车轮轮径检测装置的制作方法

本发明涉及一种车轮轮径检测装置。

背景技术：

地铁车辆在运行中存在着车轮与钢轨之间力的传递(牵引力、制动力、离心力)，造成车轮踏面的摩擦而损耗，对车辆的安全性、乘坐的舒适性和运行平稳性影响很大，为确保地铁交通的平稳有序，关于轨道和车轮等基础设施的研究就显得尤为重要。

目前，针对车轮的参数检测主要包括：轮对尺寸、车轮踏面外形、踏面缺陷和内部探伤。在地铁车辆维修中对大部分轮对参数的检测还停留在手工阶段，在测量中工作量大、效率低，同时不可避免引入人为因素，直接影响了测量的准确性，这些都会对车轮镟修和车轮参数的分析产生很大的影响。

阶梯式标准轮对是大型车轮镟床的标准件，车轮镟床用来对工作轮对进行镟修工作，阶梯式标准轮对参数的准确关系到车轮镟修结果，车轮直径是其中最重要的参数。目前直径测量达到采用车轮外径测量仪，该测量仪利用弓弦高原理间接测量，由于是间接测量并且是采用表盘读数，并且在测量时会引入人为因素，所以精确度并不能满足阶梯式标准轮对直径的测量要求。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中的测量工作量大，测量精度差等缺陷，提供一种车轮轮径检测装置。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

一种车轮轮径检测装置，其特点在于，其包括有：

一固定支架组件，所述固定支架组件包括有一凹槽，所述凹槽的一端顶部设有一挡板，所述凹槽套设于车轮，且所述挡板抵靠于所述车轮的侧壁；

一基座组件，所述基座组件包括有一基座、一弹性构件，所述基座连接于所述凹槽的另一端顶部，所述弹性构件穿过且滑设于所述基座；

一测量组件，所述测量组件包括有一定位构件、一测量构件，所述定位构件连接于所述凹槽的内壁面，且所述定位构件位于所述挡板的下端，所述定位构件抵靠于轮缘，所述测量构件连接于所述弹性构件的一端，且所述测量构件抵靠于所述轮缘。

较佳地，所述测量构件包括有一光栅尺、一读数头，所述读数头连接于所述弹性构件，所述光栅尺连接于所述滑座。

在本方案中，可进行分段测量，分为大数和小数分开测量，用标准量棒等测量工具测量大数后，光栅尺标定零点并用光栅尺测量小数，从而可以得出车轮轮径，提高车轮轮径检测准确度。同时，结构简单，测量方便。

较佳地，所述弹性构件包括有套筒、滑动杆、弹性件、测头连接板、第一测头，所述套筒设置于所述滑座内，所述滑动杆穿过且滑设于所述套筒，所述测头连接板的两端分别连接于所述滑动杆和所述第一测头，所述读数头连接于所述第一测头，所述弹性件的一端抵靠于所述滑座，所述弹性件的另一端抵靠于所述测头连接板。

在本方案中，使得弹性构件限位滑移，防止滑移时产生错位现象，保证测量的准确性。

较佳地，所述弹性构件还包括有直线轴承，所述直线轴承设置于所述套筒与所述滑动杆之间。

在本方案中，采用上述结构形式，使得滑动杆做直线运动，摩擦阻力最小，且运动快捷，提高测量精度。

较佳地，所述测量构件包括有一辅助测量部，所述辅助测量部设有两个接触块、一叉形架，所述叉形架的中部连接于所述套筒，两个所述接触块分别连接于所述叉形架的两端，且所述接触块抵靠于所述轮缘。

在本方案中，采用上述结构形式，辅助测量部具有弹性变形，测量时能够通过三点接触定位，从而使得测量构件能够定位可靠，防止产生偏移现象，保证测量的准确性和可靠性。

较佳地，所述固定支架组件包括有一第一纵向支撑架、一第二纵向支撑架、一横向支撑架，所述基座组件连接于所述第一纵向支撑架的顶部，所述第一纵向支撑架和所述第二纵向支撑架均通过角码连接于所述横向支撑架的两端。

在本方案中，采用上述结构形式，使得固定支架部件具有可拆装功能，用于解决因测量量程过大而导致的测量精度问题，同时拆装方便。

较佳地，所述定位构件包括有一固定板、一抵靠部、两个辅助抵靠部，所述固定板的一侧面连接于所述第二纵向支撑架，两个所述辅助抵靠部和所述抵靠部均连接于所述固定板的另一侧面，且两个所述辅助抵靠部分别位于所述固定板的两端，所述抵靠部位于两个所述辅助抵靠部之间。

在本方案中，采用上述结构形式，通过辅助抵靠部使得定位构件能够定位可靠，防止产生偏移现象，保证测量的准确性和可靠性。

较佳地，所述抵靠部的抵靠端设有一第二测头，所述辅助抵靠部包括有一万向滚珠、两个弹簧、一导向杆，所述万向滚珠的两端分别设有一连接杆，所述连接杆穿过且滑设于所述固定板，所述弹簧套设于所述连接杆，且所述弹簧的两端分别抵靠于所述固定板和所述万向滚珠，所述导向杆的一端连接于所述万向滚珠的中心，且所述导向杆的另一端穿过且滑设于所述固定板。

在本方案中，通过万向滚珠能够适应测量不同曲率的车轮。

另外，辅助抵靠部具有弹性变形，测量时能够通过三点接触并保证测量的可靠性。

较佳地，所述基座组件包括有一活动板，所述活动板的底部活动连接于所述第一纵向支撑架的顶部，所述活动板的顶部设有导轨，所述滑座滑设于所述导轨，且所述滑座通过紧固螺钉连接于所述活动板。

在本方案中，采用上述结构形式，方便于滑动和固定滑座。

较佳地，所述车轮轮径检测装置包括有一升降机构，所述升降机构连接于所述基座组件的底部，且所述升降机构用于升降所述基座组件。

在本方案中，采用上述结构形式，使得测量构件自动滑移于车轮轮缘并完成测量，在自动滑移结束后可找到数据拐点，即为车轮的直径，保证测量精准度。

较佳地，所述车轮轮径检测装置还包括有显示器，所述显示器电连接于所述测量构件。

在本方案中，采用上述结构形式，显示器用于显示测量结果，通过测量构件所测得的结果将传输给到显示器，从而显示出车轮轮径，保证测量的准确性。

在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。

本发明的积极进步效果在于：

本发明的车轮轮径检测装置，实现对车轮直径直接测量，大大提高车轮轮径检测准确度，完全能够满足对车轮参数的分析和车轮镟修的需求。同时，安全性强、检测方便、快速且高效。

附图说明

图1为本发明较佳实施例的车轮轮径检测装置的结构示意图。

图2为本发明较佳实施例的车轮轮径检测装置的基座组件的内部结构示意图。

图3为本发明较佳实施例的车轮轮径检测装置的定位构件的结构示意图。

附图标记说明：

固定支架组件1，挡板11，第二纵向支撑架12，横向支撑架13

第一纵向支撑架14，角码15

基座组件2，滑座21，弹性构件22，套筒221，滑动杆222，弹性件223

测头连接板224，第一测头225，直线轴承226，活动板23，导轨24

测量挡板25

定位构件3，固定板31，抵靠部32，第二测头321，辅助抵靠部33

万向滚珠331，弹簧332，导向杆333，连接杆334

测量构件4，光栅尺41，接触块42，叉形架43

具体实施方式

下面通过实施例的方式并结合附图来更清楚完整地说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。

如图1所示，本发明的车轮轮径检测装置，其包括有固定支架组件1、基座组件2、测量组件，固定支架组件1包括有凹部，凹部的左端顶部设有挡板11，在测量车轮轮径时该凹部用于套设于车轮，挡板11用于抵靠于车轮的侧壁，使得车轮轮径检测装置的左端定位不产生移动，保证测量的准确性。基座组件2包括有滑座21、弹性构件22，滑座21连接于凹部的右端顶部，弹性构件22穿过且滑设于滑座21。测量组件包括有定位构件3、测量构件4，定位构件3连接于凹部的内壁面，且定位构件3位于挡板11的下端，定位构件3用于抵靠于车轮的轮缘，测量构件4连接于弹性构件22的左端，且测量构件4用于抵靠于车轮的轮缘。

在测量车轮直径时，通过定位构件3和测量构件4均抵靠于车轮的轮缘，测量构件4可以测量出车轮轮径，通过测量构件4沿车轮的轮缘发生微小摆动测量，通过测量的数据结果找到拐点，该拐点测量的结果即为车轮直径。采用直接测量方式，大大提高车轮轮径检测准确度，完全能够满足对车轮参数的分析和车轮镟修的需求。同时，安全性强、检测方便、快速且高效。优选地，挡板11的材料为磁铁，使得挡板11和定位构件3能够紧靠车轮的轮缘固定不动。挡板11与定位构件3的中心之间的距离为70mm，使得定位构件3的定位位置符合测量需要的标准。

如图1和图2所示，测量构件4可以包括有光栅尺41、读数头(图中未示出)，读数头连接于弹性构件22，光栅尺41连接于滑座21。使得测量准确且方便，结构简单。为了达到进一步提高测量精度的效果，可以分成大段和小段两部分进行测量，测量前，用标准量棒或其他工具标定轮径检测装置，标准量棒有500mm和700mm或其他长度，对于车轮轮径测量可以采用分段测量500～700mm和700～900mm或其他长度，固定支架组件1中凹部的宽度有不同的长度，可以根据不同的车轮轮径选用长度合适的固定支架组件1和标准量棒，若车轮轮径在500～700mm范围内，用500mm标准量棒标定，读数头调至零位，用测量构件4测量小段的长度，车轮轮径即为标准量棒的长度与测量构件4实测长度之和。提高车轮轮径检测准确度。提高车轮轮径检测准确度。

根据不同直径的车轮轮径进行测量需要固定支架组件1的宽度也不同，为了固定支架组件1能够适应不同车轮轮径的测量，固定支架组件1可以包括有第一纵向支撑架14、第二纵向支撑架12、横向支撑架13，基座组件2连接于第一纵向支撑架14的顶部，第一纵向支撑架14和第二纵向支撑架12均通过角码15连接于横向支撑架13的两端。使得固定支架组件1可以拆装，可以对横向支撑架13进行更换，用于解决因测量量程过大而导致的测量精度问题，同时拆装方便。优选地，第一纵向支撑架14、第二纵向支撑架12和横向支撑架13的材料可以均为铝合金型材，角码15的材料也可以为铝合金型材，可以实现快速拆装。

基座组件2与第一纵向支撑架14之间一般无需拆装，在对轮径检测装置标定后，将轮径检测装置固定在地铁车轮上进行测量。为了达到基座组件2可以调整标定，基座组件2可以包括有活动板23，活动板23的底部连接于第一纵向支撑架14的顶部，活动板23的顶部设有导轨24，滑座21滑设于导轨24，且滑座21通过紧固螺钉连接于活动板23。在用标准量棒标定时，可以通过滑动滑座21来调整，标定后将通过紧固螺钉固定，使得滑座21与活动板23固定连接，防止产生偏移现象，保证测量的准确性。

摆动基座组件2使得测量构件4沿车轮轮缘发生微小摆动测量，为了避免人为地摆动基座组件2，车轮轮径检测装置可以包括有升降机构(图中未示出)，该升降机构连接于基座组件2的底部，且升降机构用于将基座组件2升降。通过升降机构使得测量构件4自动滑移于车轮轮缘并完成测量，在自动滑移结束后可找到数据拐点，即为车轮的直径，保证测量精准度。优选地，该升降机构可以包括有电机、丝杠，通过电机驱动丝杠，使得基座组件2进行微小上下移动。该升降机构可以设置于第一纵向支撑架14的内部，避免人为触碰到升降机构，保护升降机构。优选地，基座组件2可以包括有测量挡板25，基座组件2在发生微小摆动时测量挡板25一直抵靠于车轮，保证基座组件2在摆动时不会产生错位现象，起定位效果。

为了达到方便于观察测量结果和计算出车轮的直径，车轮轮径检测装置可以包括有显示器(图中未示出)，显示器电连接于测量构件4。测量构件4在车轮轮缘摆动测量过程中，读数头所测量的数值始终在变化，测量构件4将会所测得的数据发送至显示器，测量结束后，显示器会接收并显示出所有车轮轮径的结果，从而方便于找到测量数据的拐点，该拐点的测量结果与标定长度之和即为车轮的直径，方便于测量，且保证测量的准确性。

为了达到弹性构件22在测量完成后能够平稳地返回至初始位置，弹性构件22可以包括有套筒221、滑动杆222、弹性件223、测头连接板224、第一测头225，套筒221设置于滑座21内，滑动杆222穿过且滑设于套筒221，通过套筒221使得滑动杆222在滑移时不会产生错位现象，保证测量的准确性。测头连接板224的两端分别连接于滑动杆222和第一测头225，弹性件223的一端抵靠于滑座21，弹性件223的另一端抵靠于测头连接板224。弹性件223在测量时会发生形变，测量完成后弹性件223将恢复原状，给到测头连接板224作用力，使得弹性构件22恢复原状并可以进行下次测量。

为了达到弹性构件22能够平稳滑移测量的效果，弹性构件22还可以包括有直线轴承226，直线轴承226设置于套筒221与滑动杆222之间。使得滑动杆222做直线运动，摩擦阻力最小，且运动快捷，同时，保证滑动杆222能够限位滑移，提高测量精度。

如图1和图2所示，第一测头225在测量时需要抵靠于车轮轮缘，为了达到第一测头225在测量时不产生偏移现象，测量构件4可以包括有辅助测量部，辅助测量部设有两个接触块42、叉形架43，叉形架43的中部连接于套筒221，叉形架43会发生弹性变形，两个接触块42分别连接于叉形架43的两端，且接触块42抵靠于车轮轮缘。在测量时通过两个接触块42和第一测头225均会抵靠于车轮，通过三点接触车轮保证在测量时第一测头225能定位测量，保证测量的准确性和可靠性。

如图1和图3所示，在测量时定位构件3是一直抵靠于车轮轮缘，为了达到定位构件3在测量时不产生偏移现象，定位构件3可以包括有固定板31、抵靠部32、两个辅助抵靠部33，固定板31的一侧面连接于第二纵向支撑架12，两个辅助抵靠部33和抵靠部32均连接于固定板31的另一侧面，且两个辅助抵靠部33分别位于固定板31的两端，抵靠部32位于两个辅助抵靠部33之间。在测量时通过两个辅助抵靠部33和抵靠部32均会抵靠于车轮轮缘，通过三点接触车轮轮缘保证在测量时定位构件3能够定位，不会产生偏移错位现象，保证测量的准确性和可靠性。优选地，抵靠部32设置于两个辅助抵靠部33的中间。

为了使得定位构件3能够适应测量不同曲率的车轮，辅助抵靠部33可以包括有万向滚珠331、两个弹簧332、导向杆333，万向滚珠331的两端分别设有连接杆334，连接杆334穿过且滑设于固定板31，弹簧332套设于连接杆334，且弹簧332的两端分别抵靠于固定板31和万向滚珠331，导向杆333的一端连接于万向滚珠331的中心，且导向杆333的另一端穿过且滑设于固定板31。抵靠部32的抵靠端可以设有第二测头321。在测量时，辅助抵靠部33具有弹性变形，万向滚珠331先接触到车轮轮缘并沿着弹簧332方向伸缩，弹簧332产生张紧力，使得万向滚珠331能够紧紧抵靠于车轮轮缘。通过导向杆333和连接杆334能够使得万向滚珠331定位滑移，不会产生偏移错位，同时保证万向滚珠331受力均匀。通过两个万向滚珠331和第二测头321三点定位接触车轮轮缘，保证测量的可靠性。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。