专利名称：红外线轴温探测设备多用定标仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于监测保证铁路客、货车辆运行安全的红外线轴温探测设备的检测和标定装置，特别是一种对这种红外线轴温探测设备的测温精度及探头方位角度的检测和调整标定的多用定标仪。
背景技术：
目前，铁路客、货车辆运行中监测轴承温度的变化是防止客、货车辆燃轴和切轴的关键环节，而在铁路干线两侧按规定距离设置的红外线轴温探测设备就是铁路客、货车辆用的监测运行中车辆轴温的专用设备。因在客、货车辆运行过程中的震动，会使其箱体内的红外探头偏离指定测量部位；有时红外探头损坏而进行更换时会发生位置变化；在干线维护清渣时更容易使箱体移动，故会影响红外线轴温探测设备的检测精度。为了保证这些红外线轴温探测设备能够准确探测出运行中车辆的轴承温度及其红外线探头准确探测到轴承所在轴箱上的指定测量部位，必须对这些红外线轴温探测设备进行定期检测和对其红外线探头进行标定。
现有的红外线轴温探测设备，检测其能否对车辆轴承温度进行准确、定量测试所用的标定装置，主要采取两种形式。一种是红外线轴温探测设备动态检测车；一种是红外线轴温探测设备静态定标仪。
红外线轴温探测设备动态检测车是用来对地面红外线轴温探测设备进行动态实时检测的特种车辆，利用在检测车车体上加装模拟车轮、模拟轴箱、方位尺等装置，同时通过无线数传接收地面红外线轴温探测设备对检测车的测量结果，自动检测地面红外线轴温探测设备的测温精度和标定其内的红外探头安装角度的方位偏移程度。其中模拟轴箱精密控温系统对地面红外线轴温探测设备的探头温度性能的检测，简称定标检测，其实质是在车辆下部设置通过加热黑体板作为标准发热体的模拟轴箱，模拟真实加热轴箱，当红外线检测车经过车下地面红外线轴温探测设备时，地面红外探头与车上测量系统，同时测量车上模拟轴箱的温度，然后将二者进行比较，以检验地面红外线轴温探测设备的红外探头测温是否准确；模拟车轮用来检验地面红外线轴温探测设备的测速、测轴距等功能；通过对车上带有“Z”字形特殊形状加热槽的方位板的加温，依据地面红外线轴温探测设备对方位尺的特殊形状的热分布数据采集波形，来检验地面红外线轴温探测设备内的红外探头所指向角度。
尽管动态检测车具有上述许多特点，但因检测车综合了机械、热工、光学、自动控制、计算机和通讯等多项学科，故其控制系统复杂，制造成本高，影响其普及应用；另外，受铁路干线上车辆运行的限制，这种检测车需按调度安排确定运行的时间和再次检测红外线轴温探测设备的时间间隔，其采集数据结果处理的周期较长，无辅助工具对检测到的误差进行修正，不能做到即时发现，即时调整。特别是在其高速运行时，所产生的对流气体和制动的干扰往往造成温度大幅振荡，有时甚至产生较大的过冲，所以会加大模拟轴箱的温度控制难度，达不到理想的控制精度。
红外线轴温探测设备静态定标仪的结构主要由固定式钢轨轨面支撑架，固定在支撑架的垂直支撑杆上的通过加热黑体板作为标准发热体的模拟轴箱等件组成。现有的红外线轴温探测设备静态定标仪存在着如下缺点
1、规格比较单一，适用性差。由于目前使用的静态定标仪的金属支撑架只是在局部位置有绝缘体，在铁路钢轨轨面上使用时容易过电，发生意外情况伤及人身和影响轨道电路，存在不安全隐患；支撑架没有设置水平与垂直方向的调节装置，支撑架端部与垂直支撑杆间的距离无法调整，所以只能适应客、货车辆的单一型号红外线轴温探测设备的定标检测。也就是说一种规格的定标仪对于不同厂家生产的客、货车辆用的各种型号红外线轴温探测设备不能兼容使用，只能适用于一种型号的红外线轴温探测设备，这对于各种型号红外线轴温探测设备的使用、调整和维护带来诸多不便。
2、定位精度差、定标检测准确性差。目前使用的定标仪，由于存在支撑架活动部位的连接或支撑杆的活动部位的连接，一般采用普通的圆柱体或方形体相互配合相结合，再以顶丝卡紧的结构形式，活动部位的连接卡紧定位点为面接触等设计缺陷，连接件之间的配合精度较差，故定标检测误差较大。支撑架放置在两轨之间通过其上的左、右定位挡板的面接触定位，定位基准选择在钢轨侧面的易被轮缘磨耗的基面上部，使得定标仪的定位精度误差很大，因此，造成定标检测的准确性差。
3.只能温度标定，不能进行方位和角度标定。目前使用的定标仪没有设置方位标定装置，实际上只是完成温度的定标检测功能。为了标定方位，往往采用点燃香烟或香头做热源，在红外线探头输出端连接上仪表，移动香烟或香头部，观察仪表输出值找出定位点。由于烟头或香头热源的位置与仪表输出无法量值确定，因此，方位的标定误差较大，不能进行方位和角度的准确校对，更无法适应多个方位、多角度的定标检测。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种红外线轴温探测设备多用定标仪，它结构设计合理，检测操作方便、定位迅速、准确，标定调整及时，对各型客、货车辆用的红外线轴温探测设备兼容使用，适用范围广，且能同时进行温度标定和方位标定，能显著提高检测的精度。
本实用新型的目的是这样实现的包括轨面支撑架及组装在支撑架上的垂直支撑杆，其技术要点是支撑架采用由水平绝缘杆、轨面定位套、张紧定位座、水平调整座和垂直调整座组装成一体的组合式结构，所述张紧定位座设置在所述水平绝缘杆带有所述轨面定位套的一端，并通过张紧弹簧将活动套底部的棱锥形定位头或球面定位头张紧在钢轨侧面的基面下部，套装在水平绝缘杆另一端的带有定位头挡板的所述水平调整座利用锁紧螺栓定位，固定在水平绝缘杆内腔的水平调整杆横截面呈棱柱形，水平调整杆的端部固定有所述垂直调整座，垂直调整座内腔插入横截面呈棱柱形的利用锁紧螺栓定位的垂直支撑杆，在垂直支撑杆上端通过连接座固定有作为模拟轴箱标准发热体的加热黑体板或模拟方位板，激光束照在模拟方位板上的激光校准仪放置在红外线轴温探测设备箱体内的红外探头上。
所述水平调整座的挡板下端设置棱锥形定位头或球形定位头，贴紧在钢轨侧面的基面下部。
所述模拟方位板采用透光性能好的板材制成，其上刻有上、下横向长方孔及斜向长方孔，相互垂直等距分布的横向方位线和纵向方位线置于所述两长方孔之间，并通过所述斜向长方孔。
由于本实用新型的支撑架采用由水平绝缘杆、轨面定位套、张紧定位座、水平调整座和垂直调整座组装成一体的组合式结构，所以与现有动态检测车、静态定标仪相比，该装置不仅克服了现有技术存在的缺点，而且其结构设计更加趋于合理，检测操作也很方便。另外，其水平调整座和垂直调整座的活动调整部位采用V型面(棱柱形体中的二个相邻面)配合，可以完成自动找中心，减少误差。同时螺栓卡紧面也压在平面上，使得接触面应力减少，磨损减少，延长使用寿命。在选择位于钢轨侧面的定位点时，采用了棱锥形定位头或球形定位头，张紧或贴紧在不产生磨耗的基面下部，使得定位迅速、准确，标定调整及时，减少了定位引起的误差。该装置的支撑架除采用组合式结构，能克服同类产品的规格单一外，还在所述垂直调整座的垂直支撑杆上端，通过连接座固定有作为模拟轴箱标准发热体的加热黑体板或模拟方位板。采用模拟轴箱的方式进行温度标定，检验地面红外线轴温探测设备的红外探头测温是否准确。采用模拟方位板和激光校准仪配合方式，解决了对红外线轴温探测设备探头方位角度的检测校对和调整问题。为红外线轴温探测设备的检测校对和调整提供了简便、可靠、准确、定量的方法。因此，本实用新型对各型客、货车辆用的红外线轴温探测设备都可以兼容使用，适用范围广，且能同时进行温度标定和方位标定，显著提高检测的精度。
以下结合附图对本实用新型作进一步描述。
图1是本实用新型的垂直支撑杆上组装有加热黑体板的结构示意图。
图2是本实用新型的垂直支撑杆上组装有模拟方位板的结构示意图。
图3是图2中的模拟方位板的具体结构示意图。
图中各序号说明如下1加热黑体板、2温控箱、3连接座、4垂直支撑杆、5垂直调整座、6锁紧螺栓、7水平调整杆、8锁紧螺栓、9水平调整座、10挡板、11水平绝缘杆、12活动套、13连接销、14张紧弹簧、15轨面定位套、16钢轨、17锁紧螺栓、18方位尺、19激光校准仪光束、20激光校准仪、21红外线轴温探测设备箱体、22连接卡具、23上横向长方孔、24横向方位线、25纵向方位线、26连接孔、27斜向长方孔、28下横向长方孔。
具体实施方式
根据
图1-3详细说明本实用新型的具体结构。该装置包括轨面支撑架及组装在轨面支撑架上的垂直支撑杆4、固定在垂直支撑杆4上的加热黑体板1、模拟方位板18等件。其中轨面支撑架采用由水平绝缘杆11、轨面定位套15、张紧定位座、水平调整座9和垂直调整座6组装成一体的组合式结构。为了保证在铁路干线上使用安全、可靠，不因为意外情况伤及人身和影响轨道电路，所述水平绝缘杆11采用实心或空心的绝缘杆制成，它可根据实际使用要求加工成整体式绝缘杆或将短绝缘杆通过连接接头构成的组装式绝缘杆。张紧定位座是由活动套12、连接销13、张紧弹簧14构成的，它设置在水平绝缘杆11的带有轨面定位套15的一端，并通过张紧弹簧14将活动套12底部的棱锥形定位头或球面定位头张紧在钢轨16侧面的基面下部。套装在水平绝缘杆11另一端的带有定位头挡板10的水平调整座9利用锁紧螺栓8定位。为提高定位可靠性，在水平调整座9的挡板10下端，设置棱锥形定位头或球形定位头，贴紧在钢轨16侧面的基面下部，以减少定位引起的偏差。固定在水平绝缘杆11内腔的水平调整杆7横截面呈棱柱形，水平调整杆7的端部固定有所述垂直调整座6。垂直调整座6的内腔插入横截面呈棱柱形的利用锁紧螺栓5定位的垂直支撑杆4，在垂直支撑杆4上端通过连接座3固定有作为模拟轴箱标准发热体的加热黑体板1或模拟方位板18。模拟方位板18采用透光性能好的板材制成，其上刻有上横向长方孔23、下横向长方孔28及斜向长方孔27，相互垂直等距分布的横向方位线24和纵向方位线25置于所述两长方孔之间，并通过所述斜向长方孔27。激光束19照在模拟方位板18上的激光校准仪20，放置在红外线轴温探测设备箱体21内的红外探头上，箱体利用连接卡具22固定在钢轨16一侧的指定位置上。采用模拟方位板18和激光校准仪20相配合的方式，解决了对红外线轴温探测设备的红外探头方位角度的检测校对和调整问题。为红外线轴温探测设备的检测校对和调整提供了简便、可靠、准确、定量的方法。模拟方位板18是根据红外线轴温探测设备指定的安装位置要求而设计的，同时根据铁道部红外线轴温探测设备动态检测车上“Z”字形方位板的尺寸和评判标准要求，进行横向和纵向方位的刻度划分。采用激光束19的直线性良好的特点，设计了适应探头检测的激光校准仪20，代替了传统的用香烟头或香头做热源，寻找探测点的方法。此种方法的采用，使得对红外线轴温探测设备方位的校对准确性提高了一大步，并且操作也十分直观和简单。该装置采用了垂直和水平两个方向的调整结构，因此可以适应现有的各厂家生产的各型红外线轴温探测设备的检测和定标。将所述各部件设计成便携式结构，组装拆卸方便，结构小巧灵活。
使用操作步骤如下1.将轨面支撑架按照安装顺序连接牢固，并根据红外线轴温探测设备的型号及标定项目，调整距钢轨16内侧距离和距钢轨16上平面高度尺寸。
2轨面支撑架放置在钢轨16上进行标定操作时，必须首先确定没有列车通过。轨面支撑架放置在钢轨16相应的位置(距3#磁钢中心尺寸)，必须注意保持其与钢轨16内侧定位点的密贴和钢轨16上平面的密贴。
3.静态温度定标时，首先将加热黑体板1通电，设定所需测定温度，达到测定温度后需保持2～5分钟，使加热黑体板1表面温度均匀，进行温度标定。
4.对所要校正的红外线轴温探测设备的红外探头方位进行检测时，先将模拟方位板18(根据设备型号、客、货车角度等选用)安装在垂直支撑杆4上，再将激光校准仪20放置箱体21内的红外探头上。按下激光校准仪20的开关，根据激光束19照射在模拟方位板18上的位置，按照横向方位线24和纵向方位线25的刻度划分，即可按照相应的测量线读出红外探头的方位尺寸，并校准红外探头的方位尺寸。
权利要求1.一种红外线轴温探测设备多用定标仪，包括轨面支撑架及组装在支撑架上的垂直支撑杆，其特征在于支撑架采用由水平绝缘杆、轨面定位套、张紧定位座、水平调整座和垂直调整座组装成一体的组合式结构，所述张紧定位座设置在所述水平绝缘杆带有所述轨面定位套的一端，并通过张紧弹簧将活动套底部的球面定位头张紧在钢轨侧面的基面下部，套装在水平绝缘杆另一端的带有定位头挡板的所述水平调整座利用锁紧螺栓定位，固定在水平绝缘杆内腔的水平调整杆横截面呈棱柱形，水平调整杆的端部固定有所述垂直调整座，垂直调整座内腔插入横截面呈棱柱形的利用锁紧螺栓定位的垂直支撑杆，在垂直支撑杆上端通过连接座固定有作为模拟轴箱标准发热体的加热黑体板或模拟方位板，激光束照在模拟方位板上的激光校准仪放置在红外线轴温探测设备箱体内的红外探头上。
2.根据权利要求1所述的红外线轴温探测设备多用定标仪，其特征在于所述水平调整座的挡板下端设置棱锥形定位头或球形定位头，贴紧在钢轨侧面的基面下部。
3.根据权利要求1所述的红外线轴温探测设备多用定标仪，其特征在于所述模拟方位板采用透光性能好的板材制成，其上刻有上、下横向长方孔及斜向长方孔，相互垂直等距分布的横向方位线和纵向方位线置于所述两长方孔之间，并通过所述斜向长方孔。
专利摘要一种红外线轴温探测设备多用定标仪，包括轨面支撑架及组装其上的垂直支撑杆，其技术要点是支撑架采用由水平绝缘杆、轨面定位套、张紧定位座、水平调整座和垂直调整座组装成一体的组合式结构，所述张紧定位座底部的定位头张紧在钢轨侧面的基面下部，固定在横截面呈棱柱形的水平调整杆的垂直调整座内腔插入垂直支撑杆，在垂直支撑杆上端固定有作为模拟轴箱标准发热体的加热黑体板或模拟方位板，激光校准仪放置在红外线轴温探测设备箱体内的红外探头上。它结构设计合理，检测操作方便、定位迅速、准确，标定调整及时，对各型客、货车辆用的红外线轴温探测设备兼容使用，适用范围广，且能同时进行温度标定和方位标定，能显著提高检测的精度。
文档编号B61K9/04GK2875902SQ20052014594
公开日2007年3月7日 申请日期2005年12月23日 优先权日2005年12月23日
发明者张颖 申请人:张颖