大型双轨探伤车对中机构的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种钢轨探伤设备的对中机构，特别涉及一种结合超声波扫描的大型双轨探伤车对中机构。
【背景技术】
[0002]铁路作为国民经济的大动脉，是国家最重要的基础设施之一，也是关系到我们每个公民最大众化的交通方式。
[0003]铁路交通中，钢轨的功能在于引导车辆车轮前进，承受来自车轮的巨大压力。列车在加速和制动过程中以及通过钢轨接缝、弯道和道岔时，对钢轨造成摩擦、挤压、弯曲和冲击作用，在役钢轨长时间承受车轮的反复碾压，不可避免地会存在疲劳伤损和缺陷。因此为了确保机车的安全运行，需要经常对在役钢轨进行探伤检测，及时发现存在钢轨中的伤损，以便采取补救措施，防范于未然。
[0004]当前，我国的钢轨探伤工作仍处于以手推式探伤小车为主，大型探伤车为辅的局面。手推式探伤小车作业效率低，其检测速度一般为每小时2?3km，探伤速度低。随着列车速度提高和轴重的增加，加上环境原因导致金属的热胀冷缩，钢轨损伤速度也相应加快，使得检测周期亦有缩短的趋势。
[0005]随着我国各种客运专线和沪宁、沪杭高速城际铁路开通运营，客运专线和高速铁路线路养修体制颁布实施，传统手推式探伤小车在列车间隙上轨进行检测的模式已不能适应养修体制变化需要。为此铁路部门提出采用“天窗”作业方式，即对某区间线路提供1-3小时的作业时间，在此期间没有列车运行。在这种情况下，传统手推式探伤小车的检测效率低的弊端就显得尤为突出。因此对检测速度快的大型探伤车的需求不断增加。
[0006]当大型探伤车高速运行时，伺服探伤机构会产生蛇形运动和上下振动，对检测的准确度产生影响，因此需要进行改进，以使超声检测系统能够精确对中，保证检测数据准确。中国专利申请201410608424.6公开了 “一种钢轨探伤装置的对中系统及方法”，该系统完全采用伺服对中，导致其成本很高。
【发明内容】
[0007]本发明提供一种大型双轨探伤车对中机构，以较低成本解决现有技术中大型探伤车在高速运行时会产生蛇形运动和上下振动的技术问题。
[0008]本发明的技术方案如下:
[0009]—种大型双轨探伤车对中机构，包括上部车架、走行车架和伺服对中机构；其中，所述上部车架和所述走行车架通过四连杆方式连接，所述四连杆连接的每个接触点均采用铰接连接方式。
[0010]在一【具体实施方式】中，所述四连杆的每个接触点的铰接连接方式为球铰连接。
[0011]在一优选实施方式中，所述上部车架与所述走行车架之间设置有多个气缸或液压缸，所述气缸和液压缸用于对所述走行车架加压。
[0012]在一优选的【具体实施方式】中，所述走行车架包括四个导向轮，所述气缸或液压缸作用于所述导向轮的轮轴上。
[0013]在一优选的【具体实施方式】中，所述气缸或液压缸与所述导向轮的轮轴为铰接。
[0014]在一优选实施方式中，所述伺服对中机构包括水平调节子机构，所述水平调节子机构通过一横向调节电机和电动推杆对伺服对中机构的超声波探轮进行水平调节。
[0015]在一优选实施方式中，所述伺服对中机构包括上下调节子机构，所述上下调节子机构通过一上下调节电机和电动推杆对伺服对中机构的超声波探轮进行上下调节。
[0016]在一优选实施方式中，所述伺服对中机构包括角度调节子机构，其中，所述角度调节子机构通过一可高速频繁正反转的直线电机和电动推杆并配合一弧形轨道实现伺服对中机构的超声波探轮的角度调节。
[0017]在一优选的【具体实施方式】中，所述走行车架包括前导向轮横梁和后导向轮横梁，所述前导向轮横梁和后导向轮横梁将前车毂与后车毂铰接，所述前导向轮横梁和后导向轮横梁的总体长度大于道岔有害空间的长度。
[0018]本发明还提供一种大型双轨探伤车，其设置有上述任一的大型双轨探伤车对中机构。
[0019]在本发明的优选实施方式中，所述大型双轨探伤车还包括伺服探伤机构，所述伺服探伤机构主要包括超声波探轮、模拟电路、信号处理与显示电路和控制电路四个部分，其中所述信号处理与显示电路基于DSP技术设计和制造，包括高速A/D采集模块、一 DSP芯片、数据显示模块和双口 RAM。
[0020]在本发明的优选实施方式中，所述控制电路包括R0M、一DSP芯片、USB/RS232接口和外设；其中，采用高速M⑶芯片与DSP芯片构成一个主从系统，DSP芯片完成复杂的算法，MCU芯片完成控制采集外部数据、输出控制信号和完成人机交互的工作，并使用双口RAM作为DSP芯片与MCU芯片之间的通讯媒体。
[0021 ]与现有技术相比，本发明的有益效果如下:
[0022]本发明的大型双轨探伤车对中机构保证了大型双轨探伤车的伺服探伤机构的超声波探轮和钢轨顶面对中的耦合良好，减少了伺服探伤机构的上下振动和蛇形运动，同时也在设计上优化了过弯道时的不便;同时，其还具有设计紧凑、便于安装、操作简便等优点。
[0023]当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
【附图说明】
[0024]图1为本发明实施例的大型双轨探伤车对中机构的立体结构示意图；
[0025]图2为本发明实施例的大型双轨探伤车对中机构的连接车架的结构图；
[0026]图3为本发明实施例的大型双轨探伤车对中机构的走行车架结构图；
[0027]图4(a)_(d)为本发明实施例的大型双轨探伤车对中机构的探伤机构避免蛇形运动的结构示意图；其中，图4(a)为探伤车直线行走状态俯视图，图4(b)为探伤车直线行走状态前视图，图4(c)为探伤车蛇形运动状态俯视图，图4(d)为探伤车蛇形运动状态前视图；
[0028]图5为本发明实施例的大型双轨探伤车对中机构的探伤机构避免上下振动的结构示意图；
[0029]图6为本发明实施例的大型双轨探伤车对中机构的伺服对中机构结构图；
[0030]图7为本发明实施例的大型双轨探伤车对中机构的伺服对中机构对探轮水平调整示意图；
[0031]图8为本发明实施例的大型双轨探伤车对中机构的伺服对中机构对探轮角度调整示意图一；
[0032]图9为本发明实施例的大型双轨探伤车对中机构的伺服对中机构对探轮角度调整示意图二；
[0033]图10为本发明实施例的大型双轨探伤车对中机构的伺服对中机构对探轮上下调整不意图；
[0034]图11为本发明实施例的大型双轨探伤车对中机构的伺服对中机构的探头设置示意图。
【具体实施方式】
[0035]本发明公开了一种大型双轨探伤车对中机构。
[0036]随着科技不断地发展及进步，我们对安全越来越重视。本发明主要目的用于保证大型双轨探伤车的自动探伤的伺服探伤机构的超声波探轮和钢轨顶面对中的耦合良好。
[0037]下方对本发明做进一步的描述，以使本领域技术人员能够更好的理解本发明，但本发明的保护范围不仅限于下述的【具体实施方式】。
[0038]实施例
[0039]本实施例公开了一种大型双轨探伤车，其设置有大型双轨探伤车对中机构，该对中机构包括上部车架、走行车架和伺服对中机构。具体在本实施例中请参见图1所示，对中机构的上部分为连接车架、中部分为走行车架、下部分为伺服对中机构。具体地，伺服对中机构包括两组。
[0040]本发明的对中机构采用三部分拼装，结构紧凑、便于安装。
[0041]该大型双轨探伤车具有自走行功能，具体地，可将上述对中机构的走行车架电气自动化，使其能够根据该大型双轨探伤车的运动而进行调整控制。
[0042]请参见图2所示，为本实施例的大型双轨探伤车对中机构的上部车架的结构示意图。
[0043]请参见图3所示，为本实施例的大型双轨探伤车对中机构的走行车架的结构示意图。所述走行车架包括四个导向轮，每个导向轮具有轮毂，四个导向轮分为两组，位于前方的两个导向轮之间通过一轮轴连接，位于后方的两个导向轮之间通过另一轮轴连接。所述前导向轮的轮毂和所述后导向轮的轮毂之间通过前导向轮横梁和后导向轮横梁进行铰链连接，所述前导向轮横梁和后导向轮横梁随着导向轮沿轨道横向运动，并且所述前导向轮横梁和后导向轮横梁的总体长度大于钢轨的道岔有害空间的长度，可以防止伺服对中机构在过道岔有害空间时发生脱轨掉道等情况的发生。将前车毂与后车毂采用铰链连接方式，对所述走行车架具有导向作用，让其在过弯处更轻松方便，而且这样的连接方式避免了强行过弯，使前后导向轮过弯更安全、平稳。此外，所述走行车架还设有中间横梁，例如设置两个中间横梁，中间横梁例如为方钢Η型焊接，并且为保证连接强度，中间横梁的焊缝处均焊接有腹板。
[0044]请参见图4(a )-(d)所示，具体地，大型双轨探伤车对中机构的上部车架与走行车架通过四连杆(详见图4(c))方式连接，所述四连杆连接的每个接触点都采用铰接连接方式如球铰，详见图4(c)所示。四连杆结合铰接的这种方式将左右两侧的侧向力大部分减小，从而使对中机构能平稳，能够减少蛇形运动产生的不必要的振动。
[0045]并且，请参见图5所示，大型双轨探伤车对中机构的上部车架与走行车架之间设置有四个液压缸(液压缸也可以用气缸代替)，每个液压缸均与导向轮之间的轮轴连接，每个连接点都采用铰接如球铰连接。四个液压缸作用在轮轴上，工作时给予压力，压紧走行车架，使轮毂紧贴钢轨;非工作状态时四个液压缸提起整个走行机构，以保护探轮，延长其使用寿命。该对中机构通过图5及上述结构的四点液压缸加压于轮轴上，并且优选加压位置分别位于四个导向轮附近，可以对走行机构施加压力，使轮毂紧贴轨面，不会在轨面上跳动，并确保超声波探轮与钢轨顶面对中与耦合良好，此结构方式可避免大型双轨探伤车在高速运动时上下振动。
[0046]该大型双轨探伤车运行时，导向轮的内法兰面时刻紧贴钢轨轨道的工作面，保证了超声波探轮能够时刻在钢轨的中心线上运行。
[0047]请参见图6所示，为本实施例的伺服机构的示意图，伺服机构包括伺服对中机构和伺服探伤机构，图6为伺服对中机构的结构图。本伺服