專利名稱：一種輪對自動檢測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及鐵路車輛輪對自動檢測裝置，該裝置適用于鐵路、地鐵、機車、車輛輪對制造和檢修的自動檢測裝置。
目前在鐵路車輛的檢修工作中，輪對由于與鐵軌運動而產(chǎn)生磨耗，擦傷以及踏面形狀尺寸的變化，因此必須定期檢查并修復(fù)，而目前公知的現(xiàn)有技術(shù)是采用人工使用測量弦高變化，用相對比較法以及專用卡尺來測量輪徑和磨耗，首先由于這種測量方法是用測量弦高變化來反應(yīng)輪徑變化的，因此是一種近似值，因而不能真實反映實際情況，另一方面由于是用人工使用多種量具在很短時間內(nèi)測得十種以上數(shù)據(jù)，而且還必須填寫在每個輪對規(guī)定表格上作為資料存查，因此不僅勞動強度大，效率低，再加上人為因素產(chǎn)生的誤差，因此多年來一直成為車輛檢修部門的關(guān)鍵和難題，再加上列車不斷提速上述矛盾更加突出。
為克服上述矛盾所存在的問題，目前已有利用線陣CCD來測量輪對幾何尺寸及磨耗，但由于利用線陣CCD作為測量元件必須有一套相應(yīng)精密傳動付來驅(qū)動CCD運動才能測得有關(guān)尺寸及數(shù)據(jù)，由此而帶來的缺點是運動測量需要時間，因此測量時間較長，生產(chǎn)率受到運動時間的限止，再則精密運動付雖然間隙很小，但測量時平穩(wěn)性要比固定不動的測量器件要差，平穩(wěn)性差帶來的測量誤差是不可避免的，而且線陣CCD測量元件多為光源置放于CCD鏡頭對面，測量直徑越大占有空間愈大，從而帶來機構(gòu)上的龐大。而且還不能自動測量擦傷及剝離等缺點。針對上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，設(shè)計一種新穎的先進的生產(chǎn)率更高的自動檢測輪對幾何尺寸及磨耗測量裝置，同時還能自動測出擦傷及剝離的測量裝置，人機界面友好，操作簡單，并自動紀(jì)錄、打印、存檔、報警的檢測裝置，實行自動化管理，從而克服目前存在的問題是十分必要的。
本實用新型的目的，在于針對上述技術(shù)存在問題，打破現(xiàn)有傳統(tǒng)測量方法和工具而提供一種生產(chǎn)率更高，測量性能更穩(wěn)定的輪對自動檢測裝置，它利用光電成像技術(shù)，使用自發(fā)光源高精度，高分辨率面陣CCD及紅外技術(shù)并充分發(fā)揮計算機的性能，自動控制、自動計算、自動貯存并打印相關(guān)數(shù)據(jù)，便于操作和技術(shù)管理。
本實用新型是這樣實現(xiàn)的，一種輪對自動檢測裝置是由輪對隔離裝置、一次測試裝置和二次測試裝置依次相連接，并均與計算機接口相通。
其中，輪對隔離裝置的結(jié)構(gòu)是隔離氣缸由固定支座固定于機架上，隔離氣缸活塞桿端通過軸銷及臂固定于拔動軸上，在拔動軸的兩端分別與隔離臂相連接。
其中，一次測試裝置的結(jié)構(gòu)是由帶電機擺線針輪減速器與其相連接鏈輪及驅(qū)動鏈條以及與傳動軸兩端相連的托輪，組成輪對旋轉(zhuǎn)機構(gòu)。安裝于輪對端頭及中間和上端的多個面陣CCD和輪對內(nèi)側(cè)的渦流測距儀組成一次測試機構(gòu)。推出氣缸及定位氣缸組成推出及防沖擊機構(gòu)。
其中，二次測試機構(gòu)是由帶電機擺線針輪減速器并與其相連接鏈輪及驅(qū)動鏈條以及與傳動軸兩端相連的托輪組成輪對旋轉(zhuǎn)機構(gòu)，安裝于輪對直徑上方面陣CCD以及固定在輪座軸上方及軸中央激光測徑儀組成測試機構(gòu)。由液壓站油缸以及在油缸的活塞桿端相連接的軸銷，定位滑塊和定位橫梁以及固定在定位滑塊上的V形定位塊組成輪對托起機構(gòu)。推出氣缸和定位氣缸組成推出及定位機構(gòu)。
本實用新型結(jié)構(gòu)新穎，性能先進，效率高，勞動量小誤差小，為非接觸式測量器。
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。


圖1是本實用新型實施例的縱剖面構(gòu)造圖。
圖2是
圖1中輪對隔離裝置Ⅰ的A向視圖。
圖3是
圖1中B-B剖面及面陣CCD及渦流測距儀結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是
圖1中C-C剖面及面陣CCD及激光測徑儀結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中標(biāo)記W．輪對Ⅰ．輪對隔離裝置Ⅱ．一次測試裝置Ⅲ．二次測試裝置1．機架 2．拔動軸 3．臂 4．軸銷 5．隔離氣缸6．固定支座 7．推出氣 8．鏈條 9．定位氣缸 10．推出氣缸11．導(dǎo)向軸 12．V形定位塊 13．定位氣缸 14．液壓站 15．隔離臂 16．面陣CCD 17．橫梁 18．面陣CCD 19．面陣CCD 20．激光發(fā)生器 21．面陣CCD 22．激光測徑儀 23．定位橫梁 24．面陣CCD 25．鏈輪 26．鏈輪 27．帶電機擺線針輪減速器 28．油缸 29．支架 30．軸銷 31．定位滑塊 32．支架 33．托輪34．鏈輪 35．鏈輪 36．帶電機擺線針輪減速器 37．傳動軸38．渦流測距儀 39．面陣CCD 40．托輪 41．傳動軸 42．橫梁。
如
圖1所示，一種輪對自動檢測裝置是由輪對隔離裝置Ⅰ、一次測試裝置Ⅱ和二次測試裝置Ⅲ依次相連接，并均與計算機接口相通。
如
圖1、2所示，輪對隔離裝置Ⅰ的結(jié)構(gòu)是固定支座6與隔離氣缸5鉸接并固定于機架1上，隔離氣缸5的活塞桿通過軸銷4與臂3相連，臂3固定于可旋轉(zhuǎn)的撥動軸2上，再撥動軸2的兩端分別固定有隔離臂15。隔離裝置Ⅰ由于隔離臂15的作用，將待測輪對隔離在測試區(qū)以外，防止在測試區(qū)內(nèi)與受檢輪對相互干擾。
如
圖1所示，由于隔離氣缸5的作用，推動臂3帶動撥動軸2旋轉(zhuǎn)，經(jīng)固定在撥動軸2兩端的隔離臂15將輪對W撥入一次測試裝置Ⅱ中。
如
圖1、3所示，一次測試裝置Ⅱ的結(jié)構(gòu)是由一組多個固定于橫梁17上的面陣CCD攝像頭16、18、19、39和激光發(fā)生器20以及固定于輪對W內(nèi)側(cè)距下方左右兩側(cè)的渦流測距儀38組成檢測機構(gòu)，其中左右各一個面陣CCD攝像頭16固定于輪對W的最大直徑處，兩面陣CCD攝像頭18固定于輪對W的中間，左右各一個面陣CCD攝像頭19固定于輪對W的上方，兩個面陣CCD攝像頭39分別固定于正對輪對W軸頭兩端面處；由帶電機擺線針輪減速器36驅(qū)動其輸出軸上的鏈輪35，經(jīng)鏈條、鏈輪34帶動固定于傳動軸37兩端的托輪33旋轉(zhuǎn)，從而組成旋轉(zhuǎn)機構(gòu)；推出氣缸7與固定支座6鉸接，并和定位氣缸9組成推出及防沖出機構(gòu)；以上機構(gòu)均固定于機架1上。
由于定位氣缸9的作用，可防止由隔離裝置Ⅰ推入輪對W時不至引起沖擊，當(dāng)定位氣缸9回縮時可使輪對W平穩(wěn)進入一次測試裝置Ⅱ中，由四個托輪33將輪對定位其中(圖3)。固定于輪對軸頭兩端面處的兩面陣CCD攝像頭39，分別識別輪對軸頭信息，并顯示紀(jì)錄輪對歷史資料。固定于輪對中間的面陣CCD18攝像頭，自動測量出輪輞厚度。將剝離處旋轉(zhuǎn)至垂直中心線上方，通過固定在上方的面陣CCD19來測得剝離。擦傷深度是將擦傷表面旋轉(zhuǎn)至輪對水平中心上，通過固定于輪對最大直徑處(
圖1、3)的面陣CCD16來測得擦傷深度。固定于輪對內(nèi)側(cè)距下方左右兩側(cè)的渦流測距儀38，用以測定輪對內(nèi)側(cè)距，通過輪對旋轉(zhuǎn)測出不少于三點輪對內(nèi)側(cè)距尺寸。通過帶電機擺線針輪減速器36驅(qū)動鏈輪35及鏈條來帶動固定在傳動軸37上的鏈輪34，同時帶動固定在傳動軸37兩端的托輪33旋轉(zhuǎn)，使輪對W轉(zhuǎn)動。一次測試完畢后由推出氣缸7將輪對W推入二次測試裝置Ⅲ內(nèi)。此時，一次測試裝置Ⅱ處空位。
如
圖1、4所示，二次測試裝置Ⅲ的結(jié)構(gòu)是由固定在橫梁42上并位于輪對W上方兩側(cè)水平最大輪徑處的左右二個面陣CCD21、24及固定于輪對軸中心上方的三個線陣CCD或激光測徑儀22組成測試機構(gòu)；托起機構(gòu)是由液壓站14、固定于機架29上的油缸28及經(jīng)軸銷30連接的定位滑塊31、固定在定位滑塊31上并可沿導(dǎo)向軸11移動的V形定位塊12以及定位橫梁23所構(gòu)成；旋轉(zhuǎn)機構(gòu)是由帶電機擺線針輪減速器27及其輸出軸上的鏈輪26、鏈條、鏈輪25、固定鏈輪25的傳動軸41及其兩端的托輪40所構(gòu)成；由推出氣缸10和定位氣缸13組成推出及防沖定位機構(gòu)；以上機構(gòu)均固定于機架1上。
由于定位氣缸13的作用，可防止輪對W從一次測試裝置Ⅱ推入時引起的沖擊，讓輪對定位于四個托輪40中(圖4)，固定于輪對W兩端的支架29上的油缸28，在液壓站14提供的動力的驅(qū)動下，通過固定于油缸28的活塞桿端的軸銷30帶動定位滑塊31運動，在定位滑塊31上固定V形定位塊12并將輪對W定位其中。當(dāng)定位滑塊31沿導(dǎo)向軸11上移到與定位橫梁23接觸時，將V形定位塊12及輪對W同時定位在一定高度上，此時在輪對上方兩側(cè)水平最大輪徑處的面陣CCD21和24將輪對輪徑、輪緣厚、踏面磨耗、輪輞寬尺寸全部測得。固定于軸中心上方的三個激光測徑儀22測得輪座軸直徑、輪中軸直徑，測量完畢后由托起機構(gòu)將輪對下降至四個托輪40中，通過帶電機擺線針輪減速器27驅(qū)動鏈輪26及25帶動固定于傳動軸41兩端的托輪40旋轉(zhuǎn)使輪對轉(zhuǎn)動90°左右，再次由托起機構(gòu)將輪對重新托至原有高度，重復(fù)測得輪對輪徑，兩次所測輪徑差值即輪對橢圓度，測量完畢后再次下降至四個托輪40中，由推出氣缸10將輪對推出。整個上述過程完全是自動控制的，根據(jù)測得數(shù)據(jù)來判定輪對踏面是否重新加工或報廢，為輪對配裝完成完整的“51”卡提供必要數(shù)據(jù)。
該檢測裝置可單獨使用，工控機的軟件管理系統(tǒng)也可參與輪對的超聲波探傷、電磁探傷、軸頭軸承壓裝以及重新鏇輪后數(shù)據(jù)的錄入，形成對輪對檢修全過程的監(jiān)控，達(dá)到輪對檢修有序可控、檢修質(zhì)量穩(wěn)定、并將檢修后輪對全部數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫中，達(dá)到輪對裝車安全有保證的目的。
權(quán)利要求1.一種輪對自動檢測裝置，其特征在于由輪對隔離裝置(Ⅰ)、一次測試裝置(Ⅱ)以及二次測試裝置(Ⅲ)依次連接，各裝置均與計算機接口相通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種輪對自動檢測裝置，其特征在于，所述的輪對隔離裝置(Ⅰ)的結(jié)構(gòu)是固定支座(6)與隔離氣缸(5)鉸接并固定于機架(1)上，隔離氣缸(5)的活塞桿通過軸銷(4)與臂(3)相連，臂(3)固定于可旋轉(zhuǎn)的撥動軸(2)上，再撥動軸(2)的兩端分別固定有隔離臂(15)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種輪對自動檢測裝置，其特征在于，所述的一次測試裝置(Ⅱ)的結(jié)構(gòu)是由一組多個固定于橫梁(17)上的面陣CCD攝像頭(16、18、19、39)和激光發(fā)生器(20)以及固定于輪對(W)內(nèi)側(cè)距下方左右兩側(cè)的渦流測距儀(38)組成檢測機構(gòu)，其中面陣CCD攝像頭(16)固定于輪對(W)的水平最大直徑處，面陣CCD攝像頭(18)固定于輪對(W)的中間，面陣CCD攝像頭(19)固定于輪對(W)的上方，兩個面陣CCD攝像頭(39)分別固定于正對輪對(W)軸頭兩端面處；由帶電機擺線針輪減速器(36)驅(qū)動其輸出軸上的鏈輪(35)，經(jīng)鏈條、鏈輪(34)帶動固定于傳動軸(37)兩端的托輪(33)旋轉(zhuǎn)，從而組成旋轉(zhuǎn)機構(gòu)；推出氣缸(7)與固定支座(6)鉸接，并和定位氣缸(9)組成推出及防沖出機構(gòu)；以上機構(gòu)均固定于機架(1)上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述一種輪對自動檢測裝置，其特征在于，二次測試裝置(Ⅲ)的結(jié)構(gòu)是由固定在橫梁(42)上并位于輪對(W)上方兩側(cè)最大輪徑處的面陣CCD(21、24)及固定于輪對軸中心上方的三個線陣CCD或激光測徑儀(22)組成測試機構(gòu)；托起機構(gòu)是由液壓站(14)、固定于機架(29)上的油缸(28)及經(jīng)軸銷(30)連接的定位滑塊(31)、固定在定位滑塊(31)上并可沿導(dǎo)向軸(11)移動的V形定位塊(12)以及定位橫梁(23)所構(gòu)成；旋轉(zhuǎn)機構(gòu)是由帶電機擺線針輪減速器(27)及其輸出軸上的鏈輪(26)、鏈條和鏈輪(25)、固定鏈輪(25)的傳動軸(41)及其兩端的托輪(40)所構(gòu)成；由推出氣缸(10)和定位氣缸(13)組成推出及防沖定位機構(gòu)；以上機構(gòu)均固定于機架(1)上。
專利摘要本實用新型是一種輪對自動檢測裝置,適用于鐵路車輛檢修中檢測輪對有關(guān)尺寸磨耗、擦傷及剝離,其結(jié)構(gòu)由隔離裝置、一次和二次測試裝置依次連接而成,其特征在于:一次測試裝置用多個面陣CCD攝像頭將輪對軸端標(biāo)記顯示并記錄,并自動測得輪輞厚度、擦傷、剝離及三點輪對內(nèi)側(cè)距;二次用多個面陣CCD攝像頭及激光測徑儀自動測得踏面尺寸形狀磨耗、輪座軸直徑及軸中軸直徑,由計算機自動處理檢測的數(shù)據(jù)、存檔、打印輸出管理,為輪對自動檢測提供正確的有關(guān)數(shù)據(jù)。
文檔編號B61K9/00GK2463262SQ0120462
公開日2001年12月5日 申請日期2001年2月28日 優(yōu)先權(quán)日2001年2月28日
發(fā)明者朱世鵬, 汪志敏 申請人:北京新聯(lián)鐵科貿(mào)有限公司