专利名称：一种轮对自动检测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及铁路车辆轮对自动检测装置，该装置适用于铁路、地铁、机车、车辆轮对制造和检修的自动检测装置。
目前在铁路车辆的检修工作中，轮对由于与铁轨运动而产生磨耗，擦伤以及踏面形状尺寸的变化，因此必须定期检查并修复，而目前公知的现有技术是采用人工使用测量弦高变化，用相对比较法以及专用卡尺来测量轮径和磨耗，首先由于这种测量方法是用测量弦高变化来反应轮径变化的，因此是一种近似值，因而不能真实反映实际情况，另一方面由于是用人工使用多种量具在很短时间内测得十种以上数据，而且还必须填写在每个轮对规定表格上作为资料存查，因此不仅劳动强度大，效率低，再加上人为因素产生的误差，因此多年来一直成为车辆检修部门的关键和难题，再加上列车不断提速上述矛盾更加突出。
为克服上述矛盾所存在的问题，目前已有利用线阵CCD来测量轮对几何尺寸及磨耗，但由于利用线阵CCD作为测量元件必须有一套相应精密传动付来驱动CCD运动才能测得有关尺寸及数据，由此而带来的缺点是运动测量需要时间，因此测量时间较长，生产率受到运动时间的限止，再则精密运动付虽然间隙很小，但测量时平稳性要比固定不动的测量器件要差，平稳性差带来的测量误差是不可避免的，而且线阵CCD测量元件多为光源置放于CCD镜头对面，测量直径越大占有空间愈大，从而带来机构上的庞大。而且还不能自动测量擦伤及剥离等缺点。针对上述现有技术中存在的问题，设计一种新颖的先进的生产率更高的自动检测轮对几何尺寸及磨耗测量装置，同时还能自动测出擦伤及剥离的测量装置，人机界面友好，操作简单，并自动纪录、打印、存档、报警的检测装置，实行自动化管理，从而克服目前存在的问题是十分必要的。
本实用新型的目的，在于针对上述技术存在问题，打破现有传统测量方法和工具而提供一种生产率更高，测量性能更稳定的轮对自动检测装置，它利用光电成像技术，使用自发光源高精度，高分辨率面阵CCD及红外技术并充分发挥计算机的性能，自动控制、自动计算、自动贮存并打印相关数据，便于操作和技术管理。
本实用新型是这样实现的，一种轮对自动检测装置是由轮对隔离装置、一次测试装置和二次测试装置依次相连接，并均与计算机接口相通。
其中，轮对隔离装置的结构是隔离气缸由固定支座固定于机架上，隔离气缸活塞杆端通过轴销及臂固定于拔动轴上，在拔动轴的两端分别与隔离臂相连接。
其中，一次测试装置的结构是由带电机摆线针轮减速器与其相连接链轮及驱动链条以及与传动轴两端相连的托轮，组成轮对旋转机构。安装于轮对端头及中间和上端的多个面阵CCD和轮对内侧的涡流测距仪组成一次测试机构。推出气缸及定位气缸组成推出及防冲击机构。
其中，二次测试机构是由带电机摆线针轮减速器并与其相连接链轮及驱动链条以及与传动轴两端相连的托轮组成轮对旋转机构，安装于轮对直径上方面阵CCD以及固定在轮座轴上方及轴中央激光测径仪组成测试机构。由液压站油缸以及在油缸的活塞杆端相连接的轴销，定位滑块和定位横梁以及固定在定位滑块上的V形定位块组成轮对托起机构。推出气缸和定位气缸组成推出及定位机构。
本实用新型结构新颖，性能先进，效率高，劳动量小误差小，为非接触式测量器。
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
图1是本实用新型实施例的纵剖面构造图。
图2是
图1中轮对隔离装置Ⅰ的A向视图。
图3是
图1中B-B剖面及面阵CCD及涡流测距仪结构示意图。
图4是
图1中C-C剖面及面阵CCD及激光测径仪结构示意图。
图中标记W．轮对Ⅰ．轮对隔离装置Ⅱ．一次测试装置Ⅲ．二次测试装置1．机架 2．拔动轴 3．臂 4．轴销 5．隔离气缸6．固定支座 7．推出气 8．链条 9．定位气缸 10．推出气缸11．导向轴 12．V形定位块 13．定位气缸 14．液压站 15．隔离臂 16．面阵CCD 17．横梁 18．面阵CCD 19．面阵CCD 20．激光发生器 21．面阵CCD 22．激光测径仪 23．定位横梁 24．面阵CCD 25．链轮 26．链轮 27．带电机摆线针轮减速器 28．油缸 29．支架 30．轴销 31．定位滑块 32．支架 33．托轮34．链轮 35．链轮 36．带电机摆线针轮减速器 37．传动轴38．涡流测距仪 39．面阵CCD 40．托轮 41．传动轴 42．横梁。
如
图1所示，一种轮对自动检测装置是由轮对隔离装置Ⅰ、一次测试装置Ⅱ和二次测试装置Ⅲ依次相连接，并均与计算机接口相通。
如
图1、2所示，轮对隔离装置Ⅰ的结构是固定支座6与隔离气缸5铰接并固定于机架1上，隔离气缸5的活塞杆通过轴销4与臂3相连，臂3固定于可旋转的拨动轴2上，再拨动轴2的两端分别固定有隔离臂15。隔离装置Ⅰ由于隔离臂15的作用，将待测轮对隔离在测试区以外，防止在测试区内与受检轮对相互干扰。
如
图1所示，由于隔离气缸5的作用，推动臂3带动拨动轴2旋转，经固定在拨动轴2两端的隔离臂15将轮对W拨入一次测试装置Ⅱ中。
如
图1、3所示，一次测试装置Ⅱ的结构是由一组多个固定于横梁17上的面阵CCD摄像头16、18、19、39和激光发生器20以及固定于轮对W内侧距下方左右两侧的涡流测距仪38组成检测机构，其中左右各一个面阵CCD摄像头16固定于轮对W的最大直径处，两面阵CCD摄像头18固定于轮对W的中间，左右各一个面阵CCD摄像头19固定于轮对W的上方，两个面阵CCD摄像头39分别固定于正对轮对W轴头两端面处；由带电机摆线针轮减速器36驱动其输出轴上的链轮35，经链条、链轮34带动固定于传动轴37两端的托轮33旋转，从而组成旋转机构；推出气缸7与固定支座6铰接，并和定位气缸9组成推出及防冲出机构；以上机构均固定于机架1上。
由于定位气缸9的作用，可防止由隔离装置Ⅰ推入轮对W时不至引起冲击，当定位气缸9回缩时可使轮对W平稳进入一次测试装置Ⅱ中，由四个托轮33将轮对定位其中(图3)。固定于轮对轴头两端面处的两面阵CCD摄像头39，分别识别轮对轴头信息，并显示纪录轮对历史资料。固定于轮对中间的面阵CCD18摄像头，自动测量出轮辋厚度。将剥离处旋转至垂直中心线上方，通过固定在上方的面阵CCD19来测得剥离。擦伤深度是将擦伤表面旋转至轮对水平中心上，通过固定于轮对最大直径处(
图1、3)的面阵CCD16来测得擦伤深度。固定于轮对内侧距下方左右两侧的涡流测距仪38，用以测定轮对内侧距，通过轮对旋转测出不少于三点轮对内侧距尺寸。通过带电机摆线针轮减速器36驱动链轮35及链条来带动固定在传动轴37上的链轮34，同时带动固定在传动轴37两端的托轮33旋转，使轮对W转动。一次测试完毕后由推出气缸7将轮对W推入二次测试装置Ⅲ内。此时，一次测试装置Ⅱ处空位。
如
图1、4所示，二次测试装置Ⅲ的结构是由固定在横梁42上并位于轮对W上方两侧水平最大轮径处的左右二个面阵CCD21、24及固定于轮对轴中心上方的三个线阵CCD或激光测径仪22组成测试机构；托起机构是由液压站14、固定于机架29上的油缸28及经轴销30连接的定位滑块31、固定在定位滑块31上并可沿导向轴11移动的V形定位块12以及定位横梁23所构成；旋转机构是由带电机摆线针轮减速器27及其输出轴上的链轮26、链条、链轮25、固定链轮25的传动轴41及其两端的托轮40所构成；由推出气缸10和定位气缸13组成推出及防冲定位机构；以上机构均固定于机架1上。
由于定位气缸13的作用，可防止轮对W从一次测试装置Ⅱ推入时引起的冲击，让轮对定位于四个托轮40中(图4)，固定于轮对W两端的支架29上的油缸28，在液压站14提供的动力的驱动下，通过固定于油缸28的活塞杆端的轴销30带动定位滑块31运动，在定位滑块31上固定V形定位块12并将轮对W定位其中。当定位滑块31沿导向轴11上移到与定位横梁23接触时，将V形定位块12及轮对W同时定位在一定高度上，此时在轮对上方两侧水平最大轮径处的面阵CCD21和24将轮对轮径、轮缘厚、踏面磨耗、轮辋宽尺寸全部测得。固定于轴中心上方的三个激光测径仪22测得轮座轴直径、轮中轴直径，测量完毕后由托起机构将轮对下降至四个托轮40中，通过带电机摆线针轮减速器27驱动链轮26及25带动固定于传动轴41两端的托轮40旋转使轮对转动90°左右，再次由托起机构将轮对重新托至原有高度，重复测得轮对轮径，两次所测轮径差值即轮对椭圆度，测量完毕后再次下降至四个托轮40中，由推出气缸10将轮对推出。整个上述过程完全是自动控制的，根据测得数据来判定轮对踏面是否重新加工或报废，为轮对配装完成完整的“51”卡提供必要数据。
该检测装置可单独使用，工控机的软件管理系统也可参与轮对的超声波探伤、电磁探伤、轴头轴承压装以及重新镟轮后数据的录入，形成对轮对检修全过程的监控，达到轮对检修有序可控、检修质量稳定、并将检修后轮对全部数据存入数据库中，达到轮对装车安全有保证的目的。
权利要求1.一种轮对自动检测装置，其特征在于由轮对隔离装置(Ⅰ)、一次测试装置(Ⅱ)以及二次测试装置(Ⅲ)依次连接，各装置均与计算机接口相通。
2.根据权利要求1所述的一种轮对自动检测装置，其特征在于，所述的轮对隔离装置(Ⅰ)的结构是固定支座(6)与隔离气缸(5)铰接并固定于机架(1)上，隔离气缸(5)的活塞杆通过轴销(4)与臂(3)相连，臂(3)固定于可旋转的拨动轴(2)上，再拨动轴(2)的两端分别固定有隔离臂(15)。
3.根据权利要求2所述的一种轮对自动检测装置，其特征在于，所述的一次测试装置(Ⅱ)的结构是由一组多个固定于横梁(17)上的面阵CCD摄像头(16、18、19、39)和激光发生器(20)以及固定于轮对(W)内侧距下方左右两侧的涡流测距仪(38)组成检测机构，其中面阵CCD摄像头(16)固定于轮对(W)的水平最大直径处，面阵CCD摄像头(18)固定于轮对(W)的中间，面阵CCD摄像头(19)固定于轮对(W)的上方，两个面阵CCD摄像头(39)分别固定于正对轮对(W)轴头两端面处；由带电机摆线针轮减速器(36)驱动其输出轴上的链轮(35)，经链条、链轮(34)带动固定于传动轴(37)两端的托轮(33)旋转，从而组成旋转机构；推出气缸(7)与固定支座(6)铰接，并和定位气缸(9)组成推出及防冲出机构；以上机构均固定于机架(1)上。
4.根据权利要求1、2或3所述一种轮对自动检测装置，其特征在于，二次测试装置(Ⅲ)的结构是由固定在横梁(42)上并位于轮对(W)上方两侧最大轮径处的面阵CCD(21、24)及固定于轮对轴中心上方的三个线阵CCD或激光测径仪(22)组成测试机构；托起机构是由液压站(14)、固定于机架(29)上的油缸(28)及经轴销(30)连接的定位滑块(31)、固定在定位滑块(31)上并可沿导向轴(11)移动的V形定位块(12)以及定位横梁(23)所构成；旋转机构是由带电机摆线针轮减速器(27)及其输出轴上的链轮(26)、链条和链轮(25)、固定链轮(25)的传动轴(41)及其两端的托轮(40)所构成；由推出气缸(10)和定位气缸(13)组成推出及防冲定位机构；以上机构均固定于机架(1)上。
专利摘要本实用新型是一种轮对自动检测装置,适用于铁路车辆检修中检测轮对有关尺寸磨耗、擦伤及剥离,其结构由隔离装置、一次和二次测试装置依次连接而成,其特征在于:一次测试装置用多个面阵CCD摄像头将轮对轴端标记显示并记录,并自动测得轮辋厚度、擦伤、剥离及三点轮对内侧距;二次用多个面阵CCD摄像头及激光测径仪自动测得踏面尺寸形状磨耗、轮座轴直径及轴中轴直径,由计算机自动处理检测的数据、存档、打印输出管理,为轮对自动检测提供正确的有关数据。
文档编号B61K9/00GK2463262SQ0120462
公开日2001年12月5日 申请日期2001年2月28日 优先权日2001年2月28日
发明者朱世鹏, 汪志敏 申请人:北京新联铁科贸有限公司