专利名称：轮轴压装机轮距测控装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及列车车辆轮、制动盘等与轴在轮轴压装机的压装时轮(盘)距和位置度的测量控制装置。
背景技术：
现有的测量装置是在压装机固定梁的主油缸上设位移传感器和核压力传感器，测量和控制压装时主缸活动塞杆的位移和压装力；同时压装机的主拉杆或另一梁上设置一个带位移传感器的测量油缸，位移传感器测量和控制测量缸活塞杆的位移，活塞杆与专用的测量杆固连，测量杆上设有二个或四个测量头，可以分别与两个轮子或四个轮(盘)的测量面接触。通过变换安装在主缸活塞杆端部和另一个梁中心内侧表面的压装工具，使他们紧贴轴的端面或轮(盘)芯部的压装端面，可测轴的全长，绘制压装位移压力曲线，主缸位移传感器与测量缸位移传感器配合可测轮或盘，测量面至轮(盘)芯部压装羰面的厚度，测量和控制每个轮(盘)的位置度，轮(盘)测量面相对轴长中点的对称度，从而控制并计算出轮(盘)距。这种测量装置由于受压装力和工件弹性变形的影响，易形成误差，影响轮距装配精度。且当两制动盘中间有第三个制动盘时，现有技术不能在轮轴压装机上测控压装。
发明内容
为了克服现有轮距的测控装置误差大，不能测控压装有第三个制动盘的问题，本实用新型提供了一种轮轴压装机测控装置，它能更直接地测控轮距，提高轮距装配精度，还能方便地测控压装第三个制动盘。
本实用新型的技术方案是，一种轮轴压装机轮距测控装置，它由测量油缸，位移传感器，测量杆体和与测量杆体垂直相连的测量头组成，其特征在于在测量杆体的一头装有短行程位移传感器或发讯开关，其体外装有连接管，端头装有螺母，测量杆体的另一端装有球面测头；亦或在测量杆体下的垂直测头上装设测量头。发讯开关可以是光电开关或接近开关。套筒可设一个或二个，其长度固定，套筒内装有无油轴承或滚动直线轴承，无油轴承或滚动直线轴承的内径略大于车轴的外侧制动盘安装部位的外径，与制动盘接触的一端外径大于制动盘轮芯外径，内径略大于中间盘的孔径。
当测量杆体的一头装有发讯开关时，测量杆放在机器的固定托架上或可轴向行走的小车车体或中间梁梁体的支承面内；当测量杆体的测头上装有测量头时，测量杆则装置在测量杆导轨内。
测量杆放在固定的机器上的托架可轴向行走的小车四体或中间梁梁体的支承面内，测量杆的自由长度略大于轮(盘)距，测控完成离开轮对后测量杆能通过弹簧或气、液压力自动复位，传感元件的最大位移量大于测量杆自由长度与轮(盘)距之差，压装和测控时测量杆在其支承面内处于轴向浮动状态或随动状态，测量杆可在带位移传感器的测量油缸或一般油缸驱动下沿轴向运动或轮(盘)测量面的推动下随动，也可不带驱动力，在轮(盘)测量面的推动下随动。
本方案只需精确测量轴的全长、每一个轮子的测量面至轮(盘)芯部压装端面的厚度，控制第一个轮(盘)的位置度(测量面至轴中心点的对称度)，通过精确直接测量和控制轮(盘)距，保护和推算出第二个轮(盘)的位置度。
当测量轮(盘)距工作完成后，主缸卸荷，此时测量杆测量的是轮距的实际尺寸，不受压装力引起的机器和工件变形的影响。由于是直接测量且位移传感器行程短，故精度较高，有利于反馈到控制系统，对控制参数进行修正，如果测量杆内是发讯开关则无此功能。
轮(盘)的位置度的测控在测完轴的全长后进行，需要先测量轮(盘)测量面至轮(盘)芯部压装面的厚度，再控制位置度，有两个过程，通过两个位移传感器，因此用控制两个轮(盘)的位置度的方法来控制轮(盘)距精度较差，而本实用新型测量轮(盘)距只需一个短行程的位移传感器或光电开关、接近开关，所以，在完成第一个轮(盘)的压装后，通过测控轮(盘)距，保证第二轮(盘)的位置度和轮(盘)距，精度更高些。
如果使用专用的测量工具在装入第一个轮(盘)前先测出轮(盘)测量面至轮芯部压装端面的厚度并将数值输入控制系统，则可不需要油缸，依靠主缸位移传感器即可测控第一轮(盘)的位置度，通过测量杆控制轮(盘)距和第二轮(盘)的位置度。
如果位置度是以轴的两台肩为基准，只需在压装第一个轮(盘)前或过程中，用专门的测量装置人工或自动测出第一个轮(盘)处台肩至轴端面的距离值，并输入控制系统，即可进行基准的转换。
如果轮轴不旋转180度测量，测量两轮(盘)测量面至轮(盘)芯部压装面之间的厚度时，至少有一个轮(盘)需要两个位移传感器进行测量，既需要主缸和测量缸的位移传感器共同测量并计算，且主缸活塞杆是运动件，这些都影响测量结果。本实用新型可在无主油缸的梁的内端面设测量基准面，设由油缸驱动的位移传感器，测量轮(盘)的测量面至轮(盘)芯部压装端面的厚度时，轮(盘)的压装面靠在测量基准面上，用带位移传感器的测量油缸的测量头顶在轮(盘)的测量面上，应保证测量基准面与机器中线垂直。先压装无主油缸梁一侧的轮(盘)，保证位置度，再通过测量杆直接测控轮(盘)，保证位置度，再通过测量杆直接测控轮(盘)距，保证第二个轮(盘)的位置度。测轮距和轮(盘)厚度也可用同一个传感器，即用测量杆上的位移传感器，如果测量杆上是发讯装置，则需另外的位移传感器，测量时轮(盘)芯部压装面靠在测量基准面上，测量杆上的测量头顶在轮(盘)的测量面上，增加一个固定长度的测量头顶在与其对应的测量基准面上，整个测量过程仅测控第一个轮(盘)的位置度需要用到测量轮(盘)厚度和主缸位移两个位移传感器的测量结果进行计算，测轴的全长，测控轮(盘)距，测轮(盘)厚度都由一个位移传感器完成，可获较高的压装精度。
本实用新型可压装带三个或个相制动盘的轮轴，通过带无油轴承或滚动直线轴承的固定长度的套筒支承车轴的车轮安装部位，无油轴承或滚动直线轴承的内径略大于车轴的外侧制动盘安装部位的外径，与制动盘接触的一端套筒外径大于制动盘轮芯外径，内径略大于中间盘的孔径，压装第三个或第四个制动盘时，车轴能在套筒内移动。套筒的两个端面分别紧贴第三个或第四个制动盘的压装端面和梁上的测量基准面，主油缸上的位移传感器可测控第三个可第四个制动盘的位置度，也可用测量杆直接测控第三、四制动盘的盘距。
本实用新型的有益效果是，可以实测轮(盘)距的实际值，不受机器和工件弹性变形的影响，精度较高，且可以测控第三个或第四年制动盘的盘距。
图1为轮(盘)轴结构图。
图2为现有技术的测量油缸和测量杆。
图3为本实用新型实施例之一，测量杆结构图。
图4为本实用新型实施例之二，测控装置结构图。
图5为本实用新型实施例之二，测控装置结构图。
图6为本实用新型实施例之三，测控装置结构图。
图7为本实用新型实施例之四，测控装置结构图。
图8为本实用新型套筒结构示意图。
图中，1、车轮，2、制动盘，3、车轮的测量面，4、制动盘测量面，5、车轮的压装面，6、制动盘的压装面，7、车轴，8、测量油缸，9、钢丝位移传感器，10、测量杆导轨，11、车轮测量头，12、测量杆体，13、制动盘测量头，14、机器的固定部件，15、螺母，16、位移传感器，17、连接管，18测量杆支承面，19、轴承，20、测量杆，21球面测头，22、固定长度测量头，23、基准面，24、压装工具，25、制动盘测量头，26、轴端压装工具，27、主缸活塞杆，28、测量基准面，29测量头，30、盘测量头，31、带接近开关测量头，32、短行程位移传感器测量头，33、套筒，34、无油轴承。
具体实施方案本实用新型实施例之一如图3所示，图中15为螺母，16为短行程位移传感器，17为连接管，18为测量杆支承面，19为无油滑动轴承或滚动直线轴承，20为测量杆，21为球面测量头。16为短行程式位移传感器测头，可弹簧复位，可抗测向力，21为球面测量头，球面半径大略等于轮(盘)距，18为支承面，可以是固定在机器上的托架，也可以是可轴向移动的小车车体或中间梁梁体，本例中测量杆没有驱动力，可随支承面轴向移动，可被测量面推着轴向移动，其自由长度略大于轮(盘)距，位移传感器有效量程大于测量杆自由长度与轮(盘)距之差。位移传感器或发讯开关的测量头的测量时通过弹簧或气压、液压力紧贴在轮(盘)的测量面上，直接测量和控制轮(盘)距。测量杆内的位移传感器不参加压力位移曲线的绘制，仅控制和测量轮(盘)距及位置度，当16为接近开关且无复位动力时，测量杆全长可略短于轮(盘)距，短的长度应小于接近开关的有效测量范围，21球面测头可减少测量杆与轮轴的平行度对轮(盘)距测量值的影响。
本实用新型实施例之二如图4所示，图中8为测量油缸，9为位移传感器，14为无主油缸的梁或主拉杆等机器的固定部件，24为安装在梁端面用于车轮的压装工具，23为24上的基准面，3为车轮的测量面，4为制动盘的测量面，5为车轮的压装面，20为图3所示的测量杆增加了测量制动盘的测量头25，测量杆20由测量缸8驱动在支承面18及轴承19内轴向移动，或被测量面推着轴向移动。
在测量或输入轴的全长后，首先安装制动盘，测量头25紧贴制动盘测量面4，可测制动盘的厚度，压制动盘时通过主油缸的位移传感器控制制动盘的位置度，压装第二个制动盘时通过图2所示的测量杆测控盘距，并保证第二盘的对称度，测制动盘盘距的测量杆安装在18上与测量杆20平行，可不带油缸驱动，压装完制动盘后可拆卸下来，图中未画出。测量头25可以改作一个安装板，测量制动盘的测量杆可以与测量杆20平行安装在该板上，用完后也可以拆卸下来或者绕测量杆20的轴线旋转一个角度，避免压装车轮时与制动盘碰撞。压装车轮时用测头21紧贴车轮的测量面3可测车轮的厚度，压装第二车轮如图5所示，图中24为安装主缸活塞杆端面的用于车轮的压装工具，26为用于轴端的压端的压装工具，测头21仍紧贴在测量面3上，通过测量杆上的传感器16测控轮距，并保证第二个车轮的位置度。
本实用新型实施例之三如图6所示，与实施例之二不同之处在于图中测量杆20与图4中的安装方位相反，测量油缸8不带位移传感器，22为固定长度测量头，与测量杆20固连，固定长度测量头与短行程位移传感器测头之间的水平距离略小于轮(盘)压装端面5紧贴测量基准面23时轮(盘)测量面3至测头22对应的测量基准面28的水平距离，短行程位移传感器的有效行程大于两水平距离之间差值，在压装第一个轮(盘)时，油缸8使固定长度测量头22紧贴测量基准面28，可测到轮(盘)的厚度。26为用于轴端的压装工具，27为主缸活塞杆。图中仅画出测量车轮的测量杆，测量制动轮的测量杆结构与此类似，可组装在测量杆20上，与测量杆20平行，制动盘测控压装完后，可拆卸下来，或者将测量杆20旋转一个角度，使测量制动盘的测量杆离开两制动盘所包容的空间圆柱体，以防在测控压装车轮时，测控制动盘的测量杆与制动盘相碰撞。
本实用新型实施例之四如图7所示，图中29和32组成测控车轮的测量杆，29为测量头，32为带短行程位移传感器的测量头，该测量头靠弹簧复位，可承受侧向力；30和31组成测控制动盘的测量杆，30为测量头，31为带接近开关的测量头，其余与图2所示的现有技术相同。测量头29、30可分别测量第一个轮、盘的厚度，组成的两个测量杆可分别测控轮、盘距。制动盘压装后，30、31可拆卸下来，本例中32也可改为与31相同的接近开关，或者31改为32相同的位移传感器。测量头31的接近开关也可安装在制动盘之外，轴线与在轴垂直的方向，制动盘从侧面接近开关。
如果29与32，30与31互换位置，测量头31改为32相同的位移传感器，则可取消位移传感器9，测控程序与实施例之三相同。
类似以上各实施例还可以有其他的一些组合。从以上实施例可以看出，尽管使用的传感器比现有技术多一、二个，但在整修测控和计算的过程中使用的位移传感器的实测数据比现有技术要少一、二个，且由于它们各司其职，行程较短，卸载后可以实测轮(盘)距的实际值，不受机器和工件的弹性变形的影响，故精度较好。
本实用新型之套筒结构示意图如图8所示，图中33为套筒，34为无油轴承，用于压装第三个制动盘，套筒Φ1、Φ3两端面分别紧贴在制动盘压装端面和梁的压装基准面，无油轴承2的内径略大于轴上车轮部位的外径，套筒为已知的固定长度，压装时套筒放在小车托架上，轴的车轮安装部位(最大外径处)支承在无油轴承上并在其上滑动，通过主油缸的位移传感器测控第三制动盘的位置度。在小车的另一个托架上也可以套上装有无油轴承的套筒，支承轴上另一个端的车轮安装部位，如果另一个托架可单独随轴一起轴向移动，且高度可以升降，可以不同套筒直接支承车轴。套筒中无油轴承应加润滑油，无油轴承也可以直线滚动轴承代替。
权利要求1.一种轮轴压装机轮距测控装置，它由测量油缸，位移传感器，测量杆体和与测量杆体垂直相连的测量头组成，其特征在于在测量杆体的一头装有短行程位移传感器或发讯开关，其体外装有连接管，端头装有螺母，测量杆体的另一端装有球面测头；亦或在测量杆体下的垂直测头上装设测量头。
2.根据权利要求1所述的一种轮轴压装机轮距测控装置，其特征在于发讯开关可以是光电开关或接近开关。
3.根据权利要求1所述的一种轮轴压装机轮距测控装置，其特征在于套筒可设一个或二个，其长度固定，套筒内装有无油轴承或滚动直线轴承，无油轴承或滚动直线轴承的内径略大于车轴的外侧制动盘安装部位的外径，与制动盘接触的一端外径大于制动盘轮芯外径，内径略大于中间盘的孔径。
专利摘要一种轮轴压装机轮距测控装置，包括压力和位移传感器，测量杆体，测量头，测量油缸，测量杆导轨。其特征在于测量杆带有短行程位移传感器或发讯开关，测量杆的自由长度略大于或小于轮(盘)距，传感元件的最大测量范围大于测量杆自由长度与轮(盘)距之差，测量杆在其支承面或导轨内可在带位移传感器或不带位移传感器的测量油缸驱动下沿轴向运动或在轮(盘)测量面的推动下随动，也可不带驱动力，在轮(盘)测量面的推动下随动。本轮距测控装置可直接测量轮(盘)距的实际值，提高测控精度，可测控带两个、三个和四个制动盘的轮对。
文档编号G01B21/02GK2646662SQ0325435
公开日2004年10月6日 申请日期2003年6月6日 优先权日2003年6月6日
发明者张本源, 张本安, 张先荣 申请人:张先荣