本發(fā)明涉及一種同心度檢測(cè)工具,特別是涉及一種軌道車(chē)輛輪軸同心度自動(dòng)檢測(cè)儀。
背景技術(shù):
在實(shí)際生產(chǎn)及使用過(guò)程中,由于裝配、加工誤差及輪對(duì)在使用過(guò)程中的偏磨等原因,使得車(chē)輛輪對(duì)的車(chē)輪踏面滾動(dòng)圓中心與軸頸面中心不同心,從而造成輪對(duì)在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)與鋼軌面之間產(chǎn)生沖擊和振動(dòng),對(duì)車(chē)輛運(yùn)行的安全性和平穩(wěn)性帶來(lái)不利影響,輪對(duì)使用壽命降低。
隨著我國(guó)軌道交通系統(tǒng)的快速發(fā)展,為滿(mǎn)足新技術(shù)、新材料、新裝置和高速鐵路的發(fā)展需求,進(jìn)一步統(tǒng)一鐵路客車(chē)輪對(duì)組裝、信息化管理和檢修質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),中國(guó)鐵路總公司于2014年元月統(tǒng)一制定了《鐵路客車(chē)輪軸組裝檢修及管理規(guī)則》,并開(kāi)始執(zhí)行?!兑?guī)則》中第3.7條的(5)中規(guī)定同一車(chē)輪踏面與軸頸面在同一直線(xiàn)上測(cè)量的兩點(diǎn)距離差超限,應(yīng)對(duì)車(chē)輪進(jìn)行加修;《規(guī)則》中附件14《輪對(duì)、軸承和軸箱裝置檢修限度表》里14.3.10.5也明確了同一車(chē)輪踏面與軸頸面的距離差的相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn):運(yùn)行速度不超過(guò)120km/h的車(chē)輛,不大于0.6mm;運(yùn)行速度不超過(guò)140km/h的車(chē)輛,不大于0.5mm;運(yùn)行速度不超過(guò)160km/h車(chē)輛,不大于0.4mm。
而目前國(guó)內(nèi)對(duì)于同一輪對(duì)輪軸同心度檢測(cè)即踏面與軸頸面的距離差的檢測(cè)主要是通過(guò)車(chē)輪圓周跳動(dòng)測(cè)量表進(jìn)行人工檢測(cè),檢測(cè)點(diǎn)數(shù)少、檢測(cè)效率低、數(shù)據(jù)讀取誤差大、檢測(cè)精度低。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題就是克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足,而提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、實(shí)用,能快速準(zhǔn)確地測(cè)出車(chē)輛輪軸同心度,大大提高檢測(cè)精度和檢測(cè)效率,降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度的軌道車(chē)輛輪軸同心度自動(dòng)檢測(cè)儀。
為解決上述技術(shù)問(wèn)題,本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:
設(shè)計(jì)一種軌道車(chē)輛輪軸同心度自動(dòng)檢測(cè)儀,包括機(jī)架、車(chē)輪軸向夾緊機(jī)構(gòu)、車(chē)輪旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、車(chē)輪踏面測(cè)頭組件及車(chē)輪踏面測(cè)頭組件豎向位移機(jī)構(gòu)、車(chē)輪軸頸部位測(cè)頭組件及車(chē)輪軸頸部位測(cè)頭組件豎向位移機(jī)構(gòu),以及控制單元;其中車(chē)輪軸向夾緊機(jī)構(gòu)、車(chē)輪旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、車(chē)輪踏面測(cè)頭組件豎向位移機(jī)構(gòu)和車(chē)輪軸頸部位測(cè)頭組件豎向位移機(jī)構(gòu)分別安裝在機(jī)架上,車(chē)輪踏面測(cè)頭組件和車(chē)輪軸頸部位測(cè)頭組件分別安裝在車(chē)輪踏面測(cè)頭組件豎向位移機(jī)構(gòu)和車(chē)輪軸頸部位測(cè)頭組件豎向位移機(jī)構(gòu)的下方。
優(yōu)選地,在上述軌道車(chē)輛輪軸同心度自動(dòng)檢測(cè)儀中,相對(duì)于左右輪對(duì),所述車(chē)輪軸向夾緊機(jī)構(gòu)、車(chē)輪旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、車(chē)輪踏面測(cè)頭組件及車(chē)輪踏面測(cè)頭組件豎向位移機(jī)構(gòu)、車(chē)輪軸頸部位測(cè)頭組件及車(chē)輪軸頸部位測(cè)頭組件豎向位移機(jī)構(gòu)分別有兩套,且左右對(duì)稱(chēng)設(shè)置。
優(yōu)選地,在上述軌道車(chē)輛輪軸同心度自動(dòng)檢測(cè)儀中,還包括相對(duì)于左右輪對(duì),呈左右對(duì)稱(chēng)設(shè)置的兩套車(chē)輪測(cè)后推出機(jī)構(gòu)。
優(yōu)選地,在上述軌道車(chē)輛輪軸同心度自動(dòng)檢測(cè)儀中,所述車(chē)輪測(cè)后推出機(jī)構(gòu)包括推出氣/液壓缸、推出臂、驅(qū)動(dòng)輪和輪對(duì)前后兩個(gè)支撐塊,其中推出氣/液壓缸通過(guò)墊板安裝在機(jī)架上,驅(qū)動(dòng)輪設(shè)于推出臂上,推出臂前端與推出氣/液壓缸活塞桿末端所設(shè)Y形接頭相鉸接,推出臂的后端活動(dòng)鉸接在輪對(duì)后支撐塊的后側(cè)。
優(yōu)選地,在上述軌道車(chē)輛輪軸同心度自動(dòng)檢測(cè)儀中,該自動(dòng)檢測(cè)儀還包括計(jì)算機(jī)主機(jī)及顯示器和語(yǔ)音提示報(bào)警器。
優(yōu)選地,在上述軌道車(chē)輛輪軸同心度自動(dòng)檢測(cè)儀中,所述車(chē)輪軸向夾緊機(jī)構(gòu)包括夾緊氣/液壓缸、夾緊定位塊、面板和下導(dǎo)向塊,其中夾緊氣/液壓缸尾部通過(guò)后座耳固定在機(jī)架上,夾緊氣/液壓缸尾部與后座耳之間通過(guò)軸及偏心套活動(dòng)鉸接,夾緊氣/液壓缸與夾緊定位塊之間通過(guò)軸及襯套活動(dòng)鉸接,面板設(shè)在夾緊定位塊上,夾緊定位塊與底部所設(shè)的下導(dǎo)向塊滑動(dòng)匹配連接。
優(yōu)選地,在上述軌道車(chē)輛輪軸同心度自動(dòng)檢測(cè)儀中,所述車(chē)輪旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)及減速機(jī)、驅(qū)動(dòng)軸、軸承蓋、轉(zhuǎn)輪箱體及前后所設(shè)的主動(dòng)輪和被動(dòng)輪、防靠死軸承,其中驅(qū)動(dòng)軸與減速機(jī)動(dòng)力輸出端通過(guò)聯(lián)軸器連接。
優(yōu)選地,在上述軌道車(chē)輛輪軸同心度自動(dòng)檢測(cè)儀中,所述車(chē)輪踏面測(cè)頭組件豎向位移機(jī)構(gòu)和車(chē)輪軸頸部位測(cè)頭組件豎向位移機(jī)構(gòu)分別包括底板、直線(xiàn)導(dǎo)軌、伺服電機(jī)及電機(jī)座、絲桿絲母?jìng)鲃?dòng)機(jī)構(gòu),其中底板通過(guò)機(jī)體聯(lián)接座安裝機(jī)架上,伺服電機(jī)座安裝在底板上,絲桿絲母?jìng)鲃?dòng)機(jī)構(gòu)包括滾珠絲桿、絲母、絲桿前后支撐、絲母座及絲母底板,滾珠絲桿端部與電機(jī)輸出軸通過(guò)聯(lián)軸器直連,絲桿前后支撐安裝在底板上,絲母底板安裝在直線(xiàn)導(dǎo)軌上。
優(yōu)選地,在上述軌道車(chē)輛輪軸同心度自動(dòng)檢測(cè)儀中,所述車(chē)輪踏面測(cè)頭組件和車(chē)輪軸頸部位測(cè)頭組件分別包括測(cè)頭外殼、激光測(cè)頭及激光測(cè)頭支架、測(cè)頭防護(hù)底板、行程開(kāi)關(guān)、接近傳感器、移動(dòng)板、彈簧和導(dǎo)向架,其中測(cè)頭外殼與激光測(cè)頭支架安裝在測(cè)頭防護(hù)底板上,測(cè)頭防護(hù)底板與導(dǎo)向架固定連接,導(dǎo)向架與車(chē)輪踏面測(cè)頭組件豎向位移機(jī)構(gòu)和車(chē)輪軸頸部位測(cè)頭組件豎向位移機(jī)構(gòu)所含直線(xiàn)導(dǎo)軌滑動(dòng)匹配連接,行程開(kāi)關(guān)、接近傳感器安裝在導(dǎo)向架上,彈簧套裝在接近傳感器上,且彈簧的上端固定在導(dǎo)向架上,彈簧的下端安裝有所述移動(dòng)板,移動(dòng)板上伸出端與行程開(kāi)關(guān)正對(duì)設(shè)置。
優(yōu)選地,在上述軌道車(chē)輛輪軸同心度自動(dòng)檢測(cè)儀中,所述控制單元包括電氣控制單元和氣動(dòng)/液壓控制單元,其中氣動(dòng)/液壓控制單元包括管路,其中管路包括通過(guò)三通連接的主管路、與夾緊氣/液壓缸和推出氣/液壓缸分別連接的支管路Ⅰ和Ⅱ,在主管路上設(shè)有空氣/液壓油過(guò)濾減壓輔助元件,在支管路Ⅰ和Ⅱ上分別設(shè)有換向控制元件。
本發(fā)明軌道車(chē)輛輪軸同心度自動(dòng)檢測(cè)儀的自動(dòng)檢測(cè)原理如下:
本發(fā)明軌道車(chē)輛輪軸同心度自動(dòng)檢測(cè)的原理的數(shù)學(xué)模型如圖1所示。k為車(chē)輪踏面某點(diǎn)和軸頸面同一徑線(xiàn)上兩點(diǎn)之間的距離,如車(chē)輛輪對(duì)的車(chē)輪踏面滾動(dòng)圓中心與軸頸面中心不存在偏差,沿圓周方向各對(duì)應(yīng)點(diǎn)在理論計(jì)算中,k1=k2=……=kn,即任意k值的絕對(duì)差值P=|kn-ki|=0。但由于裝配、加工誤差及輪對(duì)在使用過(guò)程中的偏磨等原因,使得車(chē)輛輪對(duì)的車(chē)輪踏面滾動(dòng)圓中心與軸頸面中心不同心,即P=|kn-ki|≠0,就會(huì)造成輪對(duì)在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)與鋼軌面之間的沖擊和振動(dòng),對(duì)車(chē)輛運(yùn)行的安全性和平穩(wěn)性帶來(lái)不利影響,輪對(duì)使用壽命降低。按照《鐵路客車(chē)輪軸組裝檢修及管理規(guī)則》的規(guī)定,根據(jù)車(chē)輛運(yùn)行速度的不同,沿車(chē)輪一周對(duì)應(yīng)各點(diǎn)的絕對(duì)差值P的最大值需在其容許的范圍之內(nèi)。通過(guò)模型計(jì)算可知k+h1+x1=h2+x2,即k=h2+x2-(h1+x1)。
本發(fā)明通過(guò)車(chē)輪軸向夾緊機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)輪對(duì)到達(dá)待測(cè)位后能夠處于準(zhǔn)確的測(cè)量位置,通過(guò)車(chē)輪旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)車(chē)輪自動(dòng)旋轉(zhuǎn),完成圓周方向的數(shù)據(jù)采集,并在測(cè)量時(shí)能實(shí)現(xiàn)探頭(即車(chē)輪踏面測(cè)頭和軸頸部位測(cè)頭)的自動(dòng)定位。探頭的自動(dòng)定位分水平和豎直兩個(gè)方向,由于現(xiàn)階段我國(guó)的軌距都是采用的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)軌距,輪對(duì)內(nèi)測(cè)距相對(duì)固定,所以水平方向的定位主要是以車(chē)輪踏面滾動(dòng)圓為基準(zhǔn)。豎直方向:由于車(chē)輛輪對(duì)軸型不同,又有新輪、半磨耗輪與磨耗輪之分,輪對(duì)名義直徑和軸頸面直徑大小有很大差別,而激光測(cè)距探頭又有最佳的檢測(cè)距離的要求,所以對(duì)于不同的輪對(duì)應(yīng)能實(shí)現(xiàn)在豎直方向的自動(dòng)調(diào)整和定位。
本發(fā)明技術(shù)方案的有益效果是:
1、本發(fā)明車(chē)輪軸向夾緊機(jī)構(gòu)主要是在輪對(duì)到達(dá)待測(cè)位后為了確保測(cè)量位置的準(zhǔn)確度而設(shè)置的輪對(duì)軸向定位裝置;輪對(duì)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)是用來(lái)驅(qū)動(dòng)輪對(duì)在檢測(cè)臺(tái)位時(shí)以一定的速度緩慢轉(zhuǎn)動(dòng);測(cè)量時(shí),車(chē)輪踏面測(cè)頭組件豎向位移機(jī)構(gòu)和車(chē)輪軸頸部位測(cè)頭組件豎向位移機(jī)構(gòu)是用來(lái)控制測(cè)頭上下位置,由于車(chē)輛輪對(duì)在檢修時(shí)輪徑尺寸和軸徑尺寸是有差別的,為了使測(cè)頭在每次檢測(cè)時(shí)處于最佳的測(cè)量高度,以確保測(cè)頭保持最佳的測(cè)量精度,所以需對(duì)測(cè)頭的上下高度進(jìn)行精確控制。因而,本發(fā)明能夠滿(mǎn)足各型軌道交通車(chē)輛輪對(duì)的同心度檢測(cè),對(duì)不符合相關(guān)技術(shù)參數(shù)要求的輪對(duì)進(jìn)行進(jìn)一步的加修,對(duì)于有效提高客車(chē)運(yùn)行的平穩(wěn)性、穩(wěn)定性具有極其重要的作用。
2、本發(fā)明車(chē)輪測(cè)后推出機(jī)構(gòu)的設(shè)置,可以將測(cè)量后的輪對(duì)快速推出檢測(cè)工位,從而提高輪對(duì)檢測(cè)作業(yè)效率,減輕作業(yè)人員勞動(dòng)強(qiáng)度。計(jì)算機(jī)主機(jī)及顯示器和語(yǔ)音提示報(bào)警器的設(shè)置,是為了在數(shù)據(jù)收集處理后可以通過(guò)顯示器顯示出來(lái),當(dāng)計(jì)算檢測(cè)結(jié)果超出最大限度時(shí)能夠語(yǔ)音提示報(bào)警。
3、本發(fā)明進(jìn)一步的,車(chē)輪軸向夾緊機(jī)構(gòu)可以采用控制夾緊氣/液壓缸活塞桿的伸縮來(lái)控制夾緊定位塊的軸向移動(dòng),使兩側(cè)的夾緊定位塊作用于兩側(cè)車(chē)輪踏面的外側(cè),完成輪對(duì)的軸向定位;車(chē)輪測(cè)后推出機(jī)構(gòu)可以采用控制推出氣/液壓缸活塞桿的伸出,使得推出臂作用于驅(qū)動(dòng)輪將車(chē)輪推出;因而,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,操作方便,易于實(shí)施。
4、本發(fā)明優(yōu)選的,車(chē)輪踏面測(cè)頭組件豎向位移機(jī)構(gòu)和車(chē)輪軸頸部位測(cè)頭組件豎向位移機(jī)構(gòu)可以采用伺服電機(jī)和絲杠絲母?jìng)鲃?dòng)實(shí)現(xiàn)測(cè)頭的上下位置移動(dòng),并通過(guò)接近傳感器、行程開(kāi)關(guān)等控制元器件實(shí)現(xiàn)對(duì)測(cè)頭位置的進(jìn)一步保護(hù);車(chē)輪軸向夾緊機(jī)構(gòu)中所含偏心套的設(shè)置,是為了使得夾緊氣/液壓缸能夠完全放下,可以保證對(duì)車(chē)輪踏面的外側(cè)的有效夾緊。
附圖說(shuō)明
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明,其中:
圖1為本發(fā)明自動(dòng)檢測(cè)的原理圖;
圖2為本發(fā)明軌道車(chē)輛輪軸同心度自動(dòng)檢測(cè)儀的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3為圖2所示的A-A 剖視結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4為圖2所示的車(chē)輪軸向夾緊機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5為圖2所示的車(chē)輪旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖6為圖2所示的車(chē)輪踏面測(cè)頭組件豎向位移機(jī)構(gòu)和車(chē)輪軸頸部位測(cè)頭組件豎向位移機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖7為圖2所示的車(chē)輪踏面測(cè)頭組件或者車(chē)輪軸頸部位測(cè)頭組件的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖8為圖2所示的車(chē)輪測(cè)后推出機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖9為本發(fā)明的氣動(dòng)控制原理圖;
圖中序號(hào):h1為傳感器1到輪對(duì)踏面滾動(dòng)圓的距離,h2為傳感器2到車(chē)軸軸頸面的距離,x1為機(jī)械構(gòu)架基準(zhǔn)面到傳感器1測(cè)頭的距離,x2為機(jī)械構(gòu)架基準(zhǔn)面到傳感器2測(cè)頭的距離;
1、機(jī)架,
2、車(chē)輪軸向夾緊機(jī)構(gòu),
2-1、夾緊氣缸,2-2、夾緊定位塊,2-3、面板,2-4、下導(dǎo)向塊,2-5、后座耳,2-6、軸,2-7、偏心套,2-8、襯套,
3、車(chē)輪旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu),
3-1、驅(qū)動(dòng)電機(jī),3-2、擺線(xiàn)針減速機(jī),3-3、驅(qū)動(dòng)軸,3-4、軸承蓋,3-5、轉(zhuǎn)輪箱體,3-6、主動(dòng)輪,3-7、被動(dòng)輪,3-8、防靠死軸承,3-9、聯(lián)軸器,
41、車(chē)輪踏面測(cè)頭組件豎向位移機(jī)構(gòu),42、車(chē)輪軸頸部位測(cè)頭組件豎向位移機(jī)構(gòu),
4-1、底板,4-2、直線(xiàn)導(dǎo)軌,4-3、伺服電機(jī),4-4、電機(jī)座, 4-5、機(jī)體聯(lián)接座,4-6、滾珠絲桿,4-7、絲母,4-8、絲桿前支撐,4-9、絲桿后支撐, 4-10、絲母座,4-11、絲母底板, 4-12、聯(lián)軸器,
51、車(chē)輪踏面測(cè)頭組件,52、車(chē)輪軸頸部位測(cè)頭組件,
5-1、測(cè)頭外殼, 5-2、激光測(cè)頭,5-3、激光測(cè)頭支架, 5-4、測(cè)頭防護(hù)底板, 5-5、行程開(kāi)關(guān), 5-6、接近傳感器, 5-7、移動(dòng)板, 5-8、彈簧,5-9、導(dǎo)向架,
6、車(chē)輪測(cè)后推出機(jī)構(gòu),
6-1、推出氣缸,6-2、推出臂,6-3、驅(qū)動(dòng)輪, 6-4、輪對(duì)前支撐塊, 6-5、輪對(duì)后支撐塊, 6-6、墊板, 6-7、Y形接頭, 6-8、轉(zhuǎn)軸,
7、氣動(dòng)控制單元,
7-1、主管路,7-2、支管路Ⅰ,7-3、支管路Ⅱ,7-4、三通,7-5、空氣過(guò)濾器,7-6、過(guò)濾減壓油霧三聯(lián)件,7-7、五通小型電磁換向閥,7-8、減壓閥,
8、輪對(duì)。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例(以氣動(dòng)控制驅(qū)動(dòng)方式為例)來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的具體實(shí)施方式,但以下實(shí)施例只是用來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明,并不以任何方式限制本發(fā)明的范圍,在以下實(shí)施例中所涉及的儀器元件如無(wú)特別說(shuō)明,均為常規(guī)儀器元件。
參見(jiàn)圖2-3,圖中,本發(fā)明軌道車(chē)輛輪軸同心度自動(dòng)檢測(cè)儀,包括機(jī)架1、車(chē)輪軸向夾緊機(jī)構(gòu)2、車(chē)輪旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)3、車(chē)輪踏面測(cè)頭組件51及車(chē)輪踏面測(cè)頭組件豎向位移機(jī)構(gòu)41、車(chē)輪軸頸部位測(cè)頭組件52及車(chē)輪軸頸部位測(cè)頭組件豎向位移機(jī)構(gòu)42,以及機(jī)架側(cè)面設(shè)置的電氣控制單元和氣動(dòng)控制單元7;其中車(chē)輪軸向夾緊機(jī)構(gòu)、車(chē)輪旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、車(chē)輪踏面測(cè)頭組件豎向位移機(jī)構(gòu)和車(chē)輪軸頸部位測(cè)頭組件豎向位移機(jī)構(gòu)分別安裝在機(jī)架上,車(chē)輪踏面測(cè)頭組件和車(chē)輪軸頸部位測(cè)頭組件分別安裝在車(chē)輪踏面測(cè)頭組件豎向位移機(jī)構(gòu)和車(chē)輪軸頸部位測(cè)頭組件豎向位移機(jī)構(gòu)的下方。
相對(duì)于左右輪對(duì)8,所述車(chē)輪軸向夾緊機(jī)構(gòu)、車(chē)輪旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、車(chē)輪踏面測(cè)頭組件及車(chē)輪踏面測(cè)頭組件豎向位移機(jī)構(gòu)、車(chē)輪軸頸部位測(cè)頭組件及車(chē)輪軸頸部位測(cè)頭組件豎向位移機(jī)構(gòu)分別有兩套,且左右對(duì)稱(chēng)設(shè)置。還包括相對(duì)于左右輪對(duì),呈左右對(duì)稱(chēng)設(shè)置的兩套車(chē)輪測(cè)后推出機(jī)構(gòu)6。此外,該自動(dòng)檢測(cè)儀還包括計(jì)算機(jī)主機(jī)及顯示器和語(yǔ)音提示報(bào)警器(圖中未示出)。
參見(jiàn)圖4,圖中,所述車(chē)輪軸向夾緊機(jī)構(gòu)包括夾緊氣缸2-1、夾緊定位塊2-2、面板2-3和下導(dǎo)向塊2-4,其中夾緊氣缸尾部通過(guò)后座耳2-5固定在機(jī)架上,夾緊氣缸尾部與后座耳之間通過(guò)軸2-6及偏心套2-7活動(dòng)鉸接,夾緊氣缸與夾緊定位塊之間通過(guò)軸及襯套2-8活動(dòng)鉸接,面板設(shè)在夾緊定位塊上,夾緊定位塊與底部所設(shè)的下導(dǎo)向塊滑動(dòng)匹配連接。
具體使用時(shí),車(chē)輪軸向夾緊機(jī)構(gòu)主要是在輪對(duì)到達(dá)待測(cè)位后為了確保測(cè)量位置的準(zhǔn)確度而設(shè)置的輪對(duì)軸向定位裝置。輪對(duì)兩側(cè)分別設(shè)置兩套夾緊裝置。車(chē)輪軸向夾緊機(jī)構(gòu)主要是通過(guò)控制夾緊氣缸活塞桿的伸縮來(lái)控制夾緊定位塊的軸向移動(dòng),使兩側(cè)的夾緊定位塊作用于兩側(cè)車(chē)輪踏面的外側(cè),完成輪對(duì)的軸向定位。
參見(jiàn)圖5,圖中,所述車(chē)輪旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)3-1及擺線(xiàn)針減速機(jī)3-2、驅(qū)動(dòng)軸3-3、軸承蓋3-4、轉(zhuǎn)輪箱體3-5及前后所設(shè)的主動(dòng)輪3-6和被動(dòng)輪3-7、防靠死軸承3-8,其中驅(qū)動(dòng)軸與減速機(jī)動(dòng)力輸出端通過(guò)聯(lián)軸器3-9連接。
具體使用時(shí),車(chē)輪旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)是用來(lái)驅(qū)動(dòng)輪對(duì)在檢測(cè)臺(tái)位的勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的。由于輪對(duì)同心度檢測(cè)需采集車(chē)輪踏面及軸頸面一周的相關(guān)數(shù)據(jù),所以在具體檢測(cè)時(shí)需驅(qū)動(dòng)輪對(duì)以一定的速度緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)。
參見(jiàn)圖6,圖中,所述車(chē)輪踏面測(cè)頭組件豎向位移機(jī)構(gòu)和車(chē)輪軸頸部位測(cè)頭組件豎向位移機(jī)構(gòu)分別包括底板4-1、直線(xiàn)導(dǎo)軌4-2、伺服電機(jī)4-3及電機(jī)座4-4、絲桿絲母?jìng)鲃?dòng)機(jī)構(gòu),其中底板通過(guò)機(jī)體聯(lián)接座4-5安裝機(jī)架上,伺服電機(jī)座安裝在底板上,絲桿絲母?jìng)鲃?dòng)機(jī)構(gòu)包括滾珠絲桿4-6、絲母4-7、絲桿前后支撐4-8、4-9、絲母座4-10及絲母底板4-11,絲桿端部與電機(jī)輸出軸通過(guò)聯(lián)軸器4-12直連,絲桿前后支撐安裝在底板上,絲母底板安裝在直線(xiàn)導(dǎo)軌上。
具體使用時(shí),車(chē)輪踏面測(cè)頭組件豎向位移機(jī)構(gòu)和車(chē)輪軸頸部位測(cè)頭組件豎向位移機(jī)構(gòu)是用來(lái)控制測(cè)頭上下位置。由于車(chē)輛輪對(duì)在檢修時(shí)輪徑尺寸和軸徑尺寸是有差別的,為了使測(cè)頭在每次檢測(cè)時(shí)處于最佳的測(cè)量高度,以確保測(cè)頭保持最佳的測(cè)量精度,所以需對(duì)測(cè)頭的上下高度進(jìn)行精確控制。
參見(jiàn)圖7,圖中,所述車(chē)輪踏面測(cè)頭組件和車(chē)輪軸頸部位測(cè)頭組件分別包括測(cè)頭外殼5-1、激光測(cè)頭5-2及激光測(cè)頭支架5-3、測(cè)頭防護(hù)底板5-4、行程開(kāi)關(guān)5-5、接近傳感器5-6、移動(dòng)板5-7、彈簧5-8和導(dǎo)向架5-9,其中測(cè)頭外殼與激光測(cè)頭支架安裝在測(cè)頭防護(hù)底板上,測(cè)頭防護(hù)底板與導(dǎo)向架固定連接,導(dǎo)向架與車(chē)輪踏面測(cè)頭組件豎向位移機(jī)構(gòu)和車(chē)輪軸頸部位測(cè)頭組件豎向位移機(jī)構(gòu)所含直線(xiàn)導(dǎo)軌4-2滑動(dòng)匹配連接,行程開(kāi)關(guān)、接近傳感器安裝在導(dǎo)向架上,彈簧套裝在接近傳感器上,且彈簧的上端固定在導(dǎo)向架上,彈簧的下端安裝有所述移動(dòng)板,移動(dòng)板上伸出端與行程開(kāi)關(guān)正對(duì)設(shè)置。
具體使用時(shí),車(chē)輪踏面及軸頸部位采用了基恩士IL-S065高精度激光測(cè)距傳感器作為測(cè)頭,用于分別測(cè)量測(cè)頭至車(chē)輪踏面和軸頸面的距離,并以此來(lái)檢測(cè)同一輪對(duì)上兩個(gè)車(chē)輪的車(chē)輪踏面滾動(dòng)圓與軸頸圓周面的同軸度。
參見(jiàn)圖8,圖中,所述車(chē)輪測(cè)后推出機(jī)構(gòu)包括推出氣缸6-1、推出臂6-2、驅(qū)動(dòng)輪6-3和輪對(duì)前后兩個(gè)支撐塊6-4、6-5,其中推出氣缸通過(guò)墊板6-6安裝在機(jī)架上,驅(qū)動(dòng)輪設(shè)于推出臂上,推出臂前端與推出氣缸活塞桿末端所設(shè)Y形接頭6-7相鉸接,推出臂的后端通過(guò)轉(zhuǎn)軸6-8活動(dòng)鉸接在輪對(duì)后支撐塊的后側(cè)。
具體使用時(shí),車(chē)輪測(cè)后推出機(jī)構(gòu)主要是為了將測(cè)量后的輪對(duì)快速推出檢測(cè)工位,提高輪對(duì)檢測(cè)作業(yè)效率,減輕作業(yè)人員勞動(dòng)強(qiáng)度而設(shè)置。即主要是通過(guò)控制推出氣缸活塞桿的伸出,使得推出臂作用于驅(qū)動(dòng)輪將車(chē)輪推出。
參見(jiàn)圖9,該自動(dòng)檢測(cè)儀還包括氣動(dòng)控制單元,該氣動(dòng)控制單元包括管路,其中管路包括通過(guò)三通7-4連接的主管路7-1、與夾緊氣缸2-1和推出氣缸6-1分別連接的支管路Ⅰ7-2和Ⅱ7-3,在主管路上設(shè)有空氣過(guò)濾器7-5、過(guò)濾減壓油霧三聯(lián)件7-6,在支管路Ⅰ和Ⅱ上分別設(shè)有五通小型電磁換向閥7-7和減壓閥7-8。
本發(fā)明具體使用時(shí),由于主要包括機(jī)架、車(chē)輪軸向夾緊機(jī)構(gòu)、車(chē)輪旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、車(chē)輪測(cè)后推出機(jī)構(gòu)、車(chē)輪踏面測(cè)頭組件豎向位移機(jī)構(gòu)、車(chē)輪軸頸部位測(cè)頭組件豎向位移機(jī)構(gòu)、車(chē)輪踏面測(cè)頭組件、車(chē)輪軸頸部位測(cè)頭組件等組成。其中車(chē)輪軸向夾緊機(jī)構(gòu)主要用于輪對(duì)的軸向定位;車(chē)輪旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)主要用于輪對(duì)的驅(qū)動(dòng),輪對(duì)以一定的速度旋轉(zhuǎn);車(chē)輪測(cè)后推出機(jī)構(gòu)主要用于檢測(cè)結(jié)束后的輪對(duì)推出檢測(cè)位置;車(chē)輪踏面測(cè)頭組件豎向位移機(jī)構(gòu)和車(chē)輪軸頸部位測(cè)頭組件豎向位移機(jī)構(gòu)主要是通過(guò)伺服電機(jī)和絲杠傳動(dòng),并通過(guò)接近傳感器、行程開(kāi)關(guān)等控制機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)對(duì)激光測(cè)距傳感器的保護(hù);車(chē)輪踏面測(cè)頭及軸頸部位測(cè)頭主要是采用高精度激光測(cè)距傳感器完成測(cè)頭到車(chē)輪踏面及軸頸柱面的尺寸測(cè)量。在機(jī)體側(cè)面可以設(shè)置含有電氣控制單元的設(shè)備控制柜以及外部設(shè)備,包括電氣控制箱、氣動(dòng)控制箱、工控主機(jī)及顯示器、打印機(jī)等,實(shí)現(xiàn)激光測(cè)距傳感器的自動(dòng)定位、自動(dòng)測(cè)距、測(cè)量數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集、自動(dòng)處理、干擾數(shù)據(jù)的自動(dòng)過(guò)濾、數(shù)據(jù)儲(chǔ)存等處理,完成輪對(duì)同心度的自動(dòng)測(cè)量。從而實(shí)現(xiàn)由人工檢測(cè)到全自動(dòng)檢測(cè)、由直接接觸式檢測(cè)到非接觸時(shí)檢測(cè),實(shí)現(xiàn)檢測(cè)數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集、自動(dòng)處理,自動(dòng)儲(chǔ)存、打印和輸出等功能,顯著提高了工作效率,降低了工人勞動(dòng)強(qiáng)度,有效提高了檢測(cè)效率和檢測(cè)精度,為企業(yè)解決了一項(xiàng)生產(chǎn)難題。
而且,本發(fā)明能夠滿(mǎn)足各型軌道交通車(chē)輛輪對(duì)的同心度檢測(cè),對(duì)不符合相關(guān)技術(shù)參數(shù)要求的輪對(duì)進(jìn)行進(jìn)一步的加修,對(duì)于有效提高客車(chē)運(yùn)行的平穩(wěn)性、穩(wěn)定性具有極其重要的作用。
本發(fā)明測(cè)量探頭的選型:測(cè)距采用基恩士高精度非接觸式激光位移傳感器IL-S065,重復(fù)測(cè)量精度達(dá)2μm ,線(xiàn)性度±0.075% F.S。
計(jì)算機(jī)主機(jī)及顯示器用于終端顯示:采用Visual studio2010編輯界面顯示,畫(huà)面顯示各種設(shè)定模式,串口選擇通道,X-Y坐標(biāo)實(shí)時(shí)顯示測(cè)量距離,并記錄保存測(cè)量結(jié)果。開(kāi)關(guān)電源采用脈寬調(diào)制(PWM)開(kāi)關(guān)技術(shù)設(shè)計(jì),采用了低功耗電路設(shè)計(jì),保證了電源的穩(wěn)定性和和高效率.輸入電壓范圍寬。輸入電壓220V范圍寬:175V~265V另有110V或220轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān),效率高達(dá)83%以上,本開(kāi)關(guān)電源具有高溫保護(hù),過(guò)壓保護(hù)、短路保護(hù)、超載保護(hù)等功能。
數(shù)據(jù)采集:測(cè)量數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集和采集時(shí)機(jī)的選擇。配合輪軸旋轉(zhuǎn)速度確定檢測(cè)頻率和周期。
數(shù)據(jù)處理:擬采用8位單片機(jī)將傳感器采集來(lái)的數(shù)據(jù)經(jīng)行邏輯運(yùn)算處理,控制傳感器的工作狀態(tài),配合輪軸旋轉(zhuǎn)速度確定檢測(cè)頻率、周期,并將處理數(shù)據(jù)發(fā)送上位機(jī)顯示出來(lái)。計(jì)算檢測(cè)結(jié)果超出最大限度語(yǔ)音提示報(bào)警。
通過(guò)相應(yīng)軟件實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動(dòng)處理和干擾數(shù)據(jù)的自動(dòng)篩選,將處理數(shù)據(jù)發(fā)送上位機(jī)進(jìn)行顯示、儲(chǔ)存、打印和調(diào)取。并能將超出正常使用標(biāo)準(zhǔn)的檢測(cè)結(jié)果(超標(biāo)位置和測(cè)量數(shù)據(jù))進(jìn)行語(yǔ)音報(bào)警提示和顏色標(biāo)識(shí)。
上面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作了詳細(xì)的說(shuō)明,但是,所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠理解,在不脫離本發(fā)明宗旨的前提下,還可以對(duì)上述實(shí)施例中的各個(gè)具體參數(shù)進(jìn)行變更,形成多個(gè)具體的實(shí)施例,比如氣缸采用液壓缸代替,氣動(dòng)控制單元采用液壓控制單元來(lái)代替等等,均為本發(fā)明的常見(jiàn)變化范圍,在此不再一一詳述。