專利名稱：大功率機車輪對尺寸測量機的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種機車車輛檢測設備，尤其是一種大功率機車輪對尺寸測量機。
背景技術：
大功率機車輪對尺寸測量機應用于鐵路大功率機車、動車、及常規(guī)機車的檢修，尤其用于完成HXD系列大功率機車組的動、拖車輪對尺寸的自動測量。現(xiàn)有的輪對測量機存在著以下缺點(1)通用性、兼容性差或為滿足通用性而使設備復雜化；(2)測量方式復雜測量環(huán)節(jié)多，多傳感器多數(shù)據(jù)測量后計算差值累計誤差高，影響測量精度；(3)人工識別操作程度高；(4)設備復雜穩(wěn)定性差。

實用新型內(nèi)容本實用新型提供了一種兼容性好，測量精度高，操作簡單的大功率機車輪對尺寸測量機。實現(xiàn)本實用新型目的的大功率機車輪對尺寸測量機，包括放置在地面上的龍門機架，位于所述龍門機架前端的預檢位撥輪系統(tǒng)和跨過所述龍門機架檢測位撥輪系統(tǒng)，固定在所述龍門機架側面的定位系統(tǒng)和舉升系統(tǒng)，固定在所述龍門機架頂部的輪軸測量系統(tǒng)， 所述輪軸測量系統(tǒng)可在所述龍門機架上做直線運動。所述龍門機架，包括底座，位于所述底座兩側的立柱和位于所述立柱上端的橫
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TTC。所述預檢位撥輪系統(tǒng)，包括預撥輪裝置，輪對旋轉(zhuǎn)裝置，預阻擋裝置，以及輪與軸承有無檢測裝置。所述檢測位撥輪系統(tǒng)，包括撥輪裝置，阻擋裝置和抱輪裝置。所述舉升系統(tǒng)，包括所述底座上的驅(qū)動裝置和負重傳感器，所述驅(qū)動裝置與所述抱輪裝置相連。所述定位系統(tǒng)，包括位于所述立柱上的液壓頂尖和電動頂尖，所述液壓頂尖和電動頂尖上各設有一個限位傳感器。所述輪軸測量系統(tǒng)，包括位于所述橫梁上的X軸伺服控制滑臺、Y軸伺服控制滑臺、分別位于所述X軸伺服控制滑臺和Y軸伺服控制滑臺上的CCD檢測裝置。本實用型新型的鐵路測量輪對測量機的有益效果如下1、能夠同時完成車輪直徑、制動盤厚度同輪直徑差、制動盤磨耗、踏面圓周磨耗、 車輪輪緣厚度、QR值、車輪輪輞寬度、輪對內(nèi)側距、車輪端面跳動、車輪徑向跳動、軸身等相關測量值、輪位差、盤位差的測量。2、種類兼容性強，本設備采用伺服柔性控制，針對不同種產(chǎn)品，只需修改檢測位置尺寸參數(shù)即可兼容新型產(chǎn)品，適用于目前所有種類動車及大功率機車輪對檢測。3、準確性高，本設備采用的CCD測量元件具有高精度、高分辨率、高頻響、抗強光
3干擾、適應各種表面狀態(tài)等優(yōu)點，軸長方向長度數(shù)據(jù)測量采取用高剛性、高精度、伺服驅(qū)動的滑臺模組進行絕對增量式測量，測量直接準確，便于精度補償消除系統(tǒng)誤差，從而最大程度地保證了測量結果的穩(wěn)定性、真實性和可靠性。4、操作程度低，并不需人工因產(chǎn)品種類不同更換設備對應配件，對應智能化高， 系統(tǒng)自動調(diào)用測量程序，最大程度上降低了勞動強度、減少人為因素對測量結果的影響。5、結構簡單，本設備采用測量裝置數(shù)及輔助動作機構目較前期產(chǎn)品減少，易于維護、穩(wěn)定性高。

圖1為本實用新型大功率機車輪對尺寸測量機的結構示意圖。圖2為本實用新型大功率機車輪對尺寸測量機的裝配圖。圖3為本實用新型大功率機車輪對尺寸測量機的預檢位撥輪系統(tǒng)的結構示意圖。圖4為圖3的左視圖。圖5為本實用新型大功率機車輪對尺寸測量機的測位撥輪系統(tǒng)的結構示意圖。圖6為本實用新型大功率機車輪對尺寸測量機的舉升系統(tǒng)的結構示意圖。
具體實施方式
如圖1所示，本實用新型的大功率機車輪對尺寸測量機，包括放置在地面上的龍門機架3，位于所述龍門機架3前端的預檢位撥輪系統(tǒng)1和跨過所述龍門機架3檢測位撥輪系統(tǒng)2，固定在所述龍門機架3側面的定位系統(tǒng)5和舉升系統(tǒng)6，固定在所述龍門機架3頂部的輪軸測量系統(tǒng)4，所述輪軸測量系統(tǒng)4可在所述龍門機架3上做直線運動。如圖1、2所示，所述龍門機架3，包括底座31，位于所述底座31兩側的立柱32和位于所述立柱32上端的橫梁33。如圖1、3、4所示，所述預檢位撥輪系統(tǒng)1，包括預撥輪裝置11，輪對旋轉(zhuǎn)裝置12， 預阻擋裝置13，以及輪與軸承有無檢測裝置14。預檢位撥輪系統(tǒng)的功能主要是旋轉(zhuǎn)輪對和輸送輪對、預檢裝置進行軸端信息采集和輪對外觀檢查，由撥輪裝置11自動將輪對推向檢測工位；可輕松實現(xiàn)輪對的緩沖定位和自動推出，減少系統(tǒng)振動，降低系統(tǒng)噪聲，以便達到保護輪對的目的，另外在此工位裝有輪與軸承有無檢測裝置14用于判斷輪對左、右軸承的有無，為下步舉升系統(tǒng)6動作提供判據(jù)，智能化程度高。如圖1、5所示，所述檢測位撥輪系統(tǒng)2，包括撥輪裝置21，阻擋裝置22和抱輪裝置 23。檢測位撥輪系統(tǒng)2為輪對舉升準備一個正確的位置，其采用氣動抱輪，并用伺服系統(tǒng)控制旋轉(zhuǎn)可完全實現(xiàn)不同車型輪對的多點測量、端面跳動和徑向跳動提供精確分度驅(qū)動， 且與輪緣是彈性接觸，兩滾輪對輪緣作用力的合力遠遠小于lOOKg，只抵消了一部分輪對的重力，對中心孔定位沒有任何影響。測量完成后自動通過撥輪裝置21將輪對輸送到下一工位；如圖1、6所示，所述舉升系統(tǒng)6，包括所述底座31上的驅(qū)動裝置61和負重傳感器 62，所述驅(qū)動裝置61與所述抱輪裝置23相連。舉升系統(tǒng)6的驅(qū)動裝置61由2支伺服控制電動推桿供動力支持，上部設置托輪，通過輪與軸承有無檢測裝置提供的判斷結果自動調(diào)整高度以適應輪對有無軸承兩種狀態(tài)。其底部裝有負重傳感器62，可以通過智能系統(tǒng)調(diào)整舉升機構對輪對的支撐力。減少頂尖系統(tǒng)受力情況，提高了測量系統(tǒng)自身的剛度，以保證測量的高精度和良好的穩(wěn)定性，同時為設備操作人員安全提供保障。如圖1、2所示，所述定位系統(tǒng)5，包括位于所述立柱32上的液壓頂尖51和電動頂尖52，所述液壓頂尖51和電動頂尖52上各設有一個限位傳感器53。定位系統(tǒng)5安裝于龍門機架3的兩端，包括一電動頂尖52和一液壓頂尖51構成，其功能是對舉升后的輪對進行精確的軸心定位，并提供旋轉(zhuǎn)支撐，針對各種輪對頂尖都靠限位傳感器定位停在相應處，以給測量準備一個正確的位置，并且保證一次定位完成所有檢測項目測量。如圖1、2所示，所述輪軸測量系統(tǒng)4，包括位于所述橫梁上的X軸伺服控制滑臺41 和Y軸伺服控制滑臺42，分別位于所述X軸伺服控制滑臺41和Y軸伺服控制滑臺42上的 CXD檢測裝置43。測量裝系統(tǒng)通過其X\Y軸二軸伺服控制滑臺模組單元安裝于龍門機架上，CXD檢測模組在X向可以實現(xiàn)整個輪對各個被測量點的全面覆蓋，Y向上滑臺模組控制 CCD檢測模組到各檢測高度位置上。以CCD全程掃描式測量各測量面，并取得X向位置信號后通過X向伺服模組以絕對增量模式讀出。輪對踏面，及軸向尺寸的測量采用一個高精度 CCD測量單元完成對踏面的掃描；對制動盤、輪盤參數(shù)的測量是采用一對專用高精度CCD測量單元完成對制動盤參數(shù)的測量；上述兩組CCD測量單元完成了對所有HXD大功率機車、動車車型動、拖輪對的全面兼容。本實用新型的大功率機車輪對尺寸測量機，還包括電氣控制系統(tǒng)協(xié)調(diào)整機的工作，控制著其他系統(tǒng)的運行，我們采用以工控機與PLC為主要控制中心的控制系統(tǒng)。PLC通過RS-232串行接口連接工業(yè)控制計算機，同時PLC將外圍連接的開關信號、電機運行信號發(fā)送給計算機，由計算機發(fā)送相關命令給控制器，從而達到控制與PLC相連接的各個部件， 進而控制整機的協(xié)調(diào)運行。軟件系統(tǒng)為自動控制輪對尺寸測量設備完成輪對各幾何尺寸的測量，輪對輪廓數(shù)據(jù)的采集、分析計算各尺寸，并存儲打印測量結果。本實用新型的大功率機車輪對尺寸測量機的優(yōu)點如下1、通過水平方向伺服驅(qū)動的滑臺模組的控制CCD系統(tǒng)依次掃描輪對所需檢測個面，并通過伺服系統(tǒng)絕對增量式測取長度方向的數(shù)據(jù)來完成一系列軸向測量，此種方式在提高測量精度的同時，增強了適用產(chǎn)品的種類具備了相當?shù)耐ㄓ眯裕喕嗽O備結構，降低了成本，提高了設備穩(wěn)定性，降低了設備維護要求。2、通過伺服控制的舉升模塊同輪與軸承有無裝置，用單一結構將輪對有無軸承兩種狀態(tài)精確舉升到設定高度，并可根據(jù)軸頸、軸承外徑不同而調(diào)整程序參數(shù)來改變設定高度，柔性化適應性強。3、通過擁有電動頂尖與液壓頂尖的定位模塊，針對不同車型車軸長度不一，每次頂尖都靠限位傳感器定位停在不同位置，以保證中心頂尖卡緊車軸，適應多種不同軸長產(chǎn)品，并能在一次定位后完成所有項目測量。上面所述的實施例僅僅是對本實用新型的優(yōu)選實施方式進行描述，并非對本實用新型的范圍進行限定，在不脫離本實用新型設計精神前提下，本領域普通工程技術人員對本實用新型技術方案做出的各種變形和改進，均應落入本實用新型的權利要求書確定的保護范圍內(nèi)。
權利要求1.一種大功率機車輪對尺寸測量機，其特征在于包括放置在地面上的龍門機架，位于所述龍門機架前端的預檢位撥輪系統(tǒng)和跨過所述龍門機架檢測位撥輪系統(tǒng)，固定在所述龍門機架側面的定位系統(tǒng)和舉升系統(tǒng)，固定在所述龍門機架頂部的輪軸測量系統(tǒng)，所述輪軸測量系統(tǒng)可在所述龍門機架上做直線運動。
2.根據(jù)權利要求1所述的大功率機車輪對尺寸測量機，其特征在于所述龍門機架，包括底座，位于所述底座兩側的立柱和位于所述立柱上端的橫梁。
3.根據(jù)權利要求2所述的大功率機車輪對尺寸測量機，其特征在于所述預檢位撥輪系統(tǒng)，包括預撥輪裝置，輪對旋轉(zhuǎn)裝置，預阻擋裝置，以及輪與軸承有無檢測裝置。
4.根據(jù)權利要求2所述的大功率機車輪對尺寸測量機，其特征在于所述檢測位撥輪系統(tǒng)，包括撥輪裝置，阻擋裝置和抱輪裝置。
5.根據(jù)權利要求4所述的大功率機車輪對尺寸測量機，其特征在于所述舉升系統(tǒng)，包括所述底座上的驅(qū)動裝置和負重傳感器，所述驅(qū)動裝置與所述抱輪裝置相連。
6.根據(jù)權利要求2所述的大功率機車輪對尺寸測量機，其特征在于所述定位系統(tǒng)，包括位于所述立柱上的液壓頂尖和電動頂尖，所述液壓頂尖和電動頂尖上各設有一個限位傳感器。
7.根據(jù)權利要求2所述的大功率機車輪對尺寸測量機，其特征在于所述輪軸測量系統(tǒng)，包括位于所述橫梁上的X軸伺服控制滑臺、Y軸伺服控制滑臺、分別位于所述X軸伺服控制滑臺和Y軸伺服控制滑臺上的CCD檢測裝置。
專利摘要本實用新型提供了一種兼容性好，測量精度高，操作簡單的大功率機車輪對尺寸測量機，包括放置在地面上的龍門機架，位于所述龍門機架前端的預檢位撥輪系統(tǒng)和跨過所述龍門機架的檢測位撥輪系統(tǒng)，固定在所述龍門機架側面的定位系統(tǒng)和舉升系統(tǒng)，固定在所述龍門機架頂部的輪軸測量系統(tǒng)，所述輪軸測量系統(tǒng)可在所述龍門機架上做直線運動。本實用型新型所述機車測量輪對測量機能夠同時完成車輪直徑、制動盤厚度同輪直徑差、制動盤磨耗、踏面圓周磨耗、車輪輪緣厚度、QR值、車輪輪輞寬度、輪對內(nèi)側距、車輪端面跳動、車輪徑向跳動、軸身等相關測量值、輪位差、盤位差的測量；種類兼容性強、準確性高、操作程度低、結構簡單、易于維護、穩(wěn)定性高。
文檔編號G01B11/00GK202216662SQ20112030663
公開日2012年5月9日 申請日期2011年8月22日 優(yōu)先權日2011年8月22日
發(fā)明者張偉, 李印戈, 王利群, 王志全 申請人:北京新聯(lián)鐵科技發(fā)展有限公司