一种列车轮对尺寸及跳动公差在线检测系统的制作方法

文档序号:12265119阅读:来源:国知局

技术特征:

1.列车轮对尺寸及跳动公差在线检测系统,机械系统由基座、龙门框架、轮对输送装置、轮对定位基准支撑装置、轮对旋转驱动装置、高精度移动检测装置组成;其特征在于:基座上安装龙门框架、轮对输送装置、轮对定位基准支撑装置、轮对旋转驱动装置;龙门框架上安装有高精度移动检测装置;

所述的轮对输送装置由V型支撑座、直线轴承、轴承支撑框架、电推缸、移动框架、线性导轨和气缸组成;线性导轨对称安装于基座上,负责被测轮对的直线运动;在两侧的线性导轨滑块上固定安装轴承支撑框架,轴承支撑框架上安装直线轴承,负责被测轮对垂直运动;在直线轴承上端安装V型支撑座,负责被测轮对上升或下降时轮轴的定位,电推缸安装在轴承支撑框架上并与V型支撑座连接,移动框架上对称安装轴承支撑框架,气缸安装于移动框架之下;

所述的轮对定位基准支撑装置左右对称安装在基座上,包括底座、轴承支架和两对轴承;底座安装在基座上,负责整个装置的支撑;轴承支架安装在底座上,轴承安装在轴承支架上,负责支撑旋转的轮轴;两个轴承采用呈“V”字布置,并以两个轴承外圆作为轮对在线检测的径向定位基准,保证轮对检测结果更能真实反映出轮对实际的运行状态;

所述的轮对旋转驱动装置包括减速电机、万向联轴器、轴向自锁装置、电机支撑座;其中万向联轴器安装在减速电机输出轴上,减速电机安装在轴向自锁装置上,轴向自锁装置安装在电机支撑座上,电机支撑座安装在基座上;其中轴向自锁装置由移动块、线性导轨、第一随动压块、第二随动压块、手柄组成,负责减速电机与万向联轴器的轴向调节;

所述的线性导轨装在电机支撑座上;移动块安装于线性导轨滑块上;第一随动压块一端安装在移动块,另一端与第二随动压块一端相连;第二随动压块一端安装在电机支撑座的立板上,另一端与手柄连接;手柄在移动块上;

所述的高精度移动检测装置,由5个水平移动平台和3个垂直移动平台组成,5个水平移动平台分别为左轴肩移动平台、右轴肩移动平台、检测横梁、左qR移动平台、右qR移动平台,3个垂直移动平台分别为第一Z向移动平台,第二Z向移动平台,第三Z向移动平台。

2.根据权利要求1所述的列车轮对尺寸及跳动公差在线检测系统,其特征在于所述的移动平台由移动支架、伺服电机、丝杠副、滑轨、滑块组成;滑轨安装在移动支架上,负责平台运动导向和支撑;滑块安装在滑轨上,在滑块上安装传感器;丝杠副安装在支架上并连接移动支架,负责平台的运动传动;伺服电机安装在丝杠端部。

3.根据权利要求1所述的列车轮对尺寸及跳动公差在线检测系统,其特征在于所述的左轴肩移动平台安装在龙门框架的左立柱上,右轴肩移动平台安装在龙门框架的右立柱上,检测横梁安装在龙门框架横梁上,第一Z向移动平台、第二移动平台和第三移动平台安装在检测横梁上,左qR移动平台安装在第一Z向移动平台上,右qR移动平台安装在第三Z向移动平台上。

4.根据权利要求1所述的列车轮对尺寸及跳动公差在线检测系统,其特征在于所述的5个水平移动平台和3个垂直移动平台上分别安装一条绝对式光栅尺。

5.根据权利要求1所述的列车轮对尺寸及跳动公差在线检测系统,其特征在于所述的左轴肩移动平台和右轴肩移动平台分别安装2只激光位移传感器,为左轴肩基准传感器/右轴肩基准传感器和左轴径基准测量传感器/右轴径基准测量传感器,左轴肩基准传感器/右轴肩基准传感器可以实时进行轴向补偿,实现轴向定位精确测量,并可以完成测量的功能;左轴径基准测量传感器/右轴径基准测量传感器可以实时监测轴颈表面相对中心孔的跳动值进行补偿,实现精确测量径向跳动值。

6.根据权利要求1所述的列车轮对尺寸及跳动公差在线检测系统,其特征在于所述的左qR移动平台和右qR移动平台分别安装1只激光位移传感器,为可以完成轮对车轮滚动圆直径、qR、车轮滚动圆径向跳动的测量。

7.根据权利要求1所述的列车轮对尺寸及跳动公差在线检测系统,其特征在于所述的第一Z向移动平台和第三Z向移动平台上分别安装1只激光位移传感器,可以完成轮对内侧距、车轮端跳的测量;第二Z向移动平台安装2只激光位移传感器,可以完成轮对制动盘端跳的测量。

8.根据权利要求1所述的列车轮对尺寸及跳动公差在线检测系统,其特征在于:在线检测系统是采用PMAC伺服电机控制与光栅位移反馈系统构成闭环控制系统,用于精确控制激光位移传感器的测量位置,该控制系统共分为四部分,PMAC伺服电机控制,光栅位移反馈控制,PLC控制以及测量数据采集系统;工控机发出指令给PMAC运动控制卡,PMAC运动控制卡发出信号给伺服驱动器1~8,再由伺服驱动器1~8分别控制安装在左轴肩移动平台、右轴肩移动平台、检测横梁、左qR移动平台、右qR移动平台、第一Z向移动平台,第二Z向移动平台,第三Z向移动平台上的8个伺服电机旋转移动;高精度移动检测装置的8个移动平台的移动距离由光栅尺测得并反馈给PMAC运动控制卡,再由控制卡计算出补偿量实现移动平台的精确位置控制;PLC控制系统控制轮对输送装置的左右2个伺服电推缸、气缸以及轮对旋转驱动装置的减速电机;测量数据采集系统通过数据采集卡采集10只激光位移传感器的数据,即左/右轴肩基准传感器、左/右轴径基准传感器、左/右qR传感器、第一Z向移动平台和第三Z向移动平台上的传感器、第二Z向移动平台的传感器;具体的检测过程如下:

①轮对输送装置的气缸将被测轮对水平输送到检测位置;

②轮对输送装置两端的伺服电推缸将被测轮对举升使被测轮对脱离铁轨;

③伺服电推缸平稳的将被测轮对放在轮对定位基准支撑装置上;

④减速电机驱动万向联轴器使被测轮对在轮对定位基准支撑装置上匀速旋转,8个移动平台运动到指定位置,完成被测轮对的各参数检测;

⑤当被测轮对检测完成时,伺服电推缸将被测轮对举升使被测轮对脱离轮对定位基准支撑装置;

⑥轮对输送装置的气缸将被测轮对送至初始位置;

⑦伺服电推缸使被测轮对落在铁轨上,完成一个轮对的检测工序。

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