專利名稱：一種列車車輪在線檢測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種無損傷列車車輪檢測技術(shù)，具體的涉及一種列車車輪在線檢測裝置。
背景技術(shù)：
車輪是列車重要的行走部件，在列車運行過程中，因車輪的材質(zhì)、列車制動、轉(zhuǎn)彎、駝峰緩行器，以及在某些非正常受力狀態(tài)下，將會導(dǎo)致在部分車輪踏面上產(chǎn)生擦傷、剝離等故障；它是導(dǎo)致列車發(fā)生故障的重要原因之一，其質(zhì)量及運行狀態(tài)的優(yōu)劣直接影響著列車運行的安全。因此，國內(nèi)外對于列車車輪的質(zhì)量都非常重視，特別是隨著國內(nèi)列車的不斷提速，對車輪的質(zhì)量及可靠性的要求變得越來越重要。
目前，國外關(guān)于車輪在線探傷的研究開展得比較早，但基本上都是采用特種鋼軌機(jī)構(gòu)(如美國和澳大利亞)，或者鋼軌開槽或打孔機(jī)構(gòu)(如德國)，但是這兩種方式均有明顯的弊端和局限性首先，使用特種鋼軌機(jī)構(gòu)成本過高，生產(chǎn)批量較小時，該機(jī)構(gòu)會給整個檢測系統(tǒng)帶來沉重的附加成本；其次，在鋼軌上開槽或打孔，不可避免地會降低鋼軌原有的強(qiáng)度、抗彎性能等力學(xué)性能，大大削弱了鋼軌的承載能力，而且給行車安全更帶來了一定隱患。
目前國內(nèi)對于列車車輪探傷的研究與應(yīng)用，依然停留在人工探傷或離線后進(jìn)行列車輪對的自動化探傷。人工探傷對探傷人員的素質(zhì)與技能依賴性太強(qiáng)，探傷結(jié)果主觀性太強(qiáng)，同時費時費力，探傷速度很慢；離線列車輪對的自動化探傷需要將輪對拆卸下來，然后放入探傷系統(tǒng)檢測，同樣費時費力，而且在拆卸過程中，容易給車輪帶來意外損傷。
目前國內(nèi)關(guān)于列車車輪在線探傷的研究很少，幾近空白。
實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于，針對現(xiàn)有列車車輪檢測技術(shù)中普遍存在的弊端和不足，提供一種具有低成本、高可靠性，并能輔助自動檢測系統(tǒng)，快速高效地實現(xiàn)列車車輪在線檢測的裝置。
本實用新型所提供的技術(shù)方案是一種列車車輪在線檢測裝置，包括列車車輪、軌道及檢測器，所述的軌道包括兩條平行的道軌，檢測器設(shè)置在軌道一側(cè)；每一車輪包括輪轂、輻板、輪緣及踏面；其特征在于所述的軌道的兩條道軌上，至少分別設(shè)有一處用于使所述車輪對處于檢測位置的對稱形變；所述的形變是兩條道軌分別前后間隔設(shè)置、水平地向外扭曲使兩道軌間距增加、并改變其原有平行狀態(tài)的兩段對稱的過渡段，及連接在兩過渡段中間、兩條道軌重新扭回平行狀態(tài)、并延伸一段長度的工作段組成；所述工作段處兩道軌之間的間距，是大于原軌道間距、且小于原道軌間距與兩倍踏面寬度之和。
在所述兩道軌的內(nèi)側(cè)，分別設(shè)有一條與原軌道平行、用來抵住車輪輪緣、防止車輪軸向竄動及脫軌的護(hù)軌；所述護(hù)軌的長度，是等于或大于兩段過渡段及工作段道軌徑向長度之和；實踐中，護(hù)軌的長度略大于兩段過渡段及工作段道軌徑向長度之和，其上端面略高于道軌的上端面，以確保車輪通過時不發(fā)生脫軌。
所述道軌工作段的徑向長度，是等于或大于被檢測車輪的周長；實際應(yīng)用中，可以根據(jù)需要具體設(shè)置工作段的徑向長度，一般應(yīng)大于現(xiàn)有技術(shù)使用的最大車輪的周長。
所述的檢測器，是用來檢測車輪踏面狀況、金屬疲勞、內(nèi)部損傷、性狀技術(shù)指標(biāo)的檢測儀器或設(shè)備，如電子攝像頭、X射線探傷器等，并可以連接計算機(jī)等數(shù)據(jù)采集及處理系統(tǒng)，自動完成檢測工作。所述的檢測器，是設(shè)置在所述工作段道軌與護(hù)軌之間的間隙中。
在所述的軌道上，設(shè)有一處、或間隔設(shè)有兩處或多處對稱形變，同時也在各形變處相應(yīng)附設(shè)有護(hù)軌及檢測器，以便對車輪進(jìn)行復(fù)檢，或者對車輪的不同性狀技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行檢測。
由于本實用新型采用了軌道偏置并輔以護(hù)軌的檢測裝置，使本實用新型具有以下優(yōu)點1、保證了良好的檢測效果由于鋼軌偏置，使車輪對暴露出原來與輪軌相接觸的區(qū)域，特別是踏面，作為有效檢測區(qū)域，從缺陷產(chǎn)生的根源部位對其進(jìn)行檢測，使整個檢測探傷系統(tǒng)的效果提供了可靠的保證；2、低成本本實用新型采用現(xiàn)有成型鋼軌，不用另外設(shè)計特種鋼軌及其生產(chǎn)線，避免增加成本；3、高可靠性本實用新型僅對道軌進(jìn)行了形變處理，不破壞道軌的整體結(jié)構(gòu)，不會削弱道軌的機(jī)械強(qiáng)度，同時在輪緣內(nèi)側(cè)輔以護(hù)軌，保證了車輪對在檢測線路上的安全運行；4、可快速實現(xiàn)探傷在線檢測探傷時，列車可以正向或反向通過檢測工作段，通過后即可完成車輪對的探傷，整個過程快速、簡捷。
本實用新型可以廣泛應(yīng)用于各種有軌列車、礦車車輪對的檢測。


圖1本實用新型實施例1的主視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是圖1中A-A的剖視圖。
圖3是圖2中B的局部放大圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例，對本實用新型進(jìn)一步說明。
實施例1，構(gòu)造一種列車車輪踏面在線檢測裝置。
參見圖1-圖3，一種列車車輪在線檢測裝置，包括列車車輪2、軌道1及檢測器3，所述的軌道1包括兩條平行的道軌1a及1b，其上端面共同支持著由兩只車輪2a及2b組成的成對運行的列車車輪對，檢測器3設(shè)置在軌道1的內(nèi)側(cè)；每一車輪2包括輪轂、輻板、輪緣21及踏面22，其中，車輪的直徑為D，踏面22的寬度為D1。
所述的軌道1的兩條道軌1a及1b上，分別設(shè)有一處用于使所述車輪2對處于檢測位置的對稱形變；所述的形變是兩條道軌1a及1b分別前后間隔設(shè)置、水平地向外扭曲使兩道軌間距增加、并改變其原有平行狀態(tài)的兩段對稱的過渡段L1及L3，及連接在兩過渡段L1及L3中間、兩條道軌1a及1b重新扭回平行狀態(tài)、并延伸一段長度的工作段L2組成；所述工作段L2處兩道軌1a及1b之間的間距D2，是大于原軌道間距D0、且小于原道軌D0間距與兩倍踏面寬度D1之和，即D0＜D2＜D0+2D1，本實施例中取D2＝D0+1.5D1。
在所述兩道軌1a及1b的內(nèi)側(cè)，分別設(shè)有一條與原軌道平行、用來抵住車輪輪緣、防止車輪軸向竄動及脫軌的護(hù)軌4a及4b；所述護(hù)軌4的長度，是工作段道軌L2徑向長度的2倍，大于兩段過渡段L1及L3與工作段道軌L2徑向長度之和。護(hù)軌4的上端面略高于道軌1的上端面，以確保車輪2通過時不發(fā)生脫軌。
所述道軌工作段L2的徑向長度，是被檢測車輪的周長的1.5倍，即1.5πD。
所述的檢測器3，是用來檢測車輪踏面狀況、金屬疲勞、內(nèi)部損傷、性狀技術(shù)指標(biāo)的檢測儀器或設(shè)備，本實施例中采用X射線探傷器，并通過連線連接計算機(jī)等數(shù)據(jù)采集及處理系統(tǒng)，自動完成檢測工作。所述的檢測器3，是設(shè)置在所述工作段道軌L2與護(hù)軌4之間的間隙中。
本實施例中，在所述的軌道上，設(shè)有一處對稱形變。
由于本實施例中的D2＝D0+1.5D1，使車輪2行駛至道軌工作段L2處時，車輪踏面的靠外的一部與道軌相接觸，寬度為D11，而其靠內(nèi)的一部則空出，寬度為D12；此時空出的寬度為D12踏面部分就是有效的檢測區(qū)域，而這部分區(qū)域是列車正常運行時軌道1與車輪踏面23的主要接觸區(qū)域，也是車輪2缺陷產(chǎn)生的根源。
實施例2，構(gòu)造一種由國產(chǎn)60鋼軌和配套車輪組成的列車車輪踏面在線檢測裝置。
參見圖1-圖3，本實施例的基本結(jié)構(gòu)與實施例1相同。本實施例具體選用的是標(biāo)準(zhǔn)軌距、國產(chǎn)60鋼軌和配套使用的德國產(chǎn)ScheibenradRw8881車輪。具體采用的數(shù)據(jù)為L1＝1250mm；L2＝3350mm；L3＝1250mm；D＝1066mm；D0＝1551mm；D1＝112.5mm；D2＝1749mm；D11＝45mm；D12＝60.5mm；道軌工作段的徑向長度為8m；護(hù)軌4的徑向長度為6m。
如上述實施例的方法，在所述的軌道1上，可以間隔設(shè)有兩處或多處對稱形變，同時在形變位置也相應(yīng)附設(shè)有護(hù)軌4及檢測器3，以便對車輪2進(jìn)行復(fù)檢，或者對車輪2的不同性狀技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行檢測。
權(quán)利要求1.一種列車車輪在線檢測裝置，包括列車車輪、軌道及檢測器，所述的軌道包括兩條平行的道軌，檢測器設(shè)置在軌道一側(cè)；每一車輪包括輪轂、輻板、輪緣及踏面；其特征在于所述的軌道的兩條道軌上，至少分別設(shè)有一處用于使所述車輪對處于檢測位置的對稱形變；所述的形變是兩條道軌分別前后間隔設(shè)置、水平地向外扭曲使兩道軌間距增加、并改變其原有平行狀態(tài)的兩段對稱的過渡段，及連接在兩過渡段中間、兩條道軌重新扭回平行狀態(tài)、并延伸一段長度的工作段組成；所述工作段處兩道軌之間的間距，是大于原軌道間距、且小于原道軌間距與兩倍踏面寬度之和。
2.如權(quán)利要求1所述的檢測裝置，其特征在于在所述兩道軌的內(nèi)側(cè)，分別設(shè)有一條與原軌道平行、用來抵住車輪輪緣、防止車輪軸向竄動及脫軌的護(hù)軌。
3.如權(quán)利要求1或2所述的檢測裝置，其特征在于所述護(hù)軌的長度，是等于或大于兩段過渡段及工作段道軌徑向長度之和。
4.如權(quán)利要求1或2所述的檢測裝置，其特征在于所述道軌的工作段的長度，是等于或大于被檢測車輪的周長。
5.如權(quán)利要求1或2所述的檢測裝置，其特征在于所述的檢測器，是用來檢測車輪踏面狀況、金屬疲勞、內(nèi)部損傷、性狀技術(shù)指標(biāo)的檢測儀器或設(shè)備，并可以連接計算機(jī)等數(shù)據(jù)采集及處理系統(tǒng)。
6.如權(quán)利要求5所述的檢測裝置，其特征在于所述的檢測器，是設(shè)置在所述工作段道軌與護(hù)軌之間的間隙中。
7.如權(quán)利要求1或2所述的檢測裝置，其特征在于在所述的軌道上，在所述的軌道上，設(shè)有一處對稱形變。
8.如權(quán)利要求1或2所述的檢測裝置，其特征在于在所述的軌道上，在所述的軌道上，可以間隔設(shè)有兩處或多處對稱形變。
專利摘要本實用新型提供了一種列車車輪在線檢測裝置，包括列車車輪、軌道及檢測器，軌道由兩條平行道軌組成，其上端面共同支持列車車輪對，檢測器設(shè)置在軌道一側(cè)；每一車輪包括輪轂、輻板、輪緣及踏面；所述的軌道的兩條道軌上，至少分別設(shè)有一處用于使所述車輪對處于檢測位置的對稱形變；所述的形變是兩條道軌分別前后間隔設(shè)置、水平地向外扭曲使兩道軌間距增加、并改變其原有平行狀態(tài)的兩段對稱的過渡段，及連接在兩過渡段中間、兩條道軌重新扭回平行狀態(tài)、并延伸一段長度的工作段組成；所述工作段處兩道軌之間的間距，是大于原軌道間距、且小于原道軌間距與兩倍踏面寬度之和。其優(yōu)點在于檢測效果好、工作可靠、成本低、可快速實現(xiàn)在線檢測。
文檔編號B61K9/12GK2823079SQ20052011814
公開日2006年10月4日 申請日期2005年9月1日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月1日
發(fā)明者黃永巍, 任明照, 高東海 申請人:鐵道科學(xué)研究院金屬及化學(xué)研究所