一种轮对参数实时在线检测系统用标定装置的制作方法

本实用新型涉及一种系统标定装置，属于机械设计行业和计量测试领域。

背景技术：

轮对参数实时在线检测系统，是在列车运行过程中自动完成轮缘高度、轮缘宽度、车轮直径、QR值、轮对内侧距等参数的测量。目前检测系统的标定方法方式，各种各样，标定装置也千差万别。总的来看，标定位置重复性差，标定精度不高，标定过程及其繁琐，各个测试点不在一体上因而存在误差。

因此，开发设计出即结构简单、标准化通用，又标定精度高的系统标定装置尤为重要。

技术实现要素：

本实用新型是为了解决现有的轮对参数实时在线检测系统用系统标定装置存在的标定位置不准确、位置重复性差、标定精度不高以及标定过程繁琐的问题，进而提供了一种轮对参数实时在线检测系统用标定装置。

本实用新型为解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种轮对参数实时在线检测系统用标定装置，它包括主架、支撑调节架、轮缘样板、激光调试框、标定标准板及两个定位板，所述主架包括上位横梁、下位横梁及中位竖梁，所述上位横梁、下位横梁及中位竖梁呈工字形布置，所述支撑调节架包括定位横梁及调节栓，所述定位横梁水平且垂直于下位横梁设置，定位横梁的一端固接在下位横梁的中部，调节栓竖直穿装在定位横梁的另一端且通过锁紧螺栓固定，调节栓的底部与轨枕紧密接触，定位板呈“L”形且扣装在钢轨上，定位板的转角处为直角、圆弧角或倒角，两个定位板的水平部分均固接在下位横梁底部的两端，两个定位板的竖直部分均垂直于地面设置，下位横梁通过定位板与钢轨紧密接触，定位板上竖直部分的底端通过固装在钢轨下部的定位组件固定；上位横梁的两端各固接有倾斜设置的定位台，上位横梁的一端为前探测位，另一端为后探测位，定位台上用于安装轮缘样板、激光调试框或标定标准板，具体为：

当对主架前方激光器的位置和角度进行调试时，激光调试框通过锁紧螺栓固装在前探测位的定位台上；当对主架后方的激光器位置和角度进行调试时，激光调试框通过锁紧螺栓固装在后探测位的定位台上；

当对主架前方相机的位置和角度进行调试时，轮缘样板通过锁紧螺栓固装在前探测位的定位台上；当对主架后方相机的位置和角度进行调试时，轮缘样板通过锁紧螺栓固装在后探测位的定位台上；

当为主架前方相机传递量值时，标定标准板通过锁紧螺栓固装在前探测位的定位台上；当为主架后方相机传递量值时，标定标准板通过锁紧螺栓固装在后探测位的定位台上。

进一步地，所述激光调试框包括第一安装板及垂直固接在第一安装板一端的调试板，调试板上与第一安装板固接的另一面开设有若干并排设置的第一通槽，以及若干并排且垂直于第一通槽设置的第二通槽。

进一步地，所述轮缘样板包括第二安装板及垂直固接在第二安装板一端的样板，样板上与第二安装板固接的另一面为曲面。

进一步地，所述标定标准板包括第三安装板及垂直固接在第三安装板一端的标准板，标准板上与第三安装板固接的另一面上设置有若干格线。

进一步地，每个定位台的上台面均垂直固接两个定位销。

进一步地，支撑调节架还包括两个平行设置的插入轴，两个插入轴通过连接板固接在定位横梁的一端，下位横梁的中部水平开设有两个定位通孔，两个插入轴对应插装在两个定位通孔中，并通过锁紧螺钉固定。

进一步地，钢轨轨头的外侧与定位板的内侧壁紧密接触。

进一步地，所述定位组件包括定位架及相对固装在钢轨底沿上的两个夹块，定位板通过定位架定位在一个夹块的上方。

本实用新型与现有技术相比具有以下效果：

1、本实用新型可以适用于各种线路结构条件的道床、各种类型的轮对，适应性强；

2、主架只有一个，轮缘样板、激光调试框或标定标准板等各标定件都是互换性的安装在主架上，并且安装方式都是采用插拔方式，结构简单，操作灵活，标定位置准确性更高，位置重复性更准确稳定；

3、各标定件都是互换性的，主架一次定位就可以全部标定完成，简单快速，保证标定精度，从而充分保证系统的探测精度。

附图说明

图1为本实用新型的主视示意图；

图2为本实用新型的左视示意图；

图3为本实用新型的俯视示意图；

图4为主架的主视示意图；

图5为支撑调节架的主视示意图；

图6为图5的俯视示意图；

图7为安装结构示意图；

图8为激光调试框的主视示意图；

图9为图8的左视示意图；

图10为轮缘样板的主视示意图；

图11为图10的左视示意图；

图12为标定标准板的主视示意图；

图13为图12的俯视示意图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1～图13说明本实施方式，一种轮对参数实时在线检测系统用标定装置，它包括主架1、支撑调节架2、轮缘样板、激光调试框、标定标准板6及两个定位板3，所述主架1包括上位横梁1-1、下位横梁1-2及中位竖梁1-3，所述上位横梁1-1、下位横梁1-2及中位竖梁1-3呈工字形布置，所述支撑调节架2包括定位横梁2-1及调节栓2-2，所述定位横梁2-1水平且垂直于下位横梁1-2设置，定位横梁2-1的一端固接在下位横梁1-2的中部，调节栓2-2竖直穿装在定位横梁2-1的另一端且通过锁紧螺栓固定，调节栓2-2的底部与轨枕100紧密接触，定位板3呈“L”形且扣装在钢轨101上，定位板的转角处为直角、圆弧角或倒角，两个定位板的水平部分均固接在下位横梁底部的两端，两个定位板3的竖直部分均垂直于地面设置，下位横梁1-2通过定位板3与钢轨101紧密接触，定位板3上竖直部分的底端通过固装在钢轨101下部的定位组件固定；上位横梁1-1的两端各固接有倾斜设置的定位台1-4，上位横梁1-1的一端为前探测位，另一端为后探测位，定位台1-4上用于安装轮缘样板、激光调试框或标定标准板6，具体为：

当对主架1前方激光器的位置和角度进行调试时，激光调试框通过锁紧螺栓固装在前探测位的定位台1-4上；当对主架1后方的激光器位置和角度进行调试时，激光调试框通过锁紧螺栓固装在后探测位的定位台1-4上；

当对主架1前方相机的位置和角度进行调试时，轮缘样板通过锁紧螺栓固装在前探测位的定位台1-4上；当对主架1后方相机的位置和角度进行调试时，轮缘样板通过锁紧螺栓固装在后探测位的定位台1-4上；

当为主架1前方相机传递量值时，标定标准板6通过锁紧螺栓固装在前探测位的定位台1-4上；当为主架1后方相机传递量值时，标定标准板6通过锁紧螺栓固装在后探测位的定位台1-4上。

主架1及定位板3能够保证各标定件与车轮的相对位置准确，各标定件都能安装在主架1上，并保证其空间位置、角度准确；

轮缘样板能准确还原车轮通过测试点的准确位置；使相机能调整到准确的测试位置和角度；

激光调试框使激光能调整到准确的测试位置和角度，并准确调整激光的强度和粗细；

标定标准板6把标准装置的精确量值传递给测试相机，使系统的测试精度得到保证；并可调节相机的焦距和曝光强度。

定位台的倾斜角度是根据选定的测试位置确定的，而测试位置是根据机车(或车辆)的车轮部位的结构确定的，这个测试位置必须是车轮没有遮挡的部位，并且是激光和相机能够测试到的位置。当测试位置选定后，车轮的直径是固定的，那么车轮圆心通过车轮测试位置的角度，就是定位台的倾斜角度，这样才能计算出我们要测试的各个数据。

具体实施方式二：结合图1～图9说明本实施方式，所述激光调试框包括第一安装板8-2及垂直固接在第一安装板8-2一端的调试板8-3，调试板8-3上与第一安装板8-2固接的另一面开设有若干并排设置的第一通槽，以及若干并排且垂直于第一通槽设置的第二通槽。如此设计，激光调试框是调试激光器用的调试件，其工作面是调试板8-3上带有通槽的面，工作面的中心槽8-1是位于车轮踏面上的，也就是被选定的测试位置，通过这个中心槽能够调节激光线的强弱、粗细、方向、位置，使激光线准确调节到选定的测试位置上。其它槽是方便调节、其它位置参考用的。其它组成与连接关系与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：结合图1～图11说明本实施方式，所述轮缘样板包括第二安装板7-1及垂直固接在第二安装板7-1一端的样板7-2，样板7-2上与第二安装板7-1固接的另一面为曲面。如此设计，轮缘样板是调节相机用的调试件，其工作面是样板上的曲面，该曲面(即样板圆弧)的直径及位置与车轮的直径及位置完全相同，工作面的中心就是选定的测试位置，这样就复现了车轮的测试位置，使相机能准确拍到选定测试位置的图像。其它组成与连接关系与具体实施方式一相同。

具体实施方式四：结合图1～图13说明本实施方式，所述标定标准板包括第三安装板6-1及垂直固接在第三安装板6-1一端的标准板6-2，标准板上与第三安装板6-1固接的另一面上设置有若干格线。如此设计，标定标准板是传递相机量值的调试件，其工作面是标准板上带有格线的面，其格线有不同的准确的各种间距，相机拍到格线后，就以格线的不同间距值作为基准保存。再拍其它图像时，与保存的基准相比较，就可以换算出拍到的新量值。其它组成与连接关系与具体实施方式一相同。

具体实施方式五：结合图1～图13说明本实施方式，每个定位台1-4的上台面均垂直固接两个定位销1-5。如此设计，轮缘样板、激光调试框或标定标准板6等标定件安装在定位台1-4上时，先通过定位销1-5将其定位，再通过锁紧螺栓固定，结构简单，能够进一步保证调试部件安装位置的准确性。其它组成与连接关系与具体实施方式一、二、三或四相同。

具体实施方式六：结合图2、图5～7说明本实施方式，支撑调节架2还包括两个平行设置的插入轴2-3，两个插入轴2-3通过连接板2-4固接在定位横梁2-1的一端，下位横梁1-2的中部水平开设有两个定位通孔1-2-1，两个插入轴2-3对应插装在两个定位通孔1-2-1中，并通过锁紧螺钉固定。其它组成与连接关系与具体实施方式五相同。

具体实施方式七：结合图7说明本实施方式，钢轨101轨头的外侧与定位板3的内侧壁紧密接触。如此设计，进一步保证横向定位的准确性。其它组成与连接关系与具体实施方式一、二、三、四或六相同。

具体实施方式八：结合图1～13说明本实施方式，所述定位组件包括定位架7及相对固装在钢轨101底沿上的两个夹块8，定位板3通过定位架7定位在一个夹块8的上方。如此设计，进一步保证主架1的纵向安装位置准确。其它组成与连接关系与具体实话方式七相同。

具体实施方式九：结合图1～13说明本实施方式，以标定装置在右侧钢轨101上的安装为例，先组装支撑调节架2及主架1：将两个插入轴2-3对应插入到下位横梁1-2的两个定位通孔1-2-1中，并通过锁紧螺钉固定；调节栓2-2底端支撑在轨枕100上，调整定位横梁2-1在调节栓2-2上的位置，并用水平仪确定主架1的水平位置，调节好后通过锁紧螺栓固定；将两个夹块8相对安装在钢轨101底沿，并通过安装栓固定，在一侧夹块8的上方放置定位架7，随后将定位板3垂直于地面扣装在右侧钢轨101上，并且保证定位板3的底端与定位架7的上表面紧密接触此时主架1的竖向定位及横向定位完成；

将激光调试框上的两个第一安装孔安装到前探测位的两个定位销1-5上，并通过锁紧螺栓固定，然后调节右前方的两个激光探测箱里的激光器位置和角度，使激光线调整到相应的槽里，具体调节过程是，先把激光线调节到激光调试框的工作面上，再根据中心槽8-1的槽宽来调节激光线的粗细，根据亮度调节激光线的强弱，根据中心槽的长度调节激光线的方向(激光线都调到槽里)，图9中的中心槽8-1的位置，就是激光线的准确测试位置；完成后再将激光调试框从前探测位卸下安装到后探测位，再用同样的方式调节右后的两个激光探测箱里的激光器位置和角度；

激光探测箱中的激光器位置和角度调节完成后，将激光调试框从主架1上卸下，将轮缘样板上的两个第二安装孔安装到前探测位的两个定位销1-5上，并通过锁紧螺栓固定，然后调节右前方的两个相机探测箱里的相机位置和角度，把轮缘样板调节到相机视场的中心位置；完成后再将轮缘样板从前探测位卸下安装到后探测位，再用同样的方式调节右后的两个相机探测箱里的相机位置和角度；

相机的位置和角度调节完成后，将轮缘样板从主架1上卸下，将标定标准板6上的两个第三安装孔安装到前探测位的两个定位销1-5上，并通过锁紧螺栓固定，然后开启右前方的两个相机，测试标定标准板6，传递给相机量值，具体过程是，先拍到标定标准板工作面上的格线，再调节相机不同的焦距、曝光量、环境亮度等参数，拍到各种格线的量值图片，并作为基准储存好；完成后再将标定标准板6从前探测位卸下安装到后探测位，再用同样的方式传递给相机量值。

右侧的设备调试完成后，将标定装置再安装到左侧钢轨101上，重复上述步骤，调试、标定左侧的设备。