铁路货车枕簧自由高测试仪的制作方法

本发明属于枕簧检测仪器技术领域，更具体地说，是涉及一种铁路货车枕簧自由高测试仪。

背景技术：

枕簧是铁路货车转向架重要附件之一，用于缓和铁路货车在运行中的振动和冲击，其质量直接影响到车辆运行的安全，在高速重载运输环境下，为了达到良好的减震效果，铁路货车运行对枕簧的质量要求越来越高，检测和选配的规定也越来越严格，要求每组枕簧高度应一致，转向架中的同组枕簧高度差应小于3毫米。

铁道部1992年铁辆[1992]30号文颁发的《铁路货车段修规程》对转向架枕簧组装要求规定是：同组摇枕枕簧内、外卷自由高度差或各外卷自由高度差不得超过3mm。1997年辆货[1997]58号文颁发的《货车防燃、防切等项安全措施》的规定是：枕枕簧必须全部卸下集中检测，应严格控制内外卷的高度差，并按规定选配成组配装转向架，对于自由高度不足的圆枕簧不得使用并严禁修理。1997年运装货车[1999]396号文颁发的《全面提高货车质量，确保行车安全的加强措施》的规定是：枕枕簧选配时，同组(7套外簧)和同套(内外簧)自由高相差均不得超过2mm。

目前传统的作业方式通过目测区分枕簧型号和类型，通过枕簧高度尺测量枕簧自由高，通过枕簧直径量规进行圆规直径检测，人工检测使用的枕簧高度尺和直径量规无统一规格，有用深度游标卡尺改造的，有用钢管自制的，还有用钢板尺代用的，使用这类检测尺难以进行准确测量和读数；再加上由于铁路货车上枕簧数量多且种类不同，人工作业方式效率低、劳动强度大、且易受人为因素干扰、枕簧呈螺旋状且测点不易选准致使检测精度低、质量不能控制，难以满足当前枕簧检测的需求。

现在也有一些枕簧测试仪，但是枕簧采用竖直位测量，枕簧自重对自由高度测量有影响，且枕簧竖直状态容易倾倒；枕簧上料一般采用人工上料，人工上料劳动强度大且难以保证中心定位，容易造成偏差，影响测量精度，降低检测效率。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种铁路货车枕簧自由高测试仪，旨在解决目前人工测量和枕簧测试仪误差较大，劳动强度较大，检测效率较低的问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种铁路货车枕簧自由高测试仪，包括底座，还包括：

支撑机构，设置于所述底座前端，用于支撑枕簧，所述支撑机构前侧设有挡板；

检测机构，设置于所述底座中部，用于检测枕簧自由高度；

支撑柱，设置于所述底座上，用于支撑所述检测机构；

驱动机构，设置于所述底座后端，用于驱动所述检测机构前后移动；

测尺组件，设置于所述底座上表面，用于测量枕簧自由高度。

进一步地，所述支撑机构包括前支撑座和后支撑座，所述挡板设于所述前支撑座前侧。

进一步地，所述前支撑座与所述后支撑座顶端均设有用于支撑枕簧的托槽。

进一步地，所述检测机构包括前测片、后测片及位于所述前测片与所述后测片之间的定位弹簧；所述定位弹簧设有2-10组。

进一步地，所述驱动机构包括驱动底座、设于所述驱动底座上的驱动支架及设于所述驱动支架上的驱动电机，所述驱动电机的输出端与所述后测片通过滚珠丝杠副连接。

进一步地，所述测尺组件包括控制器、用于检测移动距离的位移传感器以及固定设于所述后测片上且用于检测所述后测片与所述前测片间距的接近传感器；所述位移传感器的活动端与所述前测片相连，所述位移传感器的固定端固定设于所述底座上，所述位移传感器和所述接近传感器与所述控制器电连接。

进一步地，所述定位弹簧的弹性系数小于5n/m；所述前测片的推力小于0.1n。

进一步地，所述前支撑座与所述后支撑座之间的距离为50-150毫米；所述前测片和所述后测片之间的距离为40-50毫米；所述接近传感器与所述前测片的距离为8-12毫米；所述位移传感器的测量范围为50-900毫米。

进一步地，所述支撑柱上还设有与所述后测片连接的导向销轴。

进一步地，所述定位弹簧设有3-8组。

本发明提供的铁路货车枕簧自由高测试仪的有益效果在于：与现有技术相比，本发明铁路货车枕簧自由高测试仪，降低自重、偏压对测量精度的影响，消除人为误差，减小劳动强度，提高检测效率，保证枕簧减震作用，提高转向架运行的稳定性和货物运输安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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为本发明实施例提供的铁路货车枕簧自由高测试仪的结构示意图；

图中：1、枕簧；2、前测片；3、定位弹簧；4、后测片；5、导向销轴；6、滚珠丝杠；7、位移传感器；8、伺服电机；9、底座；10、前支撑座；11、后支撑座；12、挡板；13、驱动支架；14、驱动底座；15、支撑柱；16、托槽。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图1，现对本发明提供的铁路货车枕簧自由高测试仪进行说明。所述铁路货车枕簧自由高测试仪，包括底座9，还包括：

支撑机构，设置于所述底座9前端，用于支撑枕簧1，所述支撑机构前侧设有挡板12；

检测机构，设置于所述底座9中部，用于检测枕簧1自由高度；

支撑柱15，设置于所述底座9上，用于支撑所述检测机构；

驱动机构，设置于所述底座9后端，用于驱动所述检测机构前后移动；

测尺组件，设置于所述底座9上表面，用于测量枕簧1自由高度。

测量时，人工将待测的枕簧1横放在支撑机构上，驱动机构驱动检测机构向前移动，检测机构接触到枕簧1时驱动机构停止工作，记录此时的长度即为枕簧1的自由高度。

本发明提供的铁路货车枕簧自由高测试仪的有益效果在于：与现有技术相比，本发明铁路货车枕簧自由高测试仪，降低自重、偏压对测量精度的影响，消除人为误差，减小劳动强度，提高检测效率，保证枕簧减震作用，提高转向架运行的稳定性和货物运输安全性。

作为本发明提供的铁路货车枕簧自由高测试仪的一种具体实施方式，请参阅图1，所述支撑机构包括前支撑座10和后支撑座11，所述挡板12设于所述前支撑座10前侧，前支撑座10和后支撑座11进一步加强支撑机构的支撑效果，保证枕簧1横置放置更为稳固牢靠，提高检测精度；前支撑座10前端的挡板12，在驱动机构驱动检测机构向前接触枕簧1时挡板12阻挡枕簧1不向前移动，保证测量结果准确度。

作为本发明提供的铁路货车枕簧自由高测试仪的一种具体实施方式，请参阅图1，所述前支撑座10与所述后支撑座11顶端均设有用于支撑枕簧1的托槽16，枕簧1在测试时置于前支撑座10与后支撑座11上，托槽16能使枕簧1在测试过程中不易滑动错位，保证测量精度。

本实施例中，托槽16的形状为与枕簧1形状相适配，或为v形、u形、椭圆形或圆形的托槽16；优选的，前支撑座10与后支撑座11的顶端均设有v形托槽16，进一步优选的，托槽16表面设有防滑纹。

作为本发明提供的铁路货车枕簧自由高测试仪的一种具体实施方式，请参阅图1，所述检测机构包括前测片2、后测片4及位于所述前测片2与所述后测片4之间的定位弹簧3；在测量时，驱动机构驱动检测机构向前移动，检测机构先推动后测片4向前移动，后测片4受力之后通过定位弹簧3推动前测片2向前运动，此时定位弹簧3发生形变，前测片2开始受力并向前移动，当前测片2向前移动接触到枕簧1时，枕簧1由于前侧的活动挡板12的阻挡不会向前发生位移，此时记录位移传感器7的长度即为枕簧1的自由高度；所述定位弹簧3设有2-10组；定位弹簧3将上下、左右方向固定，保证后测片4的推力均匀传送给前测片2，保证测量精度。

作为本发明提供的铁路货车枕簧自由高测试仪的一种具体实施方式，请参阅图1，所述驱动机构包括驱动底座14、设于所述驱动底座14上的驱动支架13及设于所述驱动支架13上的驱动电机8，所述驱动电机8的输出端与所述后测片4通过滚珠丝杠副连接；可选地，驱动电机8为伺服电机，伺服电机安装在驱动支架13上，驱动支架13安装在底座9上，保证伺服电机工作时驱动支架13和驱动底座14稳固牢靠，不影响测量工作的正常进行。

作为本发明提供的铁路货车枕簧自由高测试仪的一种具体实施方式，请参阅图1，所述测尺组件包括控制器、用于检测移动距离的位移传感器7以及固定设于所述后测片4上且用于检测所述后测片4与所述前测片2间距的接近传感器；所述位移传感器7的活动端与所述前测片2相连，所述位移传感器7的固定端固定设于所述底座9上，所述位移传感器7和所述接近传感器与所述控制器电连接。

本实施例中，该枕簧1自由高测试仪为弹簧分选机的弹性测头，接近传感器安装在检测机构的后测片4上，位移传感器7和接近传感器由控制器来控制，接近传感器设有预设感知范围值；测量时，弹簧分选机的输送带将枕簧1输送至支撑座上，此时的支撑座为可升降支撑座，挡板12为可前后移动的活动挡板12，当枕簧1输未送至支撑座上时，前支撑座10和后支撑座11均处于降落状态，当枕簧1输送至支撑座上时，前支撑座10和后支撑座11升起，同时活动挡板12前移至前支撑座10前侧，开始测量准备工作；前测片2通过定位弹簧3将上下、左右方向固定，伺服电机驱动后测片4向前运动，后测片4受力之后通过定位弹簧3推动前测片2向前运动，前测片2开始向前移动，当前测片2前移接触到枕簧1时，枕簧1由于前侧的活动挡板12阻挡不会向前发生位移，此时，枕簧1的前端由于挡板12的阻挡已固定到位，前测片2与枕簧1后端接触也固定到位，设于前测片2上位移传感器7的活动端也固定到位，其位移也不再发生变化，同时，驱动电机8依然驱动后测片4向前移动，此时定位弹簧3发生形变，前测片2与后测片4之间的距离逐渐缩短，当距离缩短达到接近传感器的预设感知范围值，接近传感器发出电信号并将电信号发送至控制器，控制器接收信号并记录此时位移传感器的信号值，位移传感器能够精确的测量位移距离，测量精度高、抗干扰能力强、安装方便、使用可靠；接近传感器能够代替限位开关或微动开关等机械式开关，无需接触即可检测出检测物体的接近情况；位移传感器和接近传感器与控制器电连接，二者结合提高测量精度，减小测量误差。

作为本发明提供的铁路货车枕簧自由高测试仪的一种具体实施方式，请参阅图1，所述定位弹簧3的弹性系数小于5n/m，所述前测片2的推力小于0.1n；在测量时，前测片2采用定位弹簧3将上下、左右方向固定，当前测片2前进接触到枕簧1时，前测片2开始受力，当前测片2受力大于定位弹簧3的推力时，前测片2向前发生移动，在测量过程中要求前测片2的推力使被测量枕簧1产生的形变量很小，不会对枕簧1自由高产生影响，不影响测量精度，经发明人反复试验，定位弹簧3的弹性系数小于5n/m，远远小于待测枕簧的弹性系数，前测片2的推力控制在0.1n内，能达到此要求，不会对枕簧1自由高产生影响，测量精度最高。

作为本发明提供的铁路货车枕簧自由高测试仪的一种具体实施方式，请参阅图1，所述前支撑座10与所述后支撑座11之间的距离为50-150毫米；前支撑座10与后支撑座11之间的距离可调节，根据枕簧1的自由高来设置此距离，可适用于不同规格枕簧1自由高的测试；所述前测片2和所述后测片4之间的距离为40-50毫米；所述接近传感器与所述前测片2的距离为8-12毫米；接近传感器设在后测片4上，前测片2与后测片4之间需要设定一定的距离预留出位移移动量，驱动机构驱动后测片4受力向前运动，后测片4受力之后通过定位弹簧3推动前测片2向前运动，此时定位弹簧3发生形变，前测片2开始受力并向前移动，当前测片2前移接触到枕簧1时，此时，在前测片2与后测片4受力后两者之间的距离逐渐缩短，接近传感器距离前测片28-12毫米，当前测片2与后测片4的距离缩短至接近传感器的预设感知范围值内，接近传感器接收信号，并发送给控制器，控制器接收信号，记录此时位移传感器7的信号值；前测片2与后测片4之间的距离设为40-50毫米时，保证检测机构各构件之间连接紧凑、减小测头体积且保证测量精度；所述位移传感器7的测量范围为50-900毫米；位移传感器的测量范围可根据枕簧1的自由高来设置，便于适用于不同规格枕簧1自由高的测试。

作为本发明提供的铁路货车枕簧自由高测试仪的一种具体实施方式，请参阅图1，所述支撑柱上还设有与所述后测片连接的导向销轴；导向销轴5用于调节后测片4的垂直度，保证后测片4不会出现倾斜、偏斜，保证后测片4施加给定位弹簧3的力均匀一致，进一步保证在后测片4受力通过定位弹簧3推动前测片2向前移动时各个部位施力均匀，保证测量精度。

作为本发明提供的铁路货车枕簧自由高测试仪的一种具体实施方式，请参阅图1，所述定位弹簧3设有3-8组；优选的，所述定位弹簧3设有4组；前测片2采用4组定位弹簧3将上下、左右方向固定，当前测片2前进接触到枕簧1时，前测片2开始受力，当前测片2受力大于4组定位弹簧3的推力时，前测片2向前发生移动；在这里需要说明的是，测量过程中要求前测片2的推力使被测量枕簧1产生的形变量很小，不会对枕簧1自由高产生影响，不影响测量精度，定位弹簧3的数量可根据被测量枕簧1来设定。

本发明提供的铁路货车枕簧自由高测试仪的有益效果在于：与现有技术相比，本发明铁路货车枕簧自由高测试仪为弹簧分选机的弹性测头，适用于弹性系数k≥25n/m,长度l≥150mm的枕簧1自由高的测量作业，降低自重、偏压对测量精度的影响，消除人为误差，减轻工人劳动强度，提高检测效率，保证枕簧1减震作用，提高转向架运行的稳定性和货物运输安全性，带来良好的经济效益。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。