专利名称：铁路机车转向架的称重调簧检测装置的制作方法
技术领域：
本发明是有关于一种铁路机车转向架的称重调簧检测装置。
背景技术：
随着铁路运输事业向高速、重载方向的不断发展，尤其为适应提速要求，对机车运 行质量的要求愈来愈高。转向架作为关系电力机车运行最重要的部件，它不仅支承机车的 全部重量，同时在运行时承受很大的静载荷、牵引力、制动力和通过曲线、道岔、钢轨接头产 生的各向动作用力作用，因此可见，转向架性能和状态的好坏直接关系到行车的安全。目前，现有的机车称重调簧检测过程中，并不对转向架进行称重调簧，只检测测量 整车重量，并根据测量数据以及根据经验对一系弹簧加调整垫，直到轮重轴重符合要求为 止。采用传统的检测技术和试验手段，以及基于人工经验操作的机车称重调簧检测方法，不 仅效率低下，而且不能对机车进行精确地称重调簧检测，使得机车轴重分配不均勻，不能有 效抑制机车运行过程中的轴重转移，导致机车轮轨黏着条件被破坏，限制了牵引力的发挥， 甚至威胁行车安全。有鉴于此，本人根据多年从事本领域工作的经验和知识，为克服技术中存在的上 述缺陷，经过艰苦的研发，终于开发出本发明的铁路转向架的称重调簧检测技术。
发明内容
本发明的目的是，提供一种铁路机车转向架的称重调簧检测装置，其在转向架组 装完成后，对转向架整体加载压力后进行轮重检测，以尽可能地抑制机车运行过程中的轴
重转移。本发明的上述目的可采用下列技术方案来实现，—种铁路机车转向架的称重调簧检测装置，其包括液压系统；机械部件，其具有 引轨、称重轨和加载梁，所述加载梁设置在称重轨的上方，所述引轨安装在称重轨的前侧， 所述称重轨在所述液压系统的作用下可上下移动，所述加载梁在所述液压系统的作用下可 上下移动，并对所述转向架施压；检测系统，其包括多个轮重测量单元，每个轮重测量单元 分别与所述转向架的轮子相对应，每个轮重测量单元具有压力传感器，所述轮重测量单元 设置在称重轨的下方，所述轮重测量单元在所述液压系统的作用下可沿着平行于称重轨的 方向水平移动。在优选的实施方式中，所述机械部件还包括测量单元导轨，测量单元导轨与所述 称重轨相互平行，所述轮重测量单元在液压系统的作用下可沿着测量单元导轨的方向水平 移动。在优选的实施方式中，所述机械部件还包括两组立柱，所述加载梁连接在两组立 柱之间，并能沿着立柱上下移动。在优选的实施方式中，所述液压系统包括推拉定位油缸、加载油缸、第一升降油缸 和第二升降油缸；所述轮重测量单元在推拉定位油缸的作用下可水平移动，所述称重轨在所述第一升降油缸的作用下可上下移动，所述加载梁在所述第二升降油缸的作用下可上下 移动，当加载梁下降后，所述安装在加载梁上的加载油缸对所述转向架施加压力。在优选的实施方式中，每个所述轮重测量单元具有鼓型块，在检测状态下，所述转 向架的轮子对应安放在所述鼓型块上。所述鼓型块在靠近所述称重轨的一侧具有两个圆柱辊子，两个圆柱辊子之间有一 个凹部，所述转向架的轮对踏面落在鼓型块的凹部处并与两个圆柱辊子线接触。在优选的实施方式中，所述检测系统还包括多个内侧距检测单元，每个内侧距检 测单元包括一组距离传感器，其用于检测所述转向架的每个轮对两车轮内侧面之间的距离。在优选的实施方式中，所述检测系统还包括多个轴距检测单元，每个轴距检测单 元包括一组光栅尺，其用于检测所述转向架上的相邻两轴之间的距离本发明的特点和优点是1、该装置不但能保证转向架组装符合图样各设计要求，而且能进一步提高转向架 性能，最大限度抑制机车运行过程中的轴重转移，有效地保持机车轮轨黏着条件；2、其保证了车体和转向架均具备互换性，从而使转向架装配各部件的使用寿命延 长；3、该装置的检测方法操作简便，既提高产品质量、保证了行车安全，又降低制造成 本，提高了生产效率；4、该装置的工艺过程为转向架整备、定位、加载负载、检测、加垫调簧、检定等；5、其在转向架组装完成后，对整体转向架加载压力后检测调整，能够检测出转向 整体装配后的性能，而传统的转向架组装仅在组装前对弹簧选配调整，不能有效体现负载 状态下的性能状态；6、其可采用先进的数控称重试验平台，定位精确，负载加载精确均勻，加载后能准 确反映负载状态下的转向架特性，并能自动计算调整垫的厚度，操作简便，减少重复劳动， 有利于规模化生产；7、其不但可以运用机车制造过程中，也可以广泛应用于机车检修工作中，能有效 分析出机车轮缘偏磨的主要因素，并提供相应的调整参数；8、其能克服传统工艺存在的缺陷，实现车体与转向架结合处载荷合理分布和通过 模拟加载进行两系自动精确调簧的最有效途径；9、其不仅可以应用于两轴转向架，也可应用于三轴转向架，对于设计结构二系为 橡胶堆的机车也具有实用性。10、其可采用的数控称重试验平台，可通过对操作系统的权限设置，使操作者无权 更改检测数据，从根本上杜绝作假行为，从而解决转向架装配中产生不合格品的问题。
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使 用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于 本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他 的附图。
图1是本发明的检测装置的立体结构示意图一；图2是本发明的检测装置的立体结构示意图二 ；图3是本发明的检测装置的主视示意图；图4是本发明的检测装置的俯视示意图；图4A是沿着图4的A-A线剖面示意图；图4B是沿着图4的B-B线剖面示意图；图5是本发明的检测装置的侧视示意图；图5A是图5的C部放大示意图；图6是显示三轴转向架的主视示意图；图7是显示三轴转向架的俯视示意图；图8是显示三轴转向架的侧视示意图；图8A是图8的D部放大示意图。
具体实施例方式下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完 整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于 本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他 实施例，都属于本发明保护的范围。如图1至图8A所示，本发明提出了一种铁路机车转向架的称重调簧检测装置，其 包括机械部件，液压系统和检测系统4。机械部件具有引轨14、称重轨11和加载梁12，所 述加载梁12设置在称重轨11的上方，引轨的作用是便于将转向架引入称重轨；所述称重轨 11在液压系统的作用下可上下移动，所述加载梁12在液压系统的作用下可上下移动，并对 所述转向架施压。检测系统4包括多个轮重测量单元41，每个轮重测量单元分别与所述转 向架的轮子相对应，每个轮重测量单元具有压力传感器，所述轮重测量单元41设置在称重 轨的下方，所述轮重测量单元在所述液压系统的作用下可沿着平行于称重轨11的方向水 平移动，以适应不同规格的转向架。在使用时，称重轨11先升起，使其高度高于轮重测量单元的高度，天车等吊装工 具将转向架吊起后可将转向架(具体是转向架的轮对)直接落在引轨14上，转向架再从 引轨14推入称重轨11的相应位置中且使轮对分别大致对应轮重测量单元41 ；接着，称重 轨11下降，使其高度低于轮重测量单元的高度，从而使转向架的轮对21落在轮重测量单元 上；接着，加载梁12向下移动，待加载梁12下降到合适位置，液压系统对转向架施加压力， 如图7中箭头所示，加载梁施加压力的位置可对应着转向架的二系弹簧22所处座面的位 置，即机车车体对转向架施力的位置；其中，二系弹簧22可移走，使加载梁的压力直接施加 在转向架的座面上；所需施加的压力一般可根据机车的重量以及转向架的数量进行设置， 并可考虑由于检测而撤除的二系弹簧及机车车体与转向架连接零部件重量；换句话说，由 于机车转向架数目不同，施加力不同，有两个两轴转向架(或者三轴转向架)的机车转向架 压力为车体重量的一半；轮重测量单元41的压力传感器检测到转向架的每个轮子所承受 的压力值，如果各轮子显示的压力值差不在设计范围内，即没有达到轮重合格的要求，则可 对转向架的弹簧(一般是一系弹簧23)的工作高度进行调整，以使各压力传感器显示的压力值在允许一定误差范围内。其中，对一系弹簧进行调整的方式可以是，在一系弹簧下装入 相应厚度的垫片。在一系弹簧上加入垫片，经过重复加载以检测轮重是否合格，待转向架调 整检测完毕，加载梁12上移，称重轨11上升，且称重轨11的高度应高于轮重测量单元的高 度，此时转向架推至引轨14脱离检测装置。具体是，由于转向架一般包括二轴转向架和三轴转向架。二轴转向架具有两个轮 对，即四个轮子。三轴转向架具有三个轮对，即六个轮子。因此，检测装置可包括四个轮重测 量单元或六个轮重测量单元，如果是四个轮重测量单元则使得检测装置只能检测二轴转向 架，如果是六个轮重测量单元则使得检测装置即可检测二轴转向架，也可检测三轴转向架。其中，称重轨11和引轨14并不是在一条线上，如图4A所示，引轨14可安装在混 凝土地面G上。配合图8、8A所示，转向架的轮子的轮缘N，其与称重轨11接触并滚动 ’转 向架的轮子的踏面M，其与引轨14接触并滚动。另外，在称重轨11下降后，轮子的踏面M落 在轮重测量单元上。而引轨14的横截面可为L型，如图5A所示。在本发明的一个实施方式中，所述机械部件还包括测量单元导轨15，测量单元导 轨15与称重轨11相互平行，轮重测量单元41在液压系统的作用下可沿着测量单元导轨15 的方向水平移动。所述机械部件还包括两组立柱13，所述加载梁12连接在两组立柱13之间，并能沿 着立柱13上下移动。在本发明的一个实施方式中，所述液压系统包括推拉定位油缸31、加载油缸32、 第一升降油缸34和第二升降油缸33。所述轮重测量单元在推拉定位油缸的作用下可沿 着测量单元导轨15水平移动，由于待检转向架有可能是二轴转向架，也有可能是三轴转向 架，因此，各轮重测量单元需水平移动，以适应二轴转向架或三轴转向架的轮对位置；其中， 并不是每个轮重测量单元均需要对应一个推拉定位油缸，例如，转向架如果是三轴转向架， 其具有三个轮对，则对应有三组轮重测量单元，每组轮重测量单元分别对应每个轮对，那么 其中一组轮重测量单元可以定位，即不需要推拉定位油缸，另外两组则分别连接推拉定位 油缸，对于二轴转向架而言亦是如此；当然，也可以使每个轮重测量单元均连接一个推拉定 位油缸。所述称重轨11在所述第一升降油缸34的作用下可上下移动，所述加载梁12在所 述第二升降油缸33的作用下可上下移动，当加载梁12下降到指定位置后，所述加载油缸32 带动加载梁12对所述转向架施加压力，具体是加载油缸的活塞向下伸出施加压力；其中， 此处的加载梁12的下部可安装有两个向下延伸的加载油缸，这两个加载油缸所处的位置 即可为施力位置，这两个加载油缸可分别对应转向架上方两侧的二系弹簧22的位置。每个所述轮重测量单元具有鼓型块，在检测状态下，所述转向架的轮对踏面对应 落在所述鼓型块上部。其中，所述鼓型块在靠近称重轨11的一侧具有两个圆柱辊子，两个 圆柱辊子之间有一个凹部，转向架的轮对踏面落在鼓型块的凹部处并与两辊子线接触，鼓 型块可自动在轮对踏面定位找正。因此，当称重轨11下降，其高度应低于轮重测量单元41 的圆柱辊子的高度，从而使转向架的轮对21落在轮重测量单元41的圆柱辊子上。在本发明的一个实施方式中，所述检测系统4还包括多个内侧距检测单元，每个 内侧距检测单元包括一组距离传感器42 (即两个距离传感器)，其用于检测所述转向架的 每个轮对的两车轮内侧面之间的距离L。其中，所述距离传感器可为气动检测仪或激光侧距 仪，在转向架定位后，距离传感器通过与轮对接触自动完成轮对内侧距的检测。
所述检测系统4还包括多个轴距检测单元，每个轴距检测单元包括一组光栅尺 43，也可为其它光栅检测仪，当然也可以是平尺。光栅尺43可安装在测量单元导轨15上， 还可与之做成一体，光栅尺43用于检测所述转向架上的相邻两轴之间的距离H。其中，转向 架定位加载后，在转向架轮对两侧，通过光栅头在光栅尺上的移动，自动检测轴距，当然，同 时也可检测轮轴平行度及轮轴冲角。其中，并不是所有机车的转向架均需进行内侧距检测和轴距检测，其根据需要进 行相应检测。 根据本发明的一个实施方式中，所述检测装置还可包括电气控制系统5，所述电气 控制系统5用于控制所述液压系统的动作，具体是控制液压系统的各油缸动作，电气控制 系统5还用于控制各传感器，以实现检测系统4的自动检测。其中，各传感器所检测的结果 可显示于或输入计算机，以便进行数据处理，检测装置还可根据计算机数据处理的结果获 知在对一系弹簧进行调整时所需增加的垫片厚度。 以上所述仅为本发明的几个实施例，本领域的技术人员依据申请文件公开的可以 对本发明实施例进行各种改动或变型而不脱离本发明的精神和范围。
权利要求
1.一种铁路机车转向架的称重调簧检测装置，其特征在于，所述装置包括液压系统；机械部件，其具有引轨、称重轨和加载梁，所述加载梁设置在称重轨的上方，所述引轨 安装在称重轨的前侧，所述称重轨在所述液压系统的作用下可上下移动，所述加载梁在所 述液压系统的作用下可上下移动，并对所述转向架施压；检测系统，其包括多个轮重测量单元，每个轮重测量单元分别与所述转向架的轮子相 对应，每个轮重测量单元具有压力传感器，所述轮重测量单元设置在称重轨的下方，所述轮 重测量单元在所述液压系统的作用下可沿着平行于称重轨的方向水平移动。
2.根据权利要求1所述的铁路机车转向架的称重调簧检测装置，其特征在于，所述机 械部件还包括测量单元导轨，测量单元导轨与所述称重轨相互平行，所述轮重测量单元在 液压系统的作用下可沿着测量单元导轨的方向水平移动。
3.根据权利要求2所述的铁路机车转向架的称重调簧检测装置，其特征在于，所述机 械部件还包括两组立柱，所述加载梁连接在两组立柱之间，并能沿着立柱上下移动。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的铁路机车转向架的称重调簧检测装置，其特征在 于，所述液压系统包括推拉定位油缸、加载油缸、第一升降油缸和第二升降油缸；所述轮重 测量单元在推拉定位油缸的作用下可水平移动，所述称重轨在所述第一升降油缸的作用下 可上下移动，所述加载梁在所述第二升降油缸的作用下可上下移动，当加载梁下降后，所述 安装在加载梁上的加载油缸对所述转向架施加压力。
5.根据权利要求1所述的铁路机车转向架的称重调簧检测装置，其特征在于，每个所 述轮重测量单元具有鼓型块，在检测状态下，所述转向架的轮子对应安放在所述鼓型块上。
6.根据权利要求5所述的铁路机车转向架的称重调簧检测装置，其特征在于，所述鼓 型块在靠近所述称重轨的一侧具有两个圆柱辊子，两个圆柱辊子之间有一个凹部，所述转 向架的轮对踏面落在鼓型块的凹部处并与两个圆柱辊子线接触。
7.根据权利要求1-3任意一项所述的铁路机车转向架的称重调簧检测装置，其特征在 于，所述检测系统还包括多个内侧距检测单元，每个内侧距检测单元包括一组距离传感器， 其用于检测所述转向架的每个轮对两车轮内侧面之间的距离。
8.根据权利要求1-3任意一项所述的铁路机车转向架的称重调簧检测装置，其特征在 于，所述检测系统还包括多个轴距检测单元，每个轴距检测单元包括一组光栅尺，其用于检 测所述转向架上的相邻两轴之间的距离。
全文摘要
一种铁路转向架的称重调簧检测装置，包括液压系统；机械部件，其具有引轨、称重轨和加载梁，加载梁设置在称重轨的上方，引轨安装在称重轨的前侧，所述称重轨在所述液压系统的作用下可上下移动，所述加载梁在所述液压系统的作用下可上下移动，并通过所述安装在加载梁上的液压油缸对所述转向架施压；检测系统，其包括多个轮重测量单元，每个轮重测量单元分别与所述转向架的轮子相对应，每个轮重测量单元具有压力传感器，所述轮重测量单元设置在称重轨的下方，所述轮重测量单元在所述液压系统的作用下可沿着平行于称重轨的方向水平移动。本发明能在转向架组装完成后，对转向架整体加载压力后进行轮重检测，以尽可能地抑制机车运行过程中的轴重转移。
文档编号G01G19/06GK102080983SQ20091024670
公开日2011年6月1日 申请日期2009年11月26日 优先权日2009年11月26日
发明者郭吉星 申请人:中国北车集团大同电力机车有限责任公司