一种测量城轨交通车辆车轮不圆度的装置的制作方法

本实用新型涉及一种测量装置，尤其是涉及一种测量城轨交通车辆车轮不圆度的装置。

背景技术：

铁路列车运行速度的提高，随之带来铁路车辆和轨道之间的相互动力作用的增强，车轮踏面失圆问题增多，主要包括车轮滚动圆局部非圆化和全周非圆化2种情况。车轮踏面失圆会引起车辆-轨道系统一系列动力响应的变化，对行车稳定性、安全性以及车辆轨道系统各个部件使用寿命产生严重影响，如果车轮踏面失圆的情况不能及时发现，将会继续发展成为行车安全的极大隐患。车轮不圆度的静态测量作为主要测量车轮不圆度的方法，测量装置的研究与设计必定是迫在眉睫的。目前国内对车轮不圆度还没有一个明确的标准，所投入使用的装置也是以欧洲车轮不圆度为标准。目前测量车轮不圆度的装置只能同时测量一条线上的车轮不圆度，由于整个操作过程比较复杂，只有少数较大的地铁维保公司在投入使用。

技术实现要素：

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种测量城轨交通车辆车轮不圆度的装置。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种测量城轨交通车辆车轮不圆度的装置，包括支撑装置、测量装置、传动装置。所述支撑装置包括基座、第一旋钮、滑块，第一旋钮固定在基座底部右侧面，滑块固定在装置底部，第一旋钮和滑块通过丝杆进行连接，从而将第一旋钮的转动转化为滑块的平动，通过扭转第一旋钮可使滑块移动夹紧轨道两侧，从而达到固定的效果；

所述测量装置包括激光位移传感器ⅰ、激光位移传感器ⅱ、激光位移传感器ⅲ、第一斜底座、限位器、编码器、挡片、滑轮、直板；所述传动装置包括第二斜底座ⅰ和第二斜底座ⅱ、第二旋钮ⅰ和第二旋钮ⅱ。

所述第一斜底座固定在基座的顶部中央，所述激光位移传感器ⅰ固定在第一斜底座上，用来测量车轮名义直径上的不圆度，激光位移传感器ⅱ和激光位移传感器ⅲ分别固定在激光位移传感器ⅰ下面两侧的第二斜底座ⅰ和第二斜底座ⅱ上，第二斜底座ⅰ和第二斜底座ⅱ分别固定在丝杆机构的螺母座上，第二旋钮ⅰ和第二旋钮ⅱ分别固定在基座的两侧面，并且与第二斜底座ⅰ和第二斜底座ⅱ水平位置相同，第二旋钮ⅰ和第二旋钮ⅱ和对应的螺母座分别通过丝杆机构连接，从而使第二旋钮ⅰ和第二旋钮ⅱ的转动变成第二斜底座ⅰ和第二斜底座ⅱ的平动，从而调整激光位移传感器ⅱ、激光位移传感器ⅲ的测量位置，以便测量名义直径两侧车轮直径的不圆度。

所述滑轮固定在基座下方，编码器固定在滑轮上，通过滑轮的转动带动编码器记录数据，滑轮和编码器通过轴承和垫圈与直板相连，从而整体达到固定的作用。

所述限位器固定于基座右下方，用于来记录车轮是否转动一周，挡片固定在限位器的上方基座的右侧面。挡片有一个标准刻度，标准刻度为30mm处，所述长度确定的挡片用来确定激光位移传感器在合适的工作范围内，无需测量数据时测量激光位移传感器至车轮踏面的距离从而确定激光位移传感器的测量数据是否有效。

所述基座的宽度大于车轮踏面宽度以便挡片能顺利的吸附在车轮轮缘上。

支撑装置用于将整个装置固定在钢轨上，测量装置用于不圆度的数据采集以及分析，传动装置用于对激光位移传感器进行移动进而测量不同车轮直径上的不圆度。

所述支撑装置、测量装置、传动装置三大部分做成一个整体。

所述激光位移传感器同时对车轮三条直径进行不圆度的测量。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

1)将支撑装置、测量装置、传动装置这三大部分做成了一个整体，不再是单独的部件，使整个装置操作起来更加简便迅速，同时也方便携带。

2)同时采用三个激光位移传感器进行车轮不圆度的测量，顶部的激光位移传感器主要采集的是车轮名义直径的不圆度数据，两侧的激光位移传感器可通过丝杆传动机构进行移动，可采集名义直径两侧车轮直径的不圆度。此设计的优点在于可同时测量多条线的数据，无需重复操作。

3)将限位器用作采集数据开始和结束的标识，当挡片第一次通过限位器时，整个装置开始数据的采集，当挡片再次通过限位器时，则停止数据采集。

4)采用长度确定的挡片用来确定激光位移传感器在合适的工作范围内，无需测量数据时测量激光位移传感器至车轮踏面的距离从而确定激光位移传感器的测量数据是否有效。

附图说明

图1为本实用新型的测量车轮不圆度的正面布置示意图；

图2为本实用新型的测量车轮不圆度的反面布置示意图；

图3为本实用新型正面结构示意图；

图4为本实用新型的三维结构示意图；

其中，1-基座，2-第一旋钮，3-第一斜底座，4-第二旋钮ⅰ，5-激光位移传感器ⅱ，6-第二斜底座ⅰ，7-第二旋钮ⅱ，8-激光位移传感器ⅲ，9-第二斜底座ⅱ，10-编码器，11-直板，12-挡片，13-限位器，14-滑轮，15-第一旋钮，16-滑块。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。本实施例以本实用新型技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。

一种测量城轨交通车辆车轮不圆度的装置，包括支撑装置、测量装置、传动装置。所述支撑装置包括基座1、第一旋钮15、滑块16，第一旋钮15固定在基座1底部右侧面，滑块16固定在装置底部，第一旋钮15和滑块16通过丝杆进行连接，从而将第一旋钮15的转动转化为滑块16的平动，通过扭转第一旋钮15可使滑块16移动夹紧轨道两侧，从而达到固定的效果；

所述测量装置包括激光位移传感器ⅰ2、激光位移传感器ⅱ5、激光位移传感器ⅲ8、第一斜底座3、限位器13、编码器10、挡片12、滑轮14、直板11；所述传动装置包括第二斜底座ⅰ6和第二斜底座ⅱ9、第二旋钮ⅰ4和第二旋钮ⅱ7。

所述第一斜底座3固定在基座1的顶部中央，所述激光位移传感器ⅰ2固定在第一斜底座3上，用来测量车轮名义直径上的不圆度，激光位移传感器ⅱ5和激光位移传感器ⅲ8分别固定在激光位移传感器ⅰ2下面两侧的第二斜底座ⅰ6和第二斜底座ⅱ9上，第二斜底座ⅰ6和第二斜底座ⅱ9分别固定在丝杆机构的螺母座上，第二旋钮ⅰ4和第二旋钮ⅱ7分别固定在基座1的两侧面，并且与第二斜底座ⅰ6和第二斜底座ⅱ9水平位置相同，第二旋钮ⅰ4和第二旋钮ⅱ7和对应的螺母座分别通过丝杆机构连接，从而使第二旋钮ⅰ4和第二旋钮ⅱ7的转动变成第二斜底座ⅰ6和第二斜底座ⅱ9的平动，从而调整激光位移传感器ⅱ5、激光位移传感器ⅲ8的测量位置，以便测量名义直径两侧车轮直径的不圆度。

所述滑轮14固定在基座1下方，编码器10固定在滑轮14上，通过滑轮14的转动带动编码器10记录数据，滑轮14和编码器10通过轴承和垫圈与直板11相连，从而整体达到固定的作用。

所述限位器13固定于基座1右下方，用于来记录车轮是否转动一周，挡片12固定在限位器13的上方基座1的右侧面。挡片12有一个标准刻度，标准刻度为30mm处，所述长度确定的挡片12用来确定激光位移传感器在合适的工作范围内，无需测量数据时测量激光位移传感器至车轮踏面的距离从而确定激光位移传感器的测量数据是否有效。

所述基座1的宽度大于车轮踏面宽度以便挡片12能顺利的吸附在车轮轮缘上。

所述支撑装置、测量装置、传动装置这三大部分做成一个整体。

测量的第一步就是取下挡片12，挡片12有一个标准刻度，由于本装置中采用的激光位移传感器的有效距离在30mm处，所以挡片上标准刻度为30mm处，30mm就是激光位移传感器光源到车轮踏面的距离，这就决定了基座1在铁轨上的位置，确定好位置后，旋转旋钮15对基座1进行紧固。

基座1的位置确定好之后，滑轮14的定位和斜底座倾斜的角度也可以通过几何运算得出，滑轮14需要与车轮踏面接触，从而才能带动编码器10运转，这主要取决于直板11的高度以及它在基座1上的位置。第二斜底座ⅰ6和第二斜底座ⅱ9的角度取决于激光位移传感器ⅱ5和激光位移传感器ⅲ8相对于轨道的高度，在这一高度上可以在激光位移传感器ⅱ5、激光位移传感器ⅲ8上下两侧设置两个指向车轮圆心的直线，然后激光位移传感器ⅱ5、激光位移传感器ⅲ8出的光线固定在这两条直线的角平分线上，则光线一定指向车轮的圆心。第一斜底座3倾斜的角度也可以通过激光位移传感器ⅰ2相对于轨道的高度可以得出。这些几何关系都可以通过激光位移传感器光源到车轮踏面为30mm这一固定值推导出来。

当滑轮14与车轮接触，扭转第二旋钮ⅰ4和第二旋钮ⅱ7将激光位移传感器ⅱ5和激光位移传感器ⅲ8光线指向所要测量的直径时，下一步就是将挡片12吸附在轮缘上，之后就是转动车轮，将挡片12挡住限位器13中的光点时，编码器10以及激光传感器开始记录数据，编码器10能够精确到测量线上的某一点以及同步数据采集，激光位移传感器ⅰ、ⅱ、ⅲ通过发射光线以及接收反射回来的光线，再经过计算，得出车轮直径上每个点到激光位移传感器ⅰ、ⅱ、ⅲ的中心距离。当挡片12再次经过限位器时，停止数据采集。最后所有采集到的数据在上传到计算机上。计算机通过对比这些数据就能看出车轮哪一点的磨损比较严重以及车轮一个整体的直径变化，与车轮的标准直径作对比，就能知道车轮上的哪一条圆周线或者线上的哪一点需要维修，打磨。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

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