤的研究开展得比较早，但基本上都是采用特种钢轨机构(如美国和澳大利亚)，或者钢轨开槽或打孔机构(如德国)，但是这两种方式均有明显的弊端和局限性首先，使用特种钢轨机构成本过高，生产批量较小时，该机构会给整个检测系统带来沉重的附加成本；其次，在钢轨上开槽或打孔，不可避免地会降低钢轨原有的强度、抗弯性能等力学性能，大大削弱了钢轨的承载能力，而且给行车安全更带来了一定隐患。
目前国内对于列车车轮探伤的研究与应用，依然停留在人工探伤或离线后进行列车轮对的自动化探伤。人工探伤对探伤人员的素质与技能依赖性太强，探伤结果主观性太强，同时费时费力，探伤速度很慢；离线列车轮对的自动化探伤需要将轮对拆卸下来，然后放入探伤系统检测，同样费时费力，而且在拆卸过程中，容易给车轮带来意外损伤。
目前国内关于列车车轮在线探伤的研究很少，几近空白。
实用新型内容本实用新型的目的在于，针对现有列车车轮检测技术中普遍存在的弊端和不足，提供一种具有低成本、高可靠性，并能辅助自动检测系统，快速高效地实现列车车轮在线检测的装置。
本实用新型所提供的技术方案是一种列车车轮在线检测装置，包括列车车轮、轨道及检测器，所述的轨道包括两条平行的道轨，检测器设置在轨道一侧；每一车轮包括轮毂、辐板、轮缘及踏面；其特征在于所述的轨道的两条道轨上，至少分别设有一处用于使所述车轮对处于检测位置的对称形变；所述的形变是两条道轨分别前后间隔设置、水平地向外扭曲使两道轨间距增加、并改变其原有平行状态的两段对称的过渡段，及连接在两过渡段中间、两条道轨重新扭回平行状态、并延伸一段长度的工作段组成；所述工作段处两道轨之间的间距，是大于原轨道间距、且小于原道轨间距与两倍踏面宽度之和。
在所述两道轨的内侧，分别设有一条与原轨道平行、用来抵住车轮轮缘、防止车轮轴向窜动及脱轨的护轨；所述护轨的长度，是等于或大于两段过渡段及工作段道轨径向长度之和；实践中，护轨的长度略大于两段过渡段及工作段道轨径向长度之和，其上端面略高于道轨的上端面，以确保车轮通过时不发生脱轨。
所述道轨工作段的径向长度，是等于或大于被检测车轮的周长；实际应用中，可以根据需要具体设置工作段的径向长度，一般应大于现有技术使用的最大车轮的周长。
所述的检测器，是用来检测车轮踏面状况、金属疲劳、内部损伤、性状技术指标的检测仪器或设备，如电子摄像头、X射线探伤器等，并可以连接计算机等数据采集及处理系统，自动完成检测工作。所述的检测器，是设置在所述工作段道轨与护轨之间的间隙中。
在所述的轨道上，设有一处、或间隔设有两处或多处对称形变，同时也在各形变处相应附设有护轨及检测器，以便对车轮进行复检，或者对车轮的不同性状技术指标进行检测。
由于本实用新型采用了轨道偏置并辅以护轨的检测装置，使本实用新型具有以下优点1、保证了良好的检测效果由于钢轨偏置，使车轮对暴露出原来与轮轨相接触的区域，特别是踏面，作为有效检测区域，从缺陷产生的根源部位对其进行检测，使整个检测探伤系统的效果提供了可靠的保证；2、低成本本实用新型采用现有成型钢轨，不用另外设计特种钢轨及其生产线，避免增加成本；3、高可靠性本实用新型仅对道轨进行了形变处理，不破坏道轨的整体结构，不会削弱道轨的机械强度，同时在轮缘内侧辅以护轨，保证了车轮对在检测线路上的安全运行；4、可快速实现探伤在线检测探伤时，列车可以正向或反向通过检测工作段，通过后即可完成车轮对的探伤，整个过程快速、简捷。
本实用新型可以广泛应用于各种有轨列车、矿车车轮对的检测。
图1本实用新型实施例1的主视结构示意图。
图2是图1中A-A的剖视图。
图3是图2中B的局部放大图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例，对本实用新型进一步说明。
实施例1，构造一种列车车轮踏面在线检测装置。
参见图1-图3，一种列车车轮在线检测装置，包括列车车轮2、轨道1及检测器3，所述的轨道1包括两条平行的道轨1a及1b，其上端面共同支持着由两只车轮2a及2b组成的成对运行的列车车轮对，检测器3设置在轨道1的内侧；每一车轮2包括轮毂、辐板、轮缘21及踏面22，其中，车轮的直径为D，踏面22的宽度为D1。
所述的轨道1的两条道轨1a及1b上，分别设有一处用于使所述车轮2对处于检测位置的对称形变；所述的形变是两条道轨1a及1b分别前后间隔设置、水平地向外扭曲使两道轨间距增加、并改变其原有平行状态的两段对称的过渡段L1及L3，及连接在两过渡段L1及L3中间、两条道轨1a及1b重新扭回平行状态、并延伸一段长度的工作段L2组成；所述工作段L2处两道轨1a及1b之间的间距D2，是大于原轨道间距D0、且小于原道轨D0间距与两倍踏面宽度D1之和，即D0＜D2＜D0+2D1，本实施例中取D2＝D0+1.5D1。
在所述两道轨1a及1b的内侧，分别设有一条与原轨道平行、用来抵住车轮轮缘、防止车轮轴向窜动及脱轨的护轨4a及4b；所述护轨4的长度，是工作段道轨L2径向长度的2倍，大于两段过渡段L1及L3与工作段道轨L2径向长度之和。护轨4的上端面略高于道轨1的上端面，以确保车轮2通过时不发生脱轨。
所述道轨工作段L2的径向长度，是被检测车轮的周长的1.5倍，即1.5πD。
所述的检测器3，是用来检测车轮踏面状况、金属疲劳、内部损伤、性状技术指标的检测仪器或设备，本实施例中采用X射线探伤器，并通过连线连接计算机等数据采集及处理系统，自动完成检测工作。所述的检测器3，是设置在所述工作段道轨L2与护轨4之间的间隙中。
本实施例中，在所述的轨道上，设有一处对称形变。
由于本实施例中的D2＝D0+1.5D1，使车轮2行驶至道轨工作段L2处时，车轮踏面的靠外的一部与道轨相接触，宽度为D11，而其靠内的一部则空出，宽度为D12；此时空出的宽度为D12踏面部分就是有效的检测区域，而这部分区域是列车正常运行时轨道1与车轮踏面23的主要接触区域，也是车轮2缺陷产生的根源。
实施例2，构造一种由国产60钢轨和配套车轮组成的列车车轮踏面在线检测装置。
参见图1-图3，本实施例的基本结构与实施例1相同。本实施例具体选用的是标准轨距、国产60钢轨和配套使用的德国产ScheibenradRw8881车轮。具体采用的数据为L1＝1250mm；L2＝3350mm；L3＝1250mm；D＝1066mm；D0＝1551mm；D1＝112.5mm；D2＝1749mm；D11＝45mm；D12＝60.5mm；道轨工作段的径向长度为8m；护轨4的径向长度为6m。
如上述实施例的方法，在所述的轨道1上，可以间隔设有两处或多处对称形变，同时在形变位置也相应附设有护轨4及检测器3，以便对车轮2进行复检，或者对车轮2的不同性状技术指标进行检测。
权利要求1.一种列车车轮在线检测装置，包括列车车轮、轨道及检测器，所述的轨道包括两条平行的道轨，检测器设置在轨道一侧；每一车轮包括轮毂、辐板、轮缘及踏面；其特征在于所述的轨道的两条道轨上，至少分别设有一处用于使所述车轮对处于检测位置的对称形变；所述的形变是两条道轨分别前后间隔设置、水平地向外扭曲使两道轨间距增加、并改变其原有平行状态的两段对称的过渡段，及连接在两过渡段中间、两条道轨重新扭回平行状态、并延伸一段长度的工作段组成；所述工作段处两道轨之间的间距，是大于原轨道间距、且小于原道轨间距与两倍踏面宽度之和。
2.如权利要求1所述的检测装置，其特征在于在所述两道轨的内侧，分别设有一条与原轨道平行、用来抵住车轮轮缘、防止车轮轴向窜动及脱轨的护轨。
3.如权利要求1或2所述的检测装置，其特征在于所述护轨的长度，是等于或大于两段过渡段及工作段道轨径向长度之和。
4.如权利要求1或2所述的检测装置，其特征在于所述道轨的工作段的长度，是等于或大于被检测车轮的周长。
5.如权利要求1或2所述的检测装置，其特征在于所述的检测器，是用来检测车轮踏面状况、金属疲劳、内部损伤、性状技术指标的检测仪器或设备，并可以连接计算机等数据采集及处理系统。
6.如权利要求5所述的检测装置，其特征在于所述的检测器，是设置在所述工作段道轨与护轨之间的间隙中。
7.如权利要求1或2所述的检测装置，其特征在于在所述的轨道上，在所述的轨道上，设有一处对称形变。
8.如权利要求1或2所述的检测装置，其特征在于在所述的轨道上，在所述的轨道上，可以间隔设有两处或多处对称形变。
专利摘要本实用新型提供了一种列车车轮在线检测装置，包括列车车轮、轨道及检测器，轨道由两条平行道轨组成，其上端面共同支持列车车轮对，检测器设置在轨道一侧；每一车轮包括轮毂、辐板、轮缘及踏面；所述的轨道的两条道轨上，至少分别设有一处用于使所述车轮对处于检测位置的对称形变；所述的形变是两条道轨分别前后间隔设置、水平地向外扭曲使两道轨间距增加、并改变其原有平行状态的两段对称的过渡段，及连接在两过渡段中间、两条道轨重新扭回平行状态、并延伸一段长度的工作段组成；所述工作段处两道轨之间的间距，是大于原轨道间距、且小于原道轨间距与两倍踏面宽度之和。其优点在于检测效果好、工作可靠、成本低、可快速实现在线检测。
文档编号B61K9/12GK2823079SQ20052011814
公开日2006年10月4日 申请日期2005年9月1日 优先权日2005年9月1日
发明者黄永巍, 任明照, 高东海 申请人:铁道科学研究院金属及化学研究所