一种轮对自动测量机的制作方法

本实用新型涉及一种铁路机车和车辆轮对几何尺寸检测装置，尤其是涉及一种轮对自动测量机。

背景技术：

轮对是铁路车辆中的重要互换部件之一，其技术状态直接影响铁路车辆的运行安全和速度。轮对制造和检修过程中需要检测的参数多达20多个，都是直接影响车辆运行的重要参数，须及时、准确地提供检测结果。

因此，轮对参数的自动检测，对提高轮对检测可靠性、稳定性及可追溯性，是铁路系统的重要研究课题之一。它对于提高轮对的检测质量、配合铁路系统的计算机网络化管理、减员增效保障铁路车辆的安全运行具有重要的现实意义。

目前，国内外常用的测量方法分为两大类：

第一类是非接触式，如线阵CCD成像、激光位移传感器、电涡流传感器等测量方式。

第二类是接触式，如光栅位移传感器和电感传感器等测量方式。

非接触类方法先进、精度高，有着广阔的应用领域，经过调研我们认为非接触类测量方式用于车辆检修时，由于环境条件，如温度、光线、磁场、非加工面、加工面的表面粗糙度差异大、磨擦挤压面和配合面磨损后尺寸变化大时，其高精度、稳定性、可靠性大打折扣，无法显示其优越的性能。

而接触式测量方式用于车辆检修时，对非加工面、加工面的表面粗糙度的包容性较非接触类测量方式显示出相当的优势，光线的强弱与它无关，具有较强的抗光电磁干扰能力。

目前轮对自动测量机测量装置采用的是机械杠杆比例放大式测臂，在杠杆比例放大过程中，因杠杆比例放大难以保证故对测量结果精度产生较大误差影响。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是现有技术中轮对自动测量机测量装置采用的是机械杠杆比例放大式测臂，在杠杆比例放大过程中，因放大比例难以保证故对测量结果精度产生较大误差影响，为解决上述问题，提供一种轮对自动测量机。

本实用新型的目的是以下述方式实现的：

一种轮对自动测量机，包括机架，机架由床身底座、设置在床身底座上的立柱和设置在立柱上的上横梁组成，立柱包括左立柱和右立柱，上横梁下面设置有左、右测量移动滑台，左、右测量移动滑台上分别设置有左、右测量装置，上横梁中部下面设置有轴型判断装置，轴型判断装置上设置有车轴中央直径测量装置，立柱上设置有轮对测量定位装置，床身底座中部设置有轮对升降总成，轮对升降总成上面设置有轮对旋转驱动装置，在轮对升降总成的两侧设置有轮对托架总成，轮对托架总成上设置有出轮机构总成和轮对轴向定位机构。

左测量移动滑台上的左测量装置包括设置在左移动滑台侧面上的轮对内侧距左测量装置，设置在左移动滑台下面的左轮L型测量定位装置，左轮辋宽测量装置、左轮轮缘厚测量装置和左轮踏面圆周磨耗深度测量装置设置在左轮L型测量定位装置上，左轮滚动圆直径、偏心测量装置设置在左测量移动滑台的上面，左轮轮辋厚测量装置设置在左轮L型测量定位装置下端。

右测量移动滑台上的右测量装置包括设置在右移动滑台侧面上的轮对内侧距右测量装置，设置在右移动滑台下面的右轮L型测量定位装置，右轮辋宽测量装置、右轮轮缘厚测量装置和右轮踏面圆周磨耗深度测量装置设置在右轮L型测量定位装置上，右轮滚动圆直径、偏心测量装置设置在右测量移动滑台的上面，右轮轮辋厚测量装置设置在右轮L型测量定位装置下端。

轮对测量定位装置，包括连接在左右立柱上的安装座和连接在安装座上开口竖直向下设定的定位V形块或定位滚轮组，轮对测量定位装置对称设置在左右立柱上。

左轮L型测量定位装置包括设置在左移动滑台下侧的定位安装基座，定位安装基座下端设置有车轮内侧面定位轮，定位安装基座上设置有直线导轨，L型安装座上设置有与直线导轨配合的滑块Ⅰ，L型安装座在直线导轨上的运动由气缸驱动，L型安装座上设置有车轮踏面70mm处定位轮，右轮L型测量定位装置与左轮L型测量定位装置结构相同并对称固定于左右测量移动滑台下面。

左轮辋厚测量装置包括设置在定位安装基座上的安装座板，安装座板上设置有气缸Ⅰ、直线导轨及滑块Ⅰ和限位块，锥测子本体安装板固定于直线导轨及滑块Ⅰ的滑块上，气缸Ⅰ的活塞杆头部与锥测子本体安装板连接固定，锥测子安装在锥测子本体内并可伸缩滑动，锥测子本体的另一端设置有传感器安装座Ⅰ，传感器Ⅰ安装在传感器安装座Ⅰ内并检测锥测子末端面移动量，右轮辋厚测量装置与左轮辋厚测量装置结构相同并对称布置在机架上。

左轮滚动圆直径、偏心测量装置包括设置在左测量移动滑台上的安装座体板，安装座体板上设置有直线导轨及滑块Ⅱ和气缸Ⅱ，滑块安装板固定在直线导轨及滑块Ⅱ的滑块上并于气缸Ⅱ活塞头相连接可沿直线导轨上下移动，传感器安装座Ⅱ用螺栓固定在滑块安装板上，传感器Ⅱ安装固定于传感器安装座Ⅱ中并随之上下移动，右轮滚动圆直径、偏心测量装置与左轮滚动圆直径、偏心测量装置结构相同并对称布置在机架上。

左轮踏面圆周磨耗深度测量装置包括设置在左轮L型测量定位装置L安装座上的导槽座体，气缸Ⅳ和传感器安装座Ⅲ固定在导槽座体上，导杆Ⅰ安装在导槽座本内并与气缸Ⅳ的活塞杆头部联接并可在导槽座体内滑动，测子固定在导杆端头，传感器Ⅲ固定在传感器安装座Ⅲ上可测量导杆尾端面的移动，右轮踏面圆周磨耗深度测量装置与左轮踏面圆周磨耗深度测量装置结构相同并对称布置在机架上。

左轮辋宽测量装置包括L型座板、安装座板、直线导轨Ⅱ及滑块、滑块座板、测子杆、测子、气缸Ⅵ、测量块、传感器Ⅳ和传感器安装座Ⅳ；气缸Ⅵ、直线导轨Ⅱ用螺栓固定在安装座板上，滑块座板固定在滑块上，测量块、测子杆用螺栓固定在滑块座板上，气缸Ⅵ的活塞杆和滑块座板相连，安装座板用螺栓固定在L型座板上并用螺栓固定L型座板在左右轮L型测量定位装置的L型安装座上，传感器安装座Ⅳ固定在左右轮L型测量定位装置的L型安装座上用于固定传感器Ⅳ。

相对于现有技术，本实用新型采用直接接触式测量方式，用于机车和车辆检修时，对非加工面、加工面的表面粗糙度的包容性较非接触类测量方式显示出相当的优势，光线的强弱与它无关，具有较强的抗光电磁干扰能力，测量精度高。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图。

图2是轮对测量时结构示意图。

图3是图2N向视图。

图4是图2N向视图。

图5是左轮L型测量定位装置示意图。

图6是左轮辋厚测量装置示意图。

图7是左轮滚动圆直径、偏心测量装置示意图。

图8是左轮踏面圆周磨耗深度测量装置示意图。

图9是左轮辋宽测量装置示意图。

图10是出轮机构总成示意图。

图11是轮对旋转驱动装置结构示意图。

图12是升降总成结构示意图。

图13是轮对轴向定位装置结构示意图。

具体实施方式

如图1-图13所示，一种轮对自动测量机，包括机架总成1，机架总成1包括床身底座，设置在床身底座上的左、右立柱和设置在左、右立柱上端的上横梁；左、右测量移动滑台8、13对称安装于上横梁下面两端，轮对内侧距左、右测量装置7、14用螺栓固定于左、右移动滑台8、13侧面上，左、右轮L型测量定位装置3、18用螺栓固定在左、右移动滑台8、13下面；左、右轮辋宽测量装置2、19，左、右轮轮缘厚测量装置5、16，左、右轮踏面圆周磨耗深度测量装置6、15用螺栓固定在左、右轮L型测量定位装置3、18的L型安装座上，L型安装座用螺栓固定在滑块上可沿导轨上下滑动；左、右轮滚动圆直径、偏心测量装置4、17用螺栓固定于左、右测量移动滑台8、13上面；左、右轮轮辋厚测量装置9、12用螺栓固定于左、右轮L型测量定位装置3、18下端；车轴中央直径测量装置11固定于上横梁下面中央处；轴型判断装置10固定于车轴中央直径测量装置11下面；轮对测量定位装置20通过螺栓固定于机架总成1的左、右立柱内侧面，轮对升降总成26安装于机架总成1的床身底座中央上面，轮对托架总成27和出轮机构总成23安装于床身底座上面且固定于轮对升降总成26两侧；轮对轴向定位机构24安装于轮对托架总成27上，轮对驱动装置25固定于轮对升降总成26上面；所有动作通过工控机21下达指令和通过气路总成28提供动力和电源箱22控制进行动作执行。

测量时：安装于轮对托架总成27上的轮对轴向定位机构24以车轮内侧面为基准对轮对进行轴向定位，轮对升降总成26举托轮对中央直径处使轮对两端轴承30或轴颈升至轮对测量定位装置20的一组V型块29或定位滚轮31处进行定位；左右测量移动滑台8、13横移，安装于左、右测量移动滑台8、13上的左右轮L型测量定位装置3、18上的定位轮以车轮内侧面和车轮踏面70mm处为基准进行定位，左右轮辋宽测量装置2、19，左、右轮轮缘厚测量装置5、16，左、右轮踏面圆周磨耗深度测量装置6、15下降至测量位，所有测量项目的测量装置包括左、右轮轮辋厚测量装置9、12，车轴中央直径测量装置11的测子在气缸推送下对所对应的测量项进行测取值。

所述轮对测量定位装置20，对称安装于机架总成左、右立柱内侧，包括连接在立柱上的安装座和连接在安装座上开口竖直向下设定的V型块29或定位滚轮组31；轮对测量定位装置20用于以轮轴两端轴承外圆或轴颈外圆进行测量定位。

所述左、右轮L型测量定位装置3、18包括定位安装基座37、直线导轨Ⅰ38、滑块Ⅰ36、L型安装座35、气缸Ⅲ34、车轮内侧面定位轮39、车轮踏面70mm处定位轮33；定位安装基座37用螺栓固定在滑台下平面上，直线导轨Ⅰ38和滑块Ⅰ36固定在定位安装基座37侧面，L型安装座35固定在滑块Ⅰ36上，气缸Ⅲ34用前法兰形式固定在滑台上并把气缸Ⅲ34活塞杆端头用小法兰固定连接在L型安装座35上面，车轮内侧面定位轮39、车轮踏面70mm处定位轮33分别用螺栓固定在定位安装基座37和L型安装座35上。

所述左、右轮辋厚测量装置9、12包括锥体测子42、锥测子本体41、传感器安装座Ⅰ40、限位块48、安装座板47、滑块座板46、气缸Ⅰ45、直线导轨及滑块Ⅰ44；直线导轨及滑块Ⅰ44、限位块48和气缸Ⅰ45用螺栓固定在安装座板47上，滑块座板46固定在滑块上，锥测子本体41用螺栓固定在滑块座板46上，传感器安装座Ⅰ40用螺栓固定在锥测子本体41的端头，传感器Ⅰ43安装在传感器安装座Ⅰ40内，锥体测子42安装在锥测子本体41内并可伸缩滑动。左右轮辋厚测量装置通过安装座板47用螺栓固定在左、右轮L型测量定位装置3、18的定位安装基座37上，当左、右轮L型测量定位装置3、18定位后，气缸Ⅰ45沿直线导轨44推送锥测子本体41横向移动至限位块48处以便锥体测子42接触车轮内测面，锥体测子42在锥测子本体41内压缩传感器Ⅰ43从而对轮辋厚测量取值。

所述左右车轮滚动圆直径、偏心测量装置4、17包括安装座体板54、直线导轨及滑块Ⅱ53、气缸Ⅱ52、传感器Ⅱ49、传感器安装座Ⅱ50、滑块安装板51；直线导轨及滑块Ⅱ53和气缸Ⅱ52固定在安装座体板54上，滑块安装板51固定在滑块上并于气缸Ⅱ52的活塞头相连接，传感器安装座Ⅱ50用螺栓固定在滑块安装板51上，左右轮滚动圆直径、偏心测量装置4、17通过安装座体板54用螺栓固定在左右测量移动滑台8、13上。

所述左右轮踏面圆周磨耗深度测量装置6、15包括传感器Ⅲ61、传感器安装座Ⅲ60、气缸Ⅳ55、导杆Ⅰ56、导槽座体59、测子Ⅰ57。气缸Ⅳ55和传感器安装座Ⅲ60固定在导槽座体59上，导杆Ⅰ56安装在导槽座体59内并与气缸Ⅳ55的活塞杆头部联接，传感器Ⅲ61安装在传感器安装座Ⅲ60上，测子Ⅰ57固定在导杆Ⅰ56端头，踏面圆周磨耗深度测量装置由导槽座体59用螺栓固定在左右轮L型测量定位装置3、18的L安装座35上。

所述左右轮辋宽测量装置2、19包括L型座板65、安装座板66、直线导轨Ⅱ67、滑块座板68、测子杆69、测子Ⅱ70、气缸Ⅵ71、测量块62、传感器Ⅳ63、传感器安装座Ⅳ64；气缸Ⅵ71、直线导轨Ⅱ67用螺栓固定在安装座板66上，滑块座板68固定在滑块上，测量块62、测子杆69用螺栓固定在滑块座板68上，气缸Ⅵ71的活塞杆和滑块座板68相连，安装座板68用螺栓固定在L型座板65上并用螺栓固定L型座板65在左右轮L型测量定位装置的L型安装座35上，传感器座60固定在左右轮L型测量定位装置的L型安装座35上用于固定传感器Ⅲ61。

所述出轮机构总成23中包括翻转装置和气缸Ⅴ74，翻转装置由翻转臂73、安装座75、后支座72及销轴，当测量完成后，安装座75上的气缸Ⅴ74推动翻转臂73绕后支座72上的销轴转动推动轮对沿托架轨道滚动出测量机。

所述轮对旋转驱动装置25包括两侧的支撑座板76、两根驱动轴79、轴承、电机80、齿轮78和四个驱动轮77，安装于轮对升降装置26上面；驱动轮77为摩擦轮。

所述升降总成26包括提升座体86、四个导套83和导杆Ⅱ84、提升平台81、气缸Ⅵ85，提升座体86焊接在机架床身中央，四个导套83安装于提升座体86四角，四根导杆Ⅱ84通过导套83并固定于提升平台81上，气缸Ⅵ85通过安装板固定于提升座体86上并将气缸Ⅵ85的活塞法兰固定于提升平台81下平面。

所述轮对轴向定位装置24，包括走轮轨87、二组进入导向轮90和两组带V槽滚轮89、滚轮支架88，走轮轨87横跨机架床身底座安装于地基上，滚轮支架88由螺栓固定于走轮轨87中央，导向轮90固定于滚轮支架88上面，带V型槽滚轮89固定于走轮轨87和滚轮支架88之间以便托起轮对。

其中接触式测量装置中均采用位移传感器接触式测量及其气动驱动机构测量。