[发明专利]激光轮对自动检测机及其用于轮对自动检测的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种检测技术，特别是一种适用于铁路车辆检修中检测轮对踏面几何尺寸、磨耗、内侧距、轴身中部直径、轮径、轮缘厚度、轮辋宽度、轮辋厚度、偏心等的轮对自动检测机及其用于轮对自动检测的方法。

背景技术

目前中国铁路安装最多的轮对自动检测机是北京某厂生产的“轮对自动检测装置”，该轮对自动检测装置的测量系统是由一组多个面阵CCD和涡流，激光和超声测距仪组成检测装置，以及轮对进入定位及推出机构，和轮对托起定位机构，轮对旋转机构连接而成，各面阵CCD及测距仪的检测数据均与计算机接口相通。但是，由于设计采用的CCD影像法测量原理，很难适用于像轮对这种轮廓边界不是很分明的工件测量，所以其测量精度很低，示值变化很大，在全国铁路安装的几十台无一台能正常使用。

专利公开号为CN101619965A的发明专利申请公开的《轮对自动测量装置》，应用了激光三角法测距、运动控制、机器视觉等技术，具有自校准功能，用于对多种规格的火车轮对进行尺寸参数的测量；但因该检测装置激光测距传感器安装于一个三自由度运动机构上，在一个固定的空间坐系内进行绝对测量，测量装置在很长的导轨上运动，因此整机的加工精度要求很高，制造成本贵；测量时工件在轮对轴向和径向定位必须准确，生产效率难以提高。每条轮对的测量时间为5分钟，对动车组快速修理和大量铁路货运车辆检修要求是不适应的；该专利虽然可以同时测量多种轨距的轮对，但这种功能在铁路车辆检修现场并不重要要，因为铁路车辆都是在专门的单位检修，一个单位一个工位只检修一种轨距的车辆，适应多种车辆的功能虽好，但由于增加活动导轨，反而使设备复杂化，增加操作工序，降低其稳定度及速度，此外，该专利设计的轮对夹紧定位机构用顶尖夹持轮对，而铁路运营车辆轮对都有轴端盖，无法在此机器上装夹，因此，不适用铁路运营车辆轮对的检测。

发明内容

本发明的目的是提供一种适用于铁路运营车辆轮对的检测，测量精度高、速度快的激光轮对自动检测机及其用于轮对自动检测的方法，以解决已有技术存在的上述问题。

解决上述技术问题的技术方案是：一种铁路轮对激光自动检测机，包括轮对测量机构、轮对垂直升降机构、轮对旋转机构、承正推转机构、轮对止退机构、机架、主机罩、轮轴标识识别装置、液压系统和操作控制系统；

所述的轮对测量机构包括轴身测量机构、挡光板以及结构相同、对称地安装在轮对测量机构座上的左轮踏面测量机构和右轮踏面测量机构； 

所述的轮对垂直升降机构包括装配有圆柱导杆的底座、带V型座的升降横梁、气缸、轴颈上测量装置和轴颈下测量装置；

所述的轮对旋转机构包括摩擦轮装置、减速电机、摆臂、压力弹簧装置和轮对旋转机构座；

所述的承正推转机构包括承正装置和推轮装置；所述的承正装置包括导正轮、承重轮和承正装置座；所述的推轮装置包括改制钢轨、推杆、气缸和推轮装置座；

所述的轮对测量机构安装在机架上，负责对轮对的轮部参数进行测量；

所述的轮对垂直升降机构也有两个，分别安装在机架底板上；

所述的轮对旋转机构安装在一侧轮对垂直升降机构底座上，轮对旋转机构的压力弹簧装置推动摆臂，使摩擦轮装置的摩擦轮压向被检测车轮踏面，减速电机驱动摩擦轮带动被检轮对旋转，以协助轮对测量机构实现对被检轮对不同轴剖面的参数测量；

所述的承正推转机构有两套，分别装在轮对预检位和测量位的钢轨处，轮对预检位所装的轮对旋转机构用异步电机驱动其中一对承重轮，当轮对由轨道输送到位时，导正轮引导轮缘沿轨道方向进入正确位置，导正的车轮轮缘落在承重轮上，踏面与钢轨脱离；预检位电机运转时承重轮带动轮对旋转，供检验人员观察车轮踏面状况；测量位安装的承正推转机构起定位作用；

测量机构、轮对垂直升降机构、轮对旋转机构、承正推转机构和轮对止退机构的动作接受操作控制系统控制，液压系统对各个机构的油缸提供动力。

其进一步技术方案是：所述轮对测量机构的左轮踏面测量机构、右轮踏面测量机构型式相同、结构对称，各自在轮对的轴剖面内构成左右轮踏面及轮内外端面的二维测量系统；

所述的左轮踏面测量机构包括左测量机构座、左横向位移机构、左垂直位移机构和左传感器转向机构；

所述的右轮踏面测量机构包括右测量机构座、右横向位移机构、右垂直位移机构和右传感器转向机构；

左横向位移机构、右横向位移机构分别安装在左测量机构座、右测量机构座上；