火车车轮滚动圆测量装置的制作方法

本实用新型涉及检测仪器领域，具体涉及一种火车车轮滚动圆测量装置。

背景技术：

火车车轮直径对其本身及整个车辆都有较大影响。一方面车轮直径越大，车辆重心越高，车辆的动力性能越差。另一方面，增大车轮直径，可以降低轮轨的接触应力，降低车轮磨耗速度，增加车轮的热容量，提高踏面制动热负荷的承受能力。因此车轮直径大小应根据车辆情况综合确定。但总的来说，车辆轴重越大，车轮直径应越大，以提高车轮的热容量和增加轮轨的接触面积，减少踏面损伤和磨耗。另外，车轮直径的取值还应注意规格的标准化系列问题，以利于车轮制造和检修。目前我过货车车轮直径大多为840mm，特殊货车车轮直径为915mm。

现有技术中检验车轮几何尺寸，工厂一般采用人工轮班工作制，通过带尺及辅助设备测量车轮滚动圆直径。合格车轮分规格通过电脑终端输入工厂数据库。不合格车轮手动控制进入下线辊道返工或报废。实际生产过程中存在以下问题：首先，受工装限制，不同人员，不同力度，同一车轮测量数据存在差异；其次，存在视觉误差，受限于员工责任心、视线与疲劳程度，特别是夜班影响，经常出现错检情况，一度成为用户主要投诉对象； 再次，检测时间长，效率低，操作时间在20秒左右。最后，辅助设备复杂，故障率高。

因此，生产一种结构简单，操作容易，测量准确，不易受环境因素影响，测量效率高的火车车轮滚动圆测量装置有着广阔的市场前景。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种结构简单，操作容易，测量准确，不易受环境因素影响，测量效率高的火车车轮滚动圆测量装置。

本实用新型所提供的火车车轮滚动圆测量装置的技术方案是这样实现的：一种火车车轮滚动圆测量装置，包括支体，所述的支体两端设置有相同的测量单元，所述的测量单元包括基座，在基座的上部设置有基面定位导轮，在基座的中部设置有垂直定位导轮，在基座的底部设置有测量传感器，在支体顶部设置有电子装置，所述的测量传感器与电子装置之间电性连接。

所述的支体为长条形结构，基座为N字型结构，支体的两端分别与两个基座的一端连接成一体结构。

所述的电子装置包括蓄电池、接口板与采集板，所述的蓄电池与接口板之间电性连接，接口板与采集板之间电性连接。

所述的基面定位导轮的转动轴两端固定连接有基面定位导轮支架，基面定位导轮支架通过螺丝固定在基座的顶部。

所述的垂直定位导轮的转动轴的两端分别与第一导轮支架和第二导轮支架相固定连接，第一导轮支架和第二导轮支架垂直固定在基座的内侧。

所述的测量传感器下部设置有传感器固定支架，测量传感器通过传感器固定支架水平固定在基座的下部，所述的测量传感器为差动位移传感器。

本实用新型具有以下的积极效果：首先，本实用新型不受工装限制，任何人都可以操作本实用新型提供的火车车轮滚动圆测量装置对车轮进行测量，装置本身是固定的一体结构，测量结果不会受测量人员的不同与力度不同的影响；其次，本实用新型的测量结果通过基面定位导轮可以确定测量车轮位置的准确，并且差动位移传感器检测得出结果误差小，不受操作员工本身失误造成的错检影响；再次，将本实用新型提供的装置滑动放置在测量点位置，或是安装固定在火车车轮测量流水线上，3秒内即可得出一个车轮的测量结果，检测时间短，测量效率高；最后，本实用新型结构简单，仅依靠装置支体与差动位移传感器即可实现，因此故障率低，维护方便。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的局部结构示意图。

图3为本实用新型的采集板电气原理图。

图4为本实用新型的接口板电气原理图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式做进一步的描述。以下实施例用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

根据附图1、2、3、4所述的一种火车车轮滚动圆测量装置，包括支体1，所述的支体1两端设置有相同的测量单元，所述的测量单元包括基座9，在基座9的上部设置有基面定位导轮2，在基座9的中部设置有垂直定位导轮3，在基座9的底部设置有测量传感器4，在支体1顶部设置有电子装置，测量传感器4与电子装置之间电性连接。

所述的支体1为长条形结构，基座9为N型结构，支体1的两端分别与两个基座9一端连接成一体结构。所述的电子装置包括蓄电池12、接口板11与采集板10，所述的蓄电池12与接口板11之间电性连接，接口板11与采集板10之间电性连接。所述的基面定位导轮2的转动轴两端固定连接有基面定位导轮支架5，基面定位导轮支架5通过螺丝固定在基座9的顶部。所述的垂直定位导轮3的转动轴的两端分别与第一导轮支架6和第二导轮支架7相固定连接，第一导轮支架6和第二导轮支架7垂直固定在基座9的内侧。所述的测量传感器4下部设置有传感器固定支架8，测量传感器4通过传感器固定支架8水平固定在基座9的下部，所述的测量传感器4为差动位移传感器。

实施例1，本实用新型的实施例为手工测量方式，具体实施方式如下：手持火车车轮滚动圆测量装置的支架1，水平套放在火车车轮上部，基面定位导轮2与火车车轮的上表面接触，移动支架1，是火车车轮从测量单元之间穿过，差动位移传感器的伸缩杆与火车车轮的侧面接触，两个差动位移传感器通过电位器原件将机械位移转换成模拟信号输出。两个差动位移传感器输出0-3.3V模拟信号与检测距离成线性关系，两个模拟信号送到采集板PA0与PA1通过单片机STM32F042F4P6转换为数字信号，通过计算，比较出最大值就是车轮直径的数据，采集板10把车轮直径的数据通过高速CAN收发器TJA1040与CAN控制器SJA1000传送给接口板11上的单片机STC15W4K60S4，经处理后通过USB接口传送给上位机显示或直接由设置在接口板11上的数码管显示。采集板10与接口板11的供电方式由输出5V电压的蓄电池12提供，充电一次可以连续使用24个小时，也可以直接通过220V市电提供。

实施例2，本实用新型的实施例为配合流水线自动化测量方式，具体实施方式如下：将火车车轮滚动圆测量装置与流水线运动方向相垂直设置，被测的火车车轮配合基面定位导轮2从火车车轮滚动圆测量装置下部穿过。流水线上设置的外接PLC（可编程逻辑控制器）的输出端通过接口板11上的光耦电路与接口板输入端连接，外接PLC的输入端通过接口板11上的光耦电路与接口板输出端连接，通过设置外接PLC内的程序与接口板11的程序可以实现流水线自动测量控制，两个差动位移传感器通过电位器原件将机械位移转换成模拟信号输出。两个差动位移传感器输出0-3.3V模拟信号与检测距离成线性关系，两个模拟信号送到采集板PA0与PA1通过单片机STM32F042F4P6转换为数字信号，通过计算，比较出最大值就是车轮直径的数据，采集板10把车轮直径的数据通过高速CAN收发器TJA1040与CAN控制器SJA1000传送给接口板11上的单片机STC15W4K60S4，经处理后通过USB接口传送给上位机显示或直接由设置在接口板11上的数码管显示。通过接口板11上设置的AN1、AN2、AN3和AN4四个按键配合单片机STM32F042F4P6内部设置的程序可以控制数码管显示尺寸、合格数量、故障类型或通讯状态等信息。采集板10与接口板11的供电方式由输出5V电压的蓄电池12提供，充电一次可以连续使用24个小时，也可以直接通过220V市电提供。