检测火车车轮轮辋残余应力的贴片方法与流程

本发明属于火车车轮残余应力测量技术领域，具体地说，本发明涉及一种检测火车车轮轮辋残余应力的贴片方法。

背景技术：

火车车轮轮辋残余应力直接影响到车轮的服役安全性，国内外标准对其都有明确要求。

对于火车车轮轮辋残余应力测量，国内采用的方法是主要是挑选一件车轮，通过火焰切割破坏法将车轮自轮辋至轮毂切开，要求整体收缩量≥1mm，以该件车轮的结果表征同一批次的车轮。国外主要执行欧标en13262中附录c进行贴片法残余应力测试，通过多点测量最终获得轮辋自踏面向下不同位置的残余应力分布规律，更具有代表性。但采用贴片法测量，对测量点位置精度要求非常精确。而现有的贴片定位方法存在耗时长和精确度低的问题，导致定位效率偏低，贴片定位准确率低，影响测量结果的准确性。

技术实现要素：

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提供一种检测火车车轮轮辋残余应力的贴片方法，目的是提高贴片定位准确率。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：检测火车车轮轮辋残余应力的贴片方法，包括步骤：

s1、将量具安装在车轮轮辋上，使量具的第一量尺处于与车轮轴线相平行的状态，使量具的第二量尺与车轮的内侧轮辋面贴合，使量具的游标尺与车轮的外侧轮辋面贴合，并使第二量尺和游标尺处于相平行的状态；

s2、根据第二量尺上的刻度，在车轮的内侧轮辋面上确定第一应变片的安装位置，然后安装第一应变片；

s3、根据游标尺上的刻度，在车轮的外侧轮辋面上确定第二应变片的安装位置，然后安装第二应变片；

s4、使用第一定位针与第一量尺配合，在车轮的踏面上确定第三应变片的安装位置，然后安装第三应变片；

s5、使用第二定位针与第二量尺配合，在车轮的第一过渡面上确定第四应变片的安装位置，然后安装第四应变片；

s6、使用第三定位针与游标尺配合，在车轮的第二过渡面上确定第五应变片的安装位置，然后安装第五应变片。

所述第一量尺与所述第二量尺固定连接且第一量尺与第二量尺相垂直，所述游标尺为可移动设置，游标尺的移动方向与第一量尺的长度方向相平行。

在所述步骤s3中，所述第一应变片和所述第二应变片处于与车轮的轴线相平行的同一直线上。

在所述步骤s6中，所述第五应变片和所述第四应变片处于与车轮的轴线相平行的同一直线上。

所述第一过渡面与车轮的辐板和所述内侧轮辋面连接，所述第二过渡面与车轮的辐板和所述外侧轮辋面连接。

本发明的检测火车车轮轮辋残余应力的贴片方法，采用专用的量具，可以直接确定应变片的安装位置，提高火车车轮轮辋残余应力测试点定位的精度，提高测试效率，确保测量结果的准确性。

附图说明

本说明书包括以下附图，所示内容分别是：

图1是贴片定位示意图；

图中标记为：

1、第一量尺；2、第二量尺；3、游标尺；4、第一定位针；5、第二定位针；6、第三定位针；7、第一应变片；8、第二应变片；9、第三应变片；10、第四应变片；11、第五应变片；12、内侧轮辋面；13、外侧轮辋面；14、踏面；15、第一过渡面；16、第二过渡面。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，目的是帮助本领域的技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解，并有助于其实施。

需要说明的是，在下述的实施方式中，所述的“第一”、“第二”和“第三”并不代表结构和/或功能上的绝对区分关系，也不代表先后的执行顺序，而仅仅是为了描述的方便。

如图1所示，本发明提供了一种检测火车车轮轮辋残余应力的贴片方法，包括如下的步骤：

s1、将量具安装在车轮轮辋上，使量具的第一量尺处于与车轮轴线相平行的状态，使量具的第二量尺与车轮的内侧轮辋面贴合，使量具的游标尺与车轮的外侧轮辋面贴合，并使第二量尺和游标尺处于相平行的状态；

s2、根据第二量尺上的刻度，在车轮的内侧轮辋面上确定第一应变片的安装位置，然后安装第一应变片；

s3、根据游标尺上的刻度，在车轮的外侧轮辋面上确定第二应变片的安装位置，然后安装第二应变片；

s4、使用第一定位针与第一量尺配合，在车轮的踏面上确定第三应变片的安装位置，然后安装第三应变片；

s5、使用第二定位针与第二量尺配合，在车轮的第一过渡面上确定第四应变片的安装位置，然后安装第四应变片；

s6、使用第三定位针与游标尺配合，在车轮的第二过渡面上确定第五应变片的安装位置，然后安装第五应变片。

具体地说，如图1所示，火车车轮主要是由轮辋、轮毂和辐板组成，轮辋、轮毂和辐板为同轴设置，辐板位于轮辋和轮毂之间。轮辋具有外侧轮辋面和内侧轮辋面，外侧轮辋面和内侧轮辋面为轮辋的相对两端的端面，外侧轮辋面和内侧轮辋面为相平行的平面且外侧轮辋面和内侧轮辋面与轮辋的轴线相垂直，辐板位于外侧轮辋面和内侧轮辋面之间。车轮还具有一个第一过渡面和一个第二过渡面，第一过渡面和第二过渡面与辐板的端部边缘连接，第一过渡面和第二过渡面为轮辋的面朝轮毂且与轮毂同轴的内壁面，第一过渡面和第二过渡面为圆锥面。在轮辋的轴向上，第一过渡面位于外侧轮辋面和辐板之间且第一过渡面的边缘与外侧轮辋面的边缘连接，第二过渡面位于内侧轮辋面和辐板之间且第二过渡面的边缘与内侧轮辋面的边缘连接。

如图1所示，第一量尺、第二量尺和游标尺均具有一定的长度，第一量尺与第二量尺固定连接且第一量尺的长度方向与第二量尺的长度方向相垂直，游标尺为可移动设置，游标尺的移动方向与第一量尺的长度方向相平行。第二量尺的长度方向上的一端与第一量尺的长度方向上的一端固定连接，第一量尺的零刻度线与第二量尺的零刻度线为同一刻度线，游标尺能够在第一量尺上沿第一量尺的长度方向进行移动。在上述步骤s1中，将第一量尺的边缘与车轮的轮辋的外圆面贴合，将第二量尺的边缘与内侧轮辋面贴合，移动游标尺，使游标尺的边缘与外侧轮辋面贴合。第一量尺、第二量尺和游标尺的精度可以设置到1mm，完全满足测量定位要求，有助于提高贴片定位准确性和贴片效率。

在上述步骤s2中，第一应变片在车轮的内侧轮辋面上的安装位置与第二量尺上的刻度线对齐，将第一应变片安装在车轮的内侧轮辋面上。在上述步骤s3中，第二应变片在车轮的外侧轮辋面上的安装位置与游标尺上的刻度线对齐，将第二应变片安装在车轮的外侧轮辋面上，第一应变片和第二应变片并处于与车轮的轴线相平行的同一直线上。

在上述步骤s4中，第一量尺与车轮的踏面之间具有一定的距离，因此需使用第一定位针与第一量尺配合，确定第三应变片在踏面上的安装位置，第一定位针的长度方向与第二量尺的长度方向相平行，将第一定位针与第一量尺上选定的刻度线对齐，使第一定位针指向踏面，移动第一定位针，使第一定位针接触踏面，在踏面上确定出第三应变片的安装位置，然后将第三应变片安装在踏面上。

第一过渡面与车轮的辐板和内侧轮辋面连接，第二过渡面与车轮的辐板和外侧轮辋面连接。在上述步骤s5中，第二量尺与车轮的第一过渡面之间具有一定的距离，因此需使用第二定位针与第二量尺配合，确定第四应变片在第一过渡面上的安装位置，第二定位针的长度方向与第二量尺的长度方向相垂直且与车轮的轴线相平行，将第二定位针与第二量尺上选定的刻度线对齐，使第二定位针指向第一过渡面，移动第二定位针，使第二定位针接触第一过渡面，在第一过渡面上确定出第四应变片的安装位置，然后将第四应变片安装在第一过渡面上。在上述步骤s6中，游标尺与车轮的第二过渡面之间具有一定的距离，因此需使用第三定位针与游标尺配合，确定第五应变片在第二过渡面上的安装位置，第三定位针的长度方向与游标尺的长度方向相垂直且与车轮的轴线相平行，将第三定位针与游标尺上选定的刻度线对齐，使第三定位针指向第二过渡面，移动第三定位针，使第三定位针接触第二过渡面，在第二过渡面上确定出第五应变片的安装位置，然后将第五应变片安装在第二过渡面上，第五应变片和第四应变片处于与车轮的轴线相平行的同一直线上。

以上结合附图对本发明进行了示例性描述。显然，本发明具体实现并不受上述方式的限制。只要是采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进；或未经改进，将本发明的上述构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。