专利名称：大功率机车轮对尺寸测量机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种机车车辆检测设备，尤其是一种大功率机车轮对尺寸测量机。
背景技术：
大功率机车轮对尺寸测量机应用于铁路大功率机车、动车、及常规机车的检修，尤其用于完成HXD系列大功率机车组的动、拖车轮对尺寸的自动测量。现有的轮对测量机存在着以下缺点(1)通用性、兼容性差或为满足通用性而使设备复杂化；(2)测量方式复杂测量环节多，多传感器多数据测量后计算差值累计误差高，影响测量精度；(3)人工识别操作程度高；(4)设备复杂稳定性差。

实用新型内容本实用新型提供了一种兼容性好，测量精度高，操作简单的大功率机车轮对尺寸测量机。实现本实用新型目的的大功率机车轮对尺寸测量机，包括放置在地面上的龙门机架，位于所述龙门机架前端的预检位拨轮系统和跨过所述龙门机架检测位拨轮系统，固定在所述龙门机架侧面的定位系统和举升系统，固定在所述龙门机架顶部的轮轴测量系统， 所述轮轴测量系统可在所述龙门机架上做直线运动。所述龙门机架，包括底座，位于所述底座两侧的立柱和位于所述立柱上端的横
M
TTC。所述预检位拨轮系统，包括预拨轮装置，轮对旋转装置，预阻挡装置，以及轮与轴承有无检测装置。所述检测位拨轮系统，包括拨轮装置，阻挡装置和抱轮装置。所述举升系统，包括所述底座上的驱动装置和负重传感器，所述驱动装置与所述抱轮装置相连。所述定位系统，包括位于所述立柱上的液压顶尖和电动顶尖，所述液压顶尖和电动顶尖上各设有一个限位传感器。所述轮轴测量系统，包括位于所述横梁上的X轴伺服控制滑台、Y轴伺服控制滑台、分别位于所述X轴伺服控制滑台和Y轴伺服控制滑台上的CCD检测装置。本实用型新型的铁路测量轮对测量机的有益效果如下1、能够同时完成车轮直径、制动盘厚度同轮直径差、制动盘磨耗、踏面圆周磨耗、 车轮轮缘厚度、QR值、车轮轮辋宽度、轮对内侧距、车轮端面跳动、车轮径向跳动、轴身等相关测量值、轮位差、盘位差的测量。2、种类兼容性强，本设备采用伺服柔性控制，针对不同种产品，只需修改检测位置尺寸参数即可兼容新型产品，适用于目前所有种类动车及大功率机车轮对检测。3、准确性高，本设备采用的CCD测量元件具有高精度、高分辨率、高频响、抗强光
3干扰、适应各种表面状态等优点，轴长方向长度数据测量采取用高刚性、高精度、伺服驱动的滑台模组进行绝对增量式测量，测量直接准确，便于精度补偿消除系统误差，从而最大程度地保证了测量结果的稳定性、真实性和可靠性。4、操作程度低，并不需人工因产品种类不同更换设备对应配件，对应智能化高， 系统自动调用测量程序，最大程度上降低了劳动强度、减少人为因素对测量结果的影响。5、结构简单，本设备采用测量装置数及辅助动作机构目较前期产品减少，易于维护、稳定性高。

图1为本实用新型大功率机车轮对尺寸测量机的结构示意图。图2为本实用新型大功率机车轮对尺寸测量机的装配图。图3为本实用新型大功率机车轮对尺寸测量机的预检位拨轮系统的结构示意图。图4为图3的左视图。图5为本实用新型大功率机车轮对尺寸测量机的测位拨轮系统的结构示意图。图6为本实用新型大功率机车轮对尺寸测量机的举升系统的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型的大功率机车轮对尺寸测量机，包括放置在地面上的龙门机架3，位于所述龙门机架3前端的预检位拨轮系统1和跨过所述龙门机架3检测位拨轮系统2，固定在所述龙门机架3侧面的定位系统5和举升系统6，固定在所述龙门机架3顶部的轮轴测量系统4，所述轮轴测量系统4可在所述龙门机架3上做直线运动。如图1、2所示，所述龙门机架3，包括底座31，位于所述底座31两侧的立柱32和位于所述立柱32上端的横梁33。如图1、3、4所示，所述预检位拨轮系统1，包括预拨轮装置11，轮对旋转装置12， 预阻挡装置13，以及轮与轴承有无检测装置14。预检位拨轮系统的功能主要是旋转轮对和输送轮对、预检装置进行轴端信息采集和轮对外观检查，由拨轮装置11自动将轮对推向检测工位；可轻松实现轮对的缓冲定位和自动推出，减少系统振动，降低系统噪声，以便达到保护轮对的目的，另外在此工位装有轮与轴承有无检测装置14用于判断轮对左、右轴承的有无，为下步举升系统6动作提供判据，智能化程度高。如图1、5所示，所述检测位拨轮系统2，包括拨轮装置21，阻挡装置22和抱轮装置 23。检测位拨轮系统2为轮对举升准备一个正确的位置，其采用气动抱轮，并用伺服系统控制旋转可完全实现不同车型轮对的多点测量、端面跳动和径向跳动提供精确分度驱动， 且与轮缘是弹性接触，两滚轮对轮缘作用力的合力远远小于lOOKg，只抵消了一部分轮对的重力，对中心孔定位没有任何影响。测量完成后自动通过拨轮装置21将轮对输送到下一工位；如图1、6所示，所述举升系统6，包括所述底座31上的驱动装置61和负重传感器 62，所述驱动装置61与所述抱轮装置23相连。举升系统6的驱动装置61由2支伺服控制电动推杆供动力支持，上部设置托轮，通过轮与轴承有无检测装置提供的判断结果自动调整高度以适应轮对有无轴承两种状态。其底部装有负重传感器62，可以通过智能系统调整举升机构对轮对的支撑力。减少顶尖系统受力情况，提高了测量系统自身的刚度，以保证测量的高精度和良好的稳定性，同时为设备操作人员安全提供保障。如图1、2所示，所述定位系统5，包括位于所述立柱32上的液压顶尖51和电动顶尖52，所述液压顶尖51和电动顶尖52上各设有一个限位传感器53。定位系统5安装于龙门机架3的两端，包括一电动顶尖52和一液压顶尖51构成，其功能是对举升后的轮对进行精确的轴心定位，并提供旋转支撑，针对各种轮对顶尖都靠限位传感器定位停在相应处，以给测量准备一个正确的位置，并且保证一次定位完成所有检测项目测量。如图1、2所示，所述轮轴测量系统4，包括位于所述横梁上的X轴伺服控制滑台41 和Y轴伺服控制滑台42，分别位于所述X轴伺服控制滑台41和Y轴伺服控制滑台42上的 CXD检测装置43。测量装系统通过其X\Y轴二轴伺服控制滑台模组单元安装于龙门机架上，CXD检测模组在X向可以实现整个轮对各个被测量点的全面覆盖，Y向上滑台模组控制 CCD检测模组到各检测高度位置上。以CCD全程扫描式测量各测量面，并取得X向位置信号后通过X向伺服模组以绝对增量模式读出。轮对踏面，及轴向尺寸的测量采用一个高精度 CCD测量单元完成对踏面的扫描；对制动盘、轮盘参数的测量是采用一对专用高精度CCD测量单元完成对制动盘参数的测量；上述两组CCD测量单元完成了对所有HXD大功率机车、动车车型动、拖轮对的全面兼容。本实用新型的大功率机车轮对尺寸测量机，还包括电气控制系统协调整机的工作，控制着其他系统的运行，我们采用以工控机与PLC为主要控制中心的控制系统。PLC通过RS-232串行接口连接工业控制计算机，同时PLC将外围连接的开关信号、电机运行信号发送给计算机，由计算机发送相关命令给控制器，从而达到控制与PLC相连接的各个部件， 进而控制整机的协调运行。软件系统为自动控制轮对尺寸测量设备完成轮对各几何尺寸的测量，轮对轮廓数据的采集、分析计算各尺寸，并存储打印测量结果。本实用新型的大功率机车轮对尺寸测量机的优点如下1、通过水平方向伺服驱动的滑台模组的控制CCD系统依次扫描轮对所需检测个面，并通过伺服系统绝对增量式测取长度方向的数据来完成一系列轴向测量，此种方式在提高测量精度的同时，增强了适用产品的种类具备了相当的通用性，简化了设备结构，降低了成本，提高了设备稳定性，降低了设备维护要求。2、通过伺服控制的举升模块同轮与轴承有无装置，用单一结构将轮对有无轴承两种状态精确举升到设定高度，并可根据轴颈、轴承外径不同而调整程序参数来改变设定高度，柔性化适应性强。3、通过拥有电动顶尖与液压顶尖的定位模块，针对不同车型车轴长度不一，每次顶尖都靠限位传感器定位停在不同位置，以保证中心顶尖卡紧车轴，适应多种不同轴长产品，并能在一次定位后完成所有项目测量。上面所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神前提下，本领域普通工程技术人员对本实用新型技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本实用新型的权利要求书确定的保护范围内。
权利要求1.一种大功率机车轮对尺寸测量机，其特征在于包括放置在地面上的龙门机架，位于所述龙门机架前端的预检位拨轮系统和跨过所述龙门机架检测位拨轮系统，固定在所述龙门机架侧面的定位系统和举升系统，固定在所述龙门机架顶部的轮轴测量系统，所述轮轴测量系统可在所述龙门机架上做直线运动。
2.根据权利要求1所述的大功率机车轮对尺寸测量机，其特征在于所述龙门机架，包括底座，位于所述底座两侧的立柱和位于所述立柱上端的横梁。
3.根据权利要求2所述的大功率机车轮对尺寸测量机，其特征在于所述预检位拨轮系统，包括预拨轮装置，轮对旋转装置，预阻挡装置，以及轮与轴承有无检测装置。
4.根据权利要求2所述的大功率机车轮对尺寸测量机，其特征在于所述检测位拨轮系统，包括拨轮装置，阻挡装置和抱轮装置。
5.根据权利要求4所述的大功率机车轮对尺寸测量机，其特征在于所述举升系统，包括所述底座上的驱动装置和负重传感器，所述驱动装置与所述抱轮装置相连。
6.根据权利要求2所述的大功率机车轮对尺寸测量机，其特征在于所述定位系统，包括位于所述立柱上的液压顶尖和电动顶尖，所述液压顶尖和电动顶尖上各设有一个限位传感器。
7.根据权利要求2所述的大功率机车轮对尺寸测量机，其特征在于所述轮轴测量系统，包括位于所述横梁上的X轴伺服控制滑台、Y轴伺服控制滑台、分别位于所述X轴伺服控制滑台和Y轴伺服控制滑台上的CCD检测装置。
专利摘要本实用新型提供了一种兼容性好，测量精度高，操作简单的大功率机车轮对尺寸测量机，包括放置在地面上的龙门机架，位于所述龙门机架前端的预检位拨轮系统和跨过所述龙门机架的检测位拨轮系统，固定在所述龙门机架侧面的定位系统和举升系统，固定在所述龙门机架顶部的轮轴测量系统，所述轮轴测量系统可在所述龙门机架上做直线运动。本实用型新型所述机车测量轮对测量机能够同时完成车轮直径、制动盘厚度同轮直径差、制动盘磨耗、踏面圆周磨耗、车轮轮缘厚度、QR值、车轮轮辋宽度、轮对内侧距、车轮端面跳动、车轮径向跳动、轴身等相关测量值、轮位差、盘位差的测量；种类兼容性强、准确性高、操作程度低、结构简单、易于维护、稳定性高。
文档编号G01B11/00GK202216662SQ20112030663
公开日2012年5月9日 申请日期2011年8月22日 优先权日2011年8月22日
发明者张伟, 李印戈, 王利群, 王志全 申请人:北京新联铁科技发展有限公司