CN104848766B - 轨道列车车轮滚动圆直径的检测装置及其检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种轨道列车车轮滚动圆直径检测装置及其检测方法，所述检测装置包括置于所述车轮内辋面上的检测尺，所述检测尺的一端设有固定检测块，所述检测尺的另一端设有活动检测块，所述固定检测块及活动检测块和所述车轮上距离内辋面设定高度处接触对车轮滚动圆直径进行检测；所述检测方法利用上述的轨道列车车轮滚动圆直径检测装置来实现车轮滚动圆直径检测；本发明不仅能实现车辆成品滚动圆直径尺寸检测，且能检测滚动圆圆度，不仅检测方便，且检测准确度高。

Description

轨道列车车轮滚动圆直径的检测装置及其检测方法

技术领域

本发明涉及轨道用车轮外形尺寸的测量技术，具体涉及轨道列车车轮滚动圆直径的检测装置及其检测方法。

背景技术

轨道列车主要包括机车、载重货车、客车和高速动车组以及城市轨道列车等。车轮是轨道列车所有零部件中最基本的部件，承担着支撑车体重量及列车走行的主要使命，是影响列车行驶安全性及稳定性的关键部件之一。目前，我国轨道列车正朝着高速、重载方向发展。列车速度的提高、轴重的增大。使得作为轨道列车重要承载部件的车轮所承受的载荷状况越来越恶劣，车轮的磨损愈发严重。为了减少车轮的磨损，延长车轮的寿命，除了从车轮材质考虑之外，合理的车轮成形工艺流程对确保车轮内在质量，外形形状尺寸和外观精度也具有重要意义。

但由于车轮外形尺寸的工艺工序复杂、控制参数复杂、检查检测复杂，一直以来国内的车轮外形尺寸检测主要是人工手动接触测量，测量检具原始粗糙，精度低，工作效率不高，并且受人为因素影响很大。尤其是对车轮滚动圆直径部分的外形尺寸的测量，因为是空间的复杂尺寸，并且没有有效且精确的测量工具，因此很难达到理想的效果。现有的检测方式不仅使企业的生产成本居高不下，也经常发生测量的误差和错判造成用户提出质量异议，特别是严重影响生产效率的提高和进一步的发展。如何精确、快速地检测出车轮的外形尺寸已成为制约车轮生产质量和效率的技术瓶颈，迫切需要研发一种新型测量检具技术加以突破。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种不仅检测方便，且检测准确度高的轨道列车车轮滚动圆直径的检测装置及其检测方法。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

该种轨道列车车轮滚动圆直径检测装置，包括置于所述车轮内辋面上的检测尺，所述检测尺的一端设有固定检测块，所述检测尺的另一端设有活动检测块，所述固定检测块及活动检测块和所述车轮上距离内辋面设定高度处接触对车轮滚动圆直径进行检测。

所述固定检测块由一端和所述检测尺连接的L形板及设于所述L形板上和所述车轮上距离内辋面设定高度处接触的检测头构成。

所述活动检测块包括套在所述检测尺上的定位块及和所述定位块连接的L形板，还包括设在所述L形板上和所述车轮上距离内辋面设定高度处接触的检测头。

作为一种实施方案，所述检测尺上所述固定检测块及所述活动检测块之间设有套于所述车轮轮毂上的凸起。

所述检测尺上凸起和固定检测块之间及凸起和活动检测块之间分别设有和所述车轮内辋面贴合的垫块。

作为另一种实施方案，所述检测尺上所述固定检测块及所述活动检测块之间设有和所述车轮内辋面贴合的基准调节垫块。

所述检测尺上位于所述基准垫块之间设有把持块。

所述检测尺为数显卡尺，所述定位块为设在所述检测尺上的尺框，所述尺框上设有电子显示窗及控制按键。

所述检测尺上设有刻度线，所述检测尺上和所述固定检测块的检测头平行位置处为零点；所述活动检测头的定位块和L形板靠近所述检测头的一侧在同一平面上。

该种轨道列车车轮滚动圆直径的检测方法，利用上述的轨道列车车轮滚动圆直径检测装置来实现，具体操作过程如下：

将检测尺置于车轮内辋面上，使固定检测块的检测头和车轮距离内辋面设定高度处接触；移动活动检测块，使活动检测块的检测头和车轮距离内辋面设定高度处接触；读取定位块在检测尺上的读数，将读数减去活动检测块的检测头及和检测头连接的L形板一端的长度，得到车轮滚动圆直径第一次测量值；

将检查尺转动90度后按第一次测量相同的操作对车轮距离内辋面设定高度处进行检测，得到车轮滚动圆直径二次测量值；

依据第一次测量值和二次测量值两次测量值来判断车轮滚动圆直径是否符合要求；

若两次测量值均和车轮滚动圆直径设定值相同，则车轮为合格品；

若两次测量值不同，且两次测量值的差的一半小于等于滚动圆圆度允许偏差的一半，则车轮为合格品，且记录两次测量值中的小值为车轮滚动圆直径；

若两次测量值不同，且两次测量值的差的一半大于滚动圆圆度允许偏差，则车轮为不合格品；

若两次测量值不同，且两次测量值的差的一半大于滚动圆圆度允许偏差的一半同时小于滚动圆圆度允许偏差，则需取三组检测点，相邻检测点间夹角为60°，采用上述第一次检测相同的操作对车轮重新进行检测，并得到三次检测数据，依据三次检测数据来判断车轮滚动圆直径是否符合要求；

如三次检测数据的极差小于等于滚动圆圆度允许偏差，则车轮为合格品，且记录三次检测数据中的中间值为车轮滚动圆直径；

如三次检测数据的极差大于滚动圆圆度允许偏差，则车轮为不合格品。

本发明的优点在于：该种轨道列车车轮滚动圆直径的检测装置及其检测方法，将检测尺置于车轮内辋面上，使固定检测块的检测头和车轮距离内辋面设定高度处接触；移动活动检测块，使活动检测块的检测头和车轮距离内辋面设定高度处接触；得到固定检测块及活动检测块间的距离，即得到车轮上距离内辋面设定高度H处车轮成品外径的检测值，实现车轮成品滚动圆检测；该检测装置不仅能实现车辆成品滚动圆直径尺寸检测，且能检测滚动圆圆度，不仅检测方便，且检测准确度高。

附图说明

下面对本发明说明书各幅附图表达的内容及图中的标记作简要说明：

图1为本发明轨道列车车轮滚动圆直径检测装置的工作状态示意图。

图2为本发明轨道列车车轮滚动圆直径检测装置一种实施方式的结构示意图。

图3为本发明轨道列车车轮滚动圆直径检测装置另一种实施方式的结构示意图。

上述图中的标记均为：

1、检测尺，2、固定检测块，3、活动检测块，4、L形板，5、检测头，6、定位块，7、凸起，8、垫块，9、套筒，10、基准调节垫块，11、把持块，12、尺框，13、数据显示窗，14、控制按键，15、车轮轮毂，16、车辆内辋面，17、刻度。

具体实施方式

下面对照附图，通过对最优实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

如图1、图2及图3所示，该种轨道列车车轮滚动圆直径检测装置，包括置于车轮内辋面16上的检测尺1，检测尺1的一端设有固定检测块2，检测尺1的另一端设有活动检测块3，固定检测块2及活动检测块3和车轮上距离内辋面设定高度处接触对车轮滚动圆直径进行检测。

检测尺1按照符合要求的标准车辆的相应尺寸进行制作，将检测尺1置于车轮内辋面16上，使固定检测块2的检测头5和车轮距离内辋面设定高度处接触；移动活动检测块3，使活动检测块3的检测头5和车轮距离内辋面设定高度处接触；得到固定检测块2及活动检测块3间的距离，即得到车轮上距离内辋面设定高度H处车轮成品外径的检测值，实现车轮成品滚动圆检测；该检测装置不仅能实现车辆成品滚动圆直径尺寸检测，且能检测滚动圆圆度，不仅检测方便，且检测准确度高。

本发明主要选择以车轮成品的内辋面为基准，测量车轮上距离内辋面设定高度H处车轮成品外径，以此实现车轮滚动圆直径的检测，判断车轮滚动圆直径是否符合要求。这里的设定高度H指的是按标准、协议、技术条件等规定的定值，如铁标规定H为70mm，确定滚动圆的定位尺寸，以判断车轮滚动圆直径是否符合要求。

进一步地，固定检测块2由一端和检测尺1连接的L形板4及设于L形板4上和车轮上距离内辋面设定高度处接触的检测头5构成。固定检测块2的L形板4使得固定检测块2的检测头5刚好和车辆距离内辋面设定高度处接触，使得检测方便可靠。作为优选方案，固定检测块2的L形板4和检测尺1为一体式结构，固定检测块2的L形板4由检测尺1一端经两次折弯后构成；固定检测块2的检测头5和L形板4可拆卸连接，这样固定检测块2的检测头5损坏后，拆装更换方便。固定检测块2的检测头5长度满足检测尺1置于车轮内辋面16上后，固定检测块2的检测头5能够和车辆距离内辋面设定高度处接触。

进一步地，活动检测块3包括套在检测尺1上的定位块6及和定位块6连接的L形板4，还包括设在L形板4上和车轮上距离内辋面设定高度处接触的检测头5。定位块6能够在检测尺1上移动，以使活动检测块3的检测头5和车轮上距离内辋面设定高度处接触。固定检测块2及活动检测块3采用的L形板4和检测头5结构相同，这样不仅成本较低，且具有互换性，使该检测装置通用性强。

作为一种实施方案，如图2所示，检测尺1上固定检测块2及活动检测块3之间具有套于车轮轮毂15上的凸起7。凸起7为倒U形结构，凸起7顶端和检测尺1的顶端相平行，凸起7两侧和检测尺1顶端垂直；作为优选方案，凸起7和检测尺1为一体式结构。检测尺1置于车轮内辋面16上时，检测尺1上凸起7刚好套在车轮轮毂15上，以使检测尺1和车轮内辋面16贴合接触，提高检测准确度。

进一步地，凸起7上套有套筒9，方便检测尺1的拿取，且在拿取时对检测尺1提供保护。

作为进一步优选方案，检测尺1上凸起7和固定检测块2之间以及凸起7和活动检测块3之间分别设有和车轮内辋面16贴合的垫块8；检测尺1通过垫块8和车轮内辋面16贴合，将垫块8作为检测定位基准，能进一步的提高检测准确度。

作为另一种实施方案，如图3所示，检测尺1上固定检测块2及活动检测块3之间设有和车轮内辋面16贴合的基准调节垫块10，检测尺1上的基准调节垫块10和车轮内辋面16贴合，检测尺1为直尺结构，检测尺1上的刻度17制作简单方便。

作为进一步优选方案，检测尺1上位于基准垫块8之间设有把持块11。同样把持块11不仅方便检测尺1的拿取，且在拿取时对检测尺1提供保护。

作为进一步优选的方案，检测尺1为数显卡尺，定位块6包括设在检测尺1上的尺框12，尺框12上设有数据显示窗13及控制按键14。数显卡尺读数直观、方便，进一步提高检测便利性。

检测尺1上设有刻度17，检测尺1上和固定检测块2的检测头5平行位置处为零点；活动检测头5的定位块6及和定位块6连接的L形板4一端靠近检测头5的一侧在同一平面上。固定检测块2的检测头5所在位置为零点，这样活动检测头5的定位块6靠近检测头5的一侧所在位置的刻度线读数为车轮滚动圆直径及活动检测块3的检测头5及和检测头5连接的L形板4一端L的总长度，将读数减去活动检测块3的检测头5及和检测头5连接的L形板4一端的长度L，即可得到车轮滚动圆直径D。

检测尺1上的读数可通过读取定位块6所在位置刻度17来获取或者通过数显卡尺的数据显示窗13直接显示。

该种轨道列车车轮滚动圆直径的检测方法，利用上述的轨道列车车轮滚动圆直径检测装置来实现，具体操作过程如下：

将检测尺1置于车轮内辋面16上，使固定检测块2的检测头5和车轮距离内辋面设定高度处接触；移动活动检测块3，使活动检测块3的检测头5和车轮距离内辋面设定高度处接触；读取定位块6在检测尺1上的读数，将读数减去活动检测块3的检测头5及和检测头5连接的L形板4一端的长度L，得到车轮滚动圆直径第一次测量值；

将检查尺转动90度后按上述第一次检测相同的操作对车轮距离内辋面设定高度处进行检测，得到车轮滚动圆直径第二次测量值；

依据第一次测量值和第二次测量值两次测量值来判断车轮滚动圆直径是否符合要求；两次测量值为车轮成品相垂直方向测量两次得到，因此不仅能够检测车轮滚动圆直径是否符合要求，且能检测车轮是否椭圆，检测车辆滚动圆圆度；

若两次测量值均和车轮滚动圆直径设定值相同，则车轮为合格品；

若两次测量值不同，且两次测量值的差的一半小于等于滚动圆圆度允许偏差的一半，则车轮为合格品，且记录两次测量值中的小值为车轮滚动圆直径D；

若两次测量值不同，且两次测量值的差的一半大于滚动圆圆度允许偏差，则车轮为不合格品；

若两次测量值不同，且两次测量值的差的一半大于滚动圆圆度允许偏差的一半同时小于滚动圆圆度允许偏差，则需取三组检测点，相邻检测点间夹角为60°，采用上述第一次检测相同的操作对车轮重新进行检测，并得到三次检测数据，依据三次检测数据来判断车轮滚动圆直径是否符合要求；

如三次检测数据的极差小于等于滚动圆圆度允许偏差，则车轮为合格品，且记录三次检测数据中的中间值为车轮滚动圆直径D；

如三次检测数据的极差大于滚动圆圆度允许偏差，则车轮为不合格品。

极差为三次检测数据中最大值与最小值之差。

当两次测量值的差的一半大于滚动圆圆度允许偏差的一半同时小于滚动圆圆度允许偏差时，在车轮上确定三个位置作为三组检测点，相邻检测点间夹角为60°的检测，具体操作过程为：将检测尺1置于车轮内辋面16上，使固定检测块2的检测头5和车轮距离内辋面设定高度处接触；移动活动检测块3，使活动检测块3的检测头5和车轮距离内辋面设定高度处接触；读取定位块6在检测尺1上的读数，将读数减去活动检测块3的检测头5及和检测头5连接的L形板4一端的长度，得到车轮滚动圆直径第一次测量值；将检查尺转动60度后按第一次检测相同的操作对车轮距离内辋面设定高度处进行检测，得到车轮滚动圆直径第二次测量值；将检查尺再次转动60度后按第一次检测相同的操作对车轮距离内辋面设定高度处进行检测，得到车轮滚动圆直径第三次测量值。

该种轨道列车车轮滚动圆直径检测装置及检测方法，在全面分析国内外轨道用车轮外形尺寸检测技术发展现状的基础上，从高效准确定位、高速曲面化检测、多部位局部质量测量等方面对车轮外形尺寸检测的关键技术进行深入研究，检测车轮外形尺寸，实现不合格品的识别，满足车轮所采用的技术方案；能实现车轮成品滚动圆圆度及直径检测，同时不仅检测方便，且检测准确度高。

显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，均在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.轨道列车车轮滚动圆直径的检测方法，利用轨道列车车轮滚动圆直径检测装置来实现，轨道列车车轮滚动圆直径检测装置，包括置于所述车轮内辋面上的检测尺，所述检测尺的一端设有固定检测块，所述检测尺的另一端设有活动检测块，所述固定检测块及活动检测块和所述车轮上距离内辋面设定高度处接触对车轮滚动圆直径进行检测；所述固定检测块由一端和所述检测尺连接的L形板及设于所述L形板上和所述车轮上距离内辋面设定高度处接触的检测头构成；所述活动检测块包括套在所述检测尺上的定位块及和所述定位块连接的L形板，还包括设在所述L形板上和所述车轮上距离内辋面设定高度处接触的检测头；所述检测尺上所述固定检测块及所述活动检测块之间设有套于所述车轮轮毂上的凸起；或者所述检测尺上所述固定检测块及所述活动检测块之间设有和所述车轮内辋面贴合的基准调节垫块；所述检测尺为数显卡尺，所述定位块为设在所述检测尺上的尺框，所述尺框上设有电子显示窗及控制按键；所述检测尺上设有刻度线，所述检测尺上和所述固定检测块的检测头平行位置处为零点；所述活动检测头的定位块和所述定位块连接的L形板一端靠近所述检测头的一侧在同一平面上；其特征在于：具体操作过程如下：

将检测尺置于车轮内辋面上，使固定检测块的检测头和车轮距离内辋面设定高度处接触；移动活动检测块，使活动检测块的检测头和车轮距离内辋面设定高度处接触；读取定位块在检测尺上的读数，将读数减去活动检测块的检测头及和检测头连接的L形板一端的长度，得到车轮滚动圆直径第一次测量值；

将检查尺转动90度后按第一次测量相同的操作对车轮距离内辋面设定高度处进行检测，得到车轮滚动圆直径第二次测量值；

依据第一次测量值和第二次测量值两次测量值来判断车轮滚动圆直径是否符合要求；

若两次测量值均和车轮滚动圆直径设定值相同，则车轮为合格品；

若两次测量值不同，且两次测量值的差的一半小于等于滚动圆圆度允许偏差的一半，则车轮为合格品，且记录两次测量值中的小值为车轮滚动圆直径；

若两次测量值不同，且两次测量值的差的一半大于滚动圆圆度允许偏差，则车轮为不合格品；

若两次测量值不同，且两次测量值的差的一半大于滚动圆圆度允许偏差的一半同时小于滚动圆圆度允许偏差，则需取三组检测点，相邻检测点间夹角为60°，采用上述第一次检测相同的操作对车轮重新进行检测，并得到三次检测数据，依据三次检测数据来判断车轮滚动圆直径是否符合要求；

如三次检测数据的极差小于等于滚动圆圆度允许偏差，则车轮为合格品，且记录三次检测数据中的中间值为车轮滚动圆直径；

如三次检测数据的极差大于滚动圆圆度允许偏差，则车轮为不合格品。