专利名称：动车组轮对尺寸自动测量机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及铁路动车检修领域，尤其涉及一种动车组轮对尺寸自动测量机。
背景技术：
目前我国CRH系列动车组分为四种车型，由于各种车型轮对结构不同以及同一种 车型的动、拖轮对结构也不相同。为了适应中国高速铁路的发展速度，兼容所有CRH系列动 车组轮对尺寸的自动测量，需要能够更可靠的高精度非接触式地测量的动车组轮对尺寸自 动测量机。
实用新型内容(一)要解决的技术问题本实用新型要解决的技术问题是如何能够更可靠地、高精度非接触式地对动车 组轮对尺寸并进行自动测量。( 二 )技术方案为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案。本实用新型提供一种动车组轮对尺寸自动测量机，包括龙门机架，龙门机架包括 两个侧架和连接两个侧架且位于两个侧架上方的顶架和连接两个侧架且位于两个侧架下 方的底架；所述龙门机架的两个侧架关于横向对称面横向对称，所述动车组轮对尺寸自动 测量机还包括两个行星转轮装置，对称地安装于所述龙门机架的下方，且其回旋中心线位于所 述龙门机架的横向中心面中，并且位于待测动车组轮对的下方；两个举升装置，关于所述横向对称面对称地安装在所述龙门机架的两个侧架内 侧；两个中心孔定位装置，关于所述横向对称面对称地安装在所述龙门机架的两个侧 架上且位于所述两个侧架的同一边，并且其与所述龙门机架的底端的距离大于所述举升装 置与所述龙门机架的底端的距离；测量装置，安装于所述龙门机架的顶架上，且位于所述待测动车组轮对的上方。优选地，所述动车组轮对尺寸自动测量机还包括检测位拨轮装置，位于所述待测动车组轮对下方，与龙门机架没有接触，所述行星 转轮装置安装于检测位拨轮装置上；预检位拨轮装置，位于所述检测位拨轮装置的前端部，且前后衔接地放置，二者的 装置顶面位于同一平面。优选地，所述行星转轮装置包括平衡轮、平衡轮支臂、驱动马达、驱动轮支臂、支撑 缸、传动副和驱动轮，其中，所述平衡轮支臂和驱动轮支臂均为T字型结构，所述平衡轮支 臂和驱动轮支臂的第一端由固定回转轴连接在一起，所述平衡轮支臂的第二端可转动安装 有所述平衡轮，第三端与所述支撑缸的缸杆可转动地连接在一起；所述驱动轮支臂的第二端可转动地安装有所述驱动轮，所述驱动轮支臂的第三端与所述支撑缸的缸体可转动地连接在一起，所述驱动马达通过传动副驱动驱动轮。优选地，所述测量装置包括左踏面高精度CXD测量单元、右踏面高精度CXD测量单 元、制动盘高精度CCD测量单元，所述制动盘高精度CCD测量单元安装于所述龙门机架的顶 架后部；所述左踏面高精度CCD测量单元和右踏面高精度CCD测量单元分别位于所述龙门 机架的顶架前部的左、右两侧，且可沿水平X轴方向运动；所述制动盘高精度CCD测量单元 可沿水平X和竖直Y轴两方向做直线运动。优选地，所述举升装置包括V型块和托轮，且所述托轮与所述待测动车组轮动(9) 的轮轴接触，所述V型块与所述待测动车组轮动(9)的轴颈轴承接触。(三)有益效果本实用新型的的动车组轮对尺寸自动测量机由于采用了多个高精度CCD测量单 元以及驱动动车组轮对运动的运动机构，能够准确地测量动车组轮对的尺寸参数。
图IA是本实用新型的预检位拨轮装置1、检测位拨轮装置2和行星转轮装置3的 装配示意图；图IB是本实用新型的整体结构示意图；图2A是本实用新型的预检位拨轮装置的支拨汽缸11、拨叉12和推轮汽缸13的装 配结构示意图；图2B是本实用新型的预检位拨轮装置的转轮电机14的装配结构示意图；图3是本实用新型的行星转轮装置结构示意图；图4是本实用新型的检测位拨轮装置示意图；图5A是本实用新型的举升装置4示意图；图5B是图5A的A部分的放大示意图；图6是本实用新型的中心孔定位装置示意图；图7A是本实用新型的测量装置的左踏面高精度CCD测量单元51和右踏面高精度 CCD测量单元52的装配示意图；图7B是本实用新型的测量装置的制动盘高精度CCD测量单元53的装配示意图。
具体实施方式
本实用新型提出的动车组轮对尺寸自动测量机，结合附图和实施例详细说明如 下。如图1A、1B所示，本实用新型的一种实施方式的动车组轮对尺寸自动测量机包括 预检位拨轮装置1、检测位拨轮装置2、行星转轮装置3、两个举升装置4、测量装置5、两个中 心孔定位装置6、龙门机架7和外罩8等构成。龙门机架7包括两个侧架和连接两个侧架 且位于两个侧架上方的顶架以及连接两个侧架且位于两个侧架下方的底架，龙门机架的横 向对称面50与两个侧架距离相同。两个举升装置4、测量装置5和两个中心孔定位装置6 安装并依附于龙门机架7，其中两个举升装置4关于横向对称面50对称地安装在龙门机架 7的两个侧架内侧，两个中心孔定位装置6关于横向对称面50对称地安装在龙门机架7的两个侧架上，并且其与龙门机架7的底端的距离大于举升装置4与龙门机架7的底端的距 离，两个举升装置4和两个中心孔定位装置6保证动车组轮对的两端支撑平衡。测量装置 5安装于龙门机架7的顶架上，且位于待测动车组轮对的上方，便于测量各个部位和使动车 组轮对通过；检测位拨轮装置2位于动车组轮对9下方，与龙门机架7没有接触，用来输送 动车组轮对9 ；行星转轮装置3安装于检测位拨轮装置2上，用来驱动动车组轮对9，其回转 中心与龙门机架7横向中心一致。预检位拨轮装置1位于检测位拨轮装置2的前端部，与 检测位拨轮装置2端部对齐、前后衔接地放置，并保证二者的装置顶面位于同一平面。 如图2A、2B所示，预检位拨轮装置1包括支拨气缸11、拨叉12、推轮气缸13和转 轮电机14，其功能主要是旋转和输送动车组轮对9，另外在此工位装有检测传感器用于判 断是否存在轮对左、右轴承。预检位拨轮装置1的各部件之间的装配关系如下支拨气缸11 与拨叉12通过活动铰耳连接，支拨气缸11控制动车组轮对9落轮定位；推轮气缸13与拨 叉12通过活动铰耳连接，控制动车组轮对9推出；转轮电机14旋转动车组轮对9，可以进 行人工检测轮对表面擦伤、剥离；通过对射光电开关照射在轮对轴颈与轮对轴承之间的部 位，可以使开关出现有、无信号的两种状态，无信号表明轴颈边缘与轴承环部位已将对射光 信号阻碍，这种情况为有轴承；没有轴承则光信号通过轴颈边缘，且未被遮挡。图3示出了本实用新型的行星转轮装置3的一个具体实施方式
。如图3所示，行 星转轮装置3的功能是驱动动车组轮对9，实现动车组轮对9在测量过程中的旋转驱动要 求。行星转轮轮装置3包括平衡轮31、平衡轮支臂32、驱动马达33、驱动轮支臂34、支撑缸 35、传动副36、驱动轮37，其中，行星转轮装置3安装在动车组轮对9下侧，且与动车组轮对 9的距离同平衡轮支臂32和驱动轮支臂34的长度相匹配；平衡轮支臂32和驱动轮支臂34 均为T字型结构，平衡轮支臂32和驱动轮支臂34的第一端由固定回转轴39连接在一起， 平衡轮支臂32的第二端可转动安装平衡轮31，第三端与支撑缸35的缸杆可转动地连接在 一起；驱动轮支臂34的第二端可转动地安装驱动轮37，其第三端与支撑缸35的缸体可转 动地连接在一起，驱动马达33通过传动副36驱动驱动轮37，平衡轮31起到平衡轮对9的 作用。这样，在支撑缸35的作用下，可实现下述动作当支撑缸35的缸杆缩回时，平衡轮支 臂32和驱动轮支臂34相对水平，即为非驱动状态；当支撑缸35的缸杆伸出时，平衡轮支臂 32和驱动轮支臂34相对呈V字状态，即为驱动状态。在驱动状态时，驱动马达33通过传动 副36驱动驱动轮37，进而驱动动车组轮对9。平衡轮31与驱动轮37由非金属弹性材料制 成；传动副36由链轮和链条组成，亦可由齿形带轮组成；驱动马达33可以是电动马达，亦 可以是液压马达；支撑缸35可以是气缸，亦可以是液压缸。平衡轮31可由电动马达驱动也 可由液压马达驱动；动车组轮对9与驱动轮33的结合可由汽缸驱动也可由液压缸驱动。如图4A、4B所示，检测位拨轮装置2包括支拨气缸21、行星转轮装置3、拨叉23、推 轮气缸24和转轮电机15，其功能主要是为举升动车组轮对9准备一个正确的位置，并在测 量完成后将动车组轮对9输送到下一工位。支拨气缸21与拨叉23通过活动铰耳连接，支 拨气缸21控制动车组轮对9落轮定位；推轮气缸24与拨叉23通过活动铰耳连接，控制动 车组轮对9推出；转轮电机15作为行星转轮装置3的驱动源，通过传动副36旋转动车组轮 对9可以实现动车组轮对9的径、端跳动检测和分截面测量功能。如图5A、5B所示，两个举升装置4关于横向对称面50对称地安装于龙门机架7上， 由两支油缸提供动力支持，上部并列地设置了托轮41和V型块42两种定位方式，以适应有无轴承两种状态，托轮41和V型块42安装在直线滑轨上，由气缸或液压缸提供切换的驱动 力。如图6所示，两个中心孔定位装置6关于横向对称面50对称安装于龙门机架7两 端，驱动方式为电动或液压，其功能是对举升后的动车组轮对9进行精确的轴心定位，以给 测量准备一个正确的位置。如图7A、7B所示，测量装置5包括左踏面高精度C⑶测量单元51、右踏面高精度 CCD测量单元52、制动盘高精度CCD测量单元53。轮对踏面的测量采用左、右两个专用高 精度CCD测量单元51、52实现；制动盘参数的测量采用一对专用高精度CCD测量单元53实 现；专用高精度CXD测量单元51、52和53由CXD测量元件——高精度光截CXD测量传感器 等组成，上述CXD测量单元51、52和53实现了动车组四种车型动、拖轮对的全面兼容。动车组轮对尺寸自动测量机的电气控制系统协调整机的工作，控制着其他系统的 运行，采用以工业控制计算机与PLC为主要控制中心的控制系统。PLC通过RS-232串行接 口连接工业控制计算机，同时PLC将外围连接的开关信号、电机运行信号发送给计算机，由 计算机发送相关命令给控制器，从而达到控制与PLC相连接的各个部件，进而控制整机的 协调运行。动车组轮对尺寸自动测量机的软件系统主要用于自动控制轮对尺寸测量设备完 成轮对各几何尺寸的测量，轮对轮廓数据的采集、分析计算各尺寸，并存储打印测量结果。以上实施方式仅用于说明本实用新型，而并非对本实用新型的限制，有关技术领 域的普通技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和 变型，因此所有等同的技术方案也属于本实用新型的范畴，本实用新型的专利保护范围应 由权利要求限定。
权利要求一种动车组轮对尺寸自动测量机，包括龙门机架(7)，龙门机架(7)包括两个侧架和连接两个侧架且位于两个侧架上方的顶架和连接两个侧架且位于两个侧架下方的底架；所述龙门机架(7)的两个侧架关于横向对称面(50)横向对称，其特征在于，所述动车组轮对尺寸自动测量机还包括两个行星转轮装置(3)，对称地安装于所述龙门机架(7)的下方，且其回旋中心线位于所述龙门机架(7)的横向中心面中，并且位于待测动车组轮对(9)的下方；两个举升装置(4)，关于所述横向对称面(50)对称地安装在所述龙门机架(7)的两个侧架内侧；两个中心孔定位装置(6)，关于所述横向对称面(50)对称地安装在所述龙门机架(7)的两个侧架上，并且其与所述龙门机架(7)的底端的距离大于所述举升装置(4)与所述龙门机架(7)的底端的距离；测量装置(5)，安装于所述龙门机架(7)的顶架上，且位于所述待测动车组轮对(9)的上方。
2.如权利要求1所述的动车组轮对尺寸自动测量机，其特征在于，所述动车组轮对尺 寸自动测量机还包括检测位拨轮装置(2)，位于所述待测动车组轮对(9)下方，与龙门机架(7)没有接触，所 述行星转轮装置(3)安装于检测位拨轮装置(2)上；预检位拨轮装置(1)，位于所述检测位拨轮装置(2)的前端部，且前后衔接地放置，二 者的装置顶面位于同一平面。
3.如权利要求1所述的动车组轮对尺寸自动测量机，其特征在于，所述行星转轮装置 (3)包括平衡轮(31)、平衡轮支臂(32)、驱动马达(33)、驱动轮支臂(34)、支撑缸(35)、传 动副(36)和驱动轮(37)，其中，所述平衡轮支臂(32)和驱动轮支臂(34)均为T字型结构， 所述平衡轮支臂(32)和驱动轮支臂(34)的第一端由固定回转轴(39)连接在一起，所述平 衡轮支臂(32)的第二端可转动地安装有所述平衡轮(31)，第三端与所述支撑缸(35)的缸 杆可转动地连接在一起；所述驱动轮支臂(34)的第二端可转动地安装有所述驱动轮(37)， 所述驱动轮支臂(34)的第三端与所述支撑缸(35)的缸体可转动地连接在一起，所述驱动 马达通过传动副(36)驱动驱动轮(37)。
4.如权利要求1所述的动车组轮对尺寸自动测量机，其特征在于，所述测量装置(5)包 括左踏面高精度CCD测量单元(51)、右踏面高精度CCD测量单元(52)、制动盘高精度CCD测 量单元(53)，所述制动盘高精度CCD测量单元(53)安装于所述龙门机架(7)的顶架后部； 所述左踏面高精度CCD测量单元(51)和右踏面高精度CCD测量单元(52)分别位于所述龙 门机架(7)的顶架前部的左、右两侧，且可沿水平X轴方向运动；所述制动盘高精度CCD测 量单元(53)可沿水平X和竖直Y轴两方向做直线运动。
5.如权利要求1所述的动车组轮对尺寸自动测量机，其特征在于，所述举升装置(4)包 括V型块和托轮，且所述托轮与所述待测动车组轮动(9)的轮轴接触，所述V型块与所述待 测动车组轮动(9)的轴颈轴承接触。
专利摘要本实用新型公开了一种动车组轮对尺寸自动测量机，包括龙门机架(7)；所述龙门机架(7)的两个侧架关于横向对称面(50)横向对称；行星转轮装置(3)，用于在测量过程中旋转所述动车组轮对(9)；举升装置(4)，用于在测量过程中举升所述动车组轮对(9)；中心孔定位装置(6)，用于对举升后的所述动车组轮对(9)进行精确的轴心定位，以为测量准备准确的位置；测量装置(5)，用于测量所述动车组轮对(9)的尺寸。本实用新型的的动车组轮对尺寸自动测量机由于采用了采用多个高精度CCD测量单元以及驱动动车组轮对运动的运动机构，能够准确地测量动车组轮对的尺寸参数。
文档编号G01B11/00GK201772860SQ20102028299
公开日2011年3月23日 申请日期2010年8月3日 优先权日2009年8月3日
发明者张宝存, 徐毅 申请人:北京新联铁科技发展有限公司