專利名稱：大功率機(jī)車軸頸尺寸自動(dòng)測量機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種機(jī)車檢測設(shè)備，尤其是一種大功率機(jī)車軸頸尺寸自動(dòng)測量機(jī)。
背景技術(shù)：
目前，我國已開發(fā)出多種動(dòng)車、貨車軸頸測量設(shè)備?？傮w上看，大功率機(jī)車輪對在規(guī)格、重量上比動(dòng)車、貨車輪對大得多，所以，大功率機(jī)車軸頸測量機(jī)具有完全不同的新結(jié)構(gòu)，保證設(shè)備具有足夠的強(qiáng)度、剛度和抗沖擊性。在預(yù)檢位、檢測位機(jī)架，傳統(tǒng)的落輪定位槽較深，造成落輪時(shí)的沖擊并需要較大的推力才能將輪對從定位槽中推出，對于重得多的大功率機(jī)車輪對，如用此種結(jié)構(gòu)，這種缺陷更為明顯。在軸頸測量的要求上，過去動(dòng)車軸頸測量機(jī)只具有測量軸頸直徑的功能，不具有測量軸頸長度的功能。由于HXN系列大功率機(jī)車輪對軸頸在結(jié)構(gòu)上不同于HXD系列大功率機(jī)車輪對軸頸，HXD系列大功率機(jī)車軸頸與防塵板座直徑均只有一種，且兩直徑相連處為直臺階，所以在結(jié)構(gòu)上采用了兩套長度測量裝置。 它們分別由各自的氣缸驅(qū)動(dòng)，通過各自的直線編碼器分別測量軸的端面和肩面，得出的兩數(shù)值之差值即為軸頸長度數(shù)值。在HXN系列大功率機(jī)車軸頸測量機(jī)中，HXN3、HXN5兩種型號的大功率機(jī)車輪對軸頸直徑差異大，且兩直徑相連處為圓弧過渡，如繼續(xù)采用如前所述的機(jī)械接觸式測量方法，實(shí)現(xiàn)難度大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，精度也不易保證。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型提供了一種實(shí)現(xiàn)HXN系列大功率機(jī)車輪對軸頸的自動(dòng)測量的大功率機(jī)車軸頸尺寸自動(dòng)測量機(jī)。實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型目的的大功率機(jī)車軸頸尺寸自動(dòng)測量機(jī)，包括底座、固定在所述底座兩側(cè)的立柱，固定在兩個(gè)所述立柱上的橫梁，固定在地基上的預(yù)檢位撥輪裝置，固定在所述底座上的檢測位撥輪裝置，固定在底座兩端的輪對舉升裝置，固定在所述兩個(gè)立柱上的軸頸檢測標(biāo)定裝置，安裝在所述橫梁上的可移動(dòng)的軸頸測量裝置。所述軸頸測量裝置包括門形安裝板，固定在所述安裝板中間的激光位移傳感器， 固定在所述安裝板兩側(cè)的對稱分布的測量件；所述測量件包括固定在所述安裝板上的步進(jìn)電機(jī)、接近傳感器、支架、螺母座和直線導(dǎo)軌，與所述步進(jìn)電機(jī)相連的絲杠，并與所述螺母座相配合，所述絲杠通過差動(dòng)板與連接塊相連，所述連接塊與所述直線導(dǎo)軌相配合，所述支架上固定有磁柵尺，所述連接塊通過牽引片與所述磁柵尺的測量頭相連。所述預(yù)檢位撥輪裝置，包括固定在所述地基上的下底架和位于所述下底架上的上軌架，所述上軌架的中間設(shè)有定位槽，固定在所述下底架上的撥輪油缸，與所述撥輪油缸相連的撥輪桿，所述撥輪桿的一端固定有擋塊，另一端設(shè)有固定在所述上軌架上的擋輪氣缸和與所述擋輪氣缸相連的擋輪塊；所述下底架上還固定有撥輪桿支撐氣缸和與所述撥輪桿支撐氣缸相連的撐桿轉(zhuǎn)軸，所述撐桿轉(zhuǎn)軸上固定有支撐凸輪，所述支撐凸輪位于所述撥輪桿的下方能夠支撐所述撥輪桿。[0007]所述測量位撥輪裝置與所述預(yù)測位撥輪裝置結(jié)構(gòu)相同。本實(shí)用型新型的大功率機(jī)車軸頸測量機(jī)的有益效果如下1、本設(shè)備主體采用龍門式框架，是測量裝置等安裝載體，鋼架結(jié)構(gòu)合理，考慮到大功率機(jī)車輪對重量大大高于以往動(dòng)車輪對的重量，輸送裝置下底座用方鋼管取代過去動(dòng)車軸頸測量機(jī)使用的槽鋼，保證結(jié)構(gòu)具有足夠的強(qiáng)度和剛性及良好的穩(wěn)定性和可靠性。在裝置上軌架的設(shè)計(jì)中，通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行了應(yīng)力分析，比HXD系列大功率機(jī)車軸頸測量機(jī)上軌架結(jié)構(gòu)更加合理和簡化，使結(jié)構(gòu)既具有足夠的強(qiáng)度，又比HXD大功率機(jī)車軸頸測量機(jī)上軌架減輕了重量，降低了制造成本并使軌架具有更好的制造工藝性。2、撥輪結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，HXN系列大功率機(jī)車軸頸測量機(jī)與動(dòng)車軸頸(或輪對)測量機(jī)撥輪裝置相同點(diǎn)在于首先，都使用撥輪桿完成輪對的擋輪和撥輪功能；不同點(diǎn)在于動(dòng)車上軌架定位槽25mm深，定位槽較深雖然可使輪對落輪定位時(shí)，不易滾出定位槽，但在以往設(shè)備工作中，輪對落入槽中產(chǎn)生很大的沖擊和振動(dòng)，不僅容易損壞輪對表面，也容易損壞設(shè)備。大功率機(jī)車輪對比動(dòng)車輪對的重得多，如此造成的損壞也將更大。HXN系列大功率機(jī)車軸頸測量機(jī)上軌架定位槽僅IOmm深，這樣不僅大大減小了落輪時(shí)的沖擊，也減少了撥輪時(shí)所需推力，可減小油缸缸徑和連接軸等零件機(jī)構(gòu)尺寸。其次，動(dòng)車測量設(shè)備，輪對前進(jìn)時(shí)將防退擋塊壓下，落輪后防退擋塊靠彈簧回位，被后面的止輪擋塊限位，使輪對不再后退。此種結(jié)構(gòu)在設(shè)備運(yùn)中發(fā)現(xiàn)防退擋塊若太靠后，則輪對向后回彈太多，不得不將定位槽加深、力口長，以至于加大了輪對軌架的沖擊和撥輪所需推力；防退擋塊若偏前，則輪對越過防退擋塊后，防退擋塊受輪對干涉不能回位。HXN系列大功率機(jī)車軸頸測量機(jī)采用止輪機(jī)構(gòu)，由止輪氣缸帶動(dòng)止輪塊旋轉(zhuǎn)，輪對通過前，氣缸活塞桿伸出，止輪塊旋轉(zhuǎn)離開軌道，輪對落輪定位時(shí)，氣缸活塞桿縮回，止輪塊旋轉(zhuǎn)到軌道上，防止輪對后退時(shí)越過定位槽，采用氣缸止輪結(jié)構(gòu)，止輪塊離輪對距離很短，雖然定位槽較淺，不用擔(dān)心輪對越出定位槽。3、軸頸長度測量方法的改變，如前所述，動(dòng)車軸頸測量機(jī)沒有軸頸長度測量裝置， 而HXD系列大功率機(jī)車軸頸測量機(jī)采用機(jī)械接觸式測量不僅結(jié)構(gòu)復(fù)雜，HXN大功率機(jī)車輪對由于軸頸特點(diǎn)，也無法采用此種方法測量軸頸長度。所以在HXN系列大功率機(jī)車軸頸測量機(jī)中，利用測量機(jī)原有用于測量直徑的直線滑臺及測頭安裝板，只需在安裝板上加一個(gè)激光位移傳感器(價(jià)格適宜)，采用非接觸測量的方式，即可方便的解決軸頸長度測量問題。4、HXN系列大功率機(jī)車軸頸測量機(jī)針對其輪對重量大，兩種軸頸變化大且結(jié)構(gòu)為圓弧，不易測量，在總結(jié)過去輪對測量設(shè)備的基礎(chǔ)上，開發(fā)出了具有上述新特點(diǎn)的產(chǎn)品，它不僅具有足夠的強(qiáng)度、剛度，還做到了結(jié)構(gòu)相對簡單、可靠，并具有很好的兼容性。此外，新設(shè)計(jì)的撥論裝置及軸長測量裝置今后也可為其它種類輪對的軸頸測量機(jī)以及輪對測量機(jī)、 車軸測量機(jī)所借鑒和利用。

圖1為本實(shí)用新型大功率機(jī)車軸頸尺寸自動(dòng)測量機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為圖1左視圖。圖3為本實(shí)用新型大功率機(jī)車軸頸尺寸自動(dòng)測量機(jī)的軸頸測量裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。[0016]圖4為本實(shí)用新型大功率機(jī)車軸頸尺寸自動(dòng)測量機(jī)的預(yù)檢位撥輪裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為圖4的左視圖。
具體實(shí)施方式
如圖1、2所示，本實(shí)用新型的大功率機(jī)車軸頸尺寸自動(dòng)測量機(jī)，包括底座3、固定在所述底座3兩側(cè)的立柱2，固定在兩個(gè)所述立柱2上的橫梁1，固定在地基上的預(yù)檢位撥輪裝置7，固定在所述底座3上的檢測位撥輪裝置8，固定在底座3兩端的輪對舉升裝置5， 固定在所述兩個(gè)立柱上的軸頸檢測標(biāo)定裝置6，安裝在所述橫梁1上的可移動(dòng)的軸頸測量裝置4。如圖1、2、3所示，所述軸頸測量裝置4包括門形安裝板11，固定在所述安裝板11 中間的激光位移傳感器22，固定在所述安裝板11兩側(cè)的對稱分布的測量件；所述測量件包括固定在所述安裝板上的步進(jìn)電機(jī)12、接近傳感器23、支架21、螺母座14和直線導(dǎo)軌16， 與所述步進(jìn)電機(jī)12相連的絲杠13，并與所述螺母座14相配合，所述絲杠13通過差動(dòng)板15 與連接塊17相連，所述連接塊17與所述直線導(dǎo)軌16相配合，所述支架21上固定有磁柵尺 19，所述連接塊17通過牽引片18與所述磁柵尺19的測量頭20相連。如圖1、2、4、5所示，所述預(yù)檢位撥輪裝置7，包括固定在所述地基上的下底架41和位于所述下底架41上的上軌架42，所述上軌架42的中間設(shè)有定位槽，固定在所述下底架 41上的撥輪油缸43，與所述撥輪油缸43相連的撥輪桿44，所述撥輪桿44的一端固定有擋塊48，另一端設(shè)有固定在所述上軌架42上的擋輪氣缸49和與所述擋輪氣缸49相連的擋輪塊50 ；所述下底架42上還固定有撥輪桿支撐氣缸45和與所述撥輪桿支撐氣缸45相連的撐桿轉(zhuǎn)軸46，所述撐桿轉(zhuǎn)軸46上固定有支撐凸輪47，所述支撐凸輪47位于所述撥輪桿44 的下方能夠支撐所述撥輪桿44。橫梁1上裝有伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)的直線滑臺，直線滑臺通過測量頭連接架帶動(dòng)軸頸測量裝置4沿輪對軸向運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)軸頸幾個(gè)不同截面直徑的測量及軸頸長度測量。立柱2主要作用是支承橫梁及輪對定位裝置。主要零件有立柱本體1、標(biāo)定環(huán)安裝板、固定座、調(diào)整螺釘、蓋板。底座3連接地基，在立柱2下面，作用是支承立柱2及輪對舉升裝置5。它與立柱 2、橫梁1連接一體，形成一個(gè)封閉的龍門架，加強(qiáng)了設(shè)備的剛性和穩(wěn)定性。軸頸測量裝置4有兩個(gè)測量裝置裝于橫梁1下面，兩立柱2之間，通過連接架與直線滑臺上滑板連接。兩裝置各自測量兩端軸頸幾個(gè)截面的直徑尺寸及軸頸長度尺寸。為實(shí)現(xiàn)直徑尺寸測量，每個(gè)測量裝置分別裝有兩個(gè)高精度磁柵尺，兩個(gè)磁柵尺測頭由步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，沿車軸徑向相向運(yùn)動(dòng)，測量頭接觸軸頸外圓后不再運(yùn)動(dòng)，此時(shí)磁柵尺運(yùn)動(dòng)距離即為測量值。兩磁柵尺同時(shí)測量軸頸同一截面、周向相距180°兩點(diǎn)，得出兩數(shù)據(jù)。通過計(jì)算機(jī)將兩數(shù)據(jù)的差值與標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值比較即可得出直徑測量值。由于采用了相對測量原理，大大降低了設(shè)備及測量裝置精度帶來的測量誤差，測量精度達(dá)到0. 004mm。測量頭還可以在軸頸的任意指定截面停留，進(jìn)行測量和采集數(shù)據(jù)。為實(shí)現(xiàn)軸頸長度尺寸測量，在本實(shí)用新型中， 首次采用激光位移傳感器進(jìn)行測量，裝在安裝板上的傳感器在隨直線滑臺沿輪對軸向運(yùn)動(dòng)時(shí)，掃描軸頸的上母線，即可得出滑臺每一座標(biāo)點(diǎn)數(shù)值(輪對軸向)所對應(yīng)的激光測距數(shù)值(輪對徑向)，再通過計(jì)算機(jī)運(yùn)算處理，可得出軸頸長度數(shù)值(輪對軸向)。預(yù)檢位撥輪裝置7沿輪對輸送方向安裝，與橫梁1垂直。由上工序輸送來的輪對進(jìn)入預(yù)檢位部件，在上軌架上運(yùn)動(dòng)，此時(shí)撥輪油缸43驅(qū)動(dòng)撥輪桿44至水平位置，撥輪桿支撐氣缸45撐桿轉(zhuǎn)軸46帶動(dòng)一個(gè)支撐凸輪47向上旋轉(zhuǎn)至頂住撥輪桿的位置，使撥輪桿44 在支承輪對時(shí)能夠保持水平位置。撥輪桿44上的擋塊48擋住輪對，實(shí)現(xiàn)輪對粗定位。當(dāng)輪對到位后，油缸43活塞桿回縮到頭，撥輪桿44逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，使輪對落入上軌架定位槽中，實(shí)現(xiàn)輪對精定位。在輪對落輪過程中，擋輪裝置氣缸49帶動(dòng)擋輪塊50旋轉(zhuǎn)擋住由于慣性向后運(yùn)動(dòng)的輪對，保證輪對準(zhǔn)確定位。輪對定位后，通過傳感器判斷兩端軸頸是否有軸承(以此作為換向機(jī)構(gòu)換向的依據(jù))，并等待檢測。當(dāng)收到計(jì)算機(jī)指令后，支撐氣缸45帶動(dòng)支撐凸輪47向下旋轉(zhuǎn)，與撥輪桿脫離接觸，撥輪油缸43活塞桿伸出到頭，撥輪桿44順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，推動(dòng)輪對進(jìn)入檢測位。檢測位撥輪裝置8與預(yù)檢位前后對接，并從由橫梁、立柱、底梁組成的龍門架中穿過。它在結(jié)構(gòu)上與工作原理上與預(yù)檢位撥輪部件基本相同。但在工作流程上不同，輪對精定位后，下一步將由舉升裝置將輪對舉升并進(jìn)行檢測。檢測后，舉升裝置再將輪對放回原位。 最后，檢測位撥輪桿再將輪對推出，結(jié)束檢測工作。此外，為了能夠檢測軸頸不同周向的直徑尺寸，檢測位有兩個(gè)轉(zhuǎn)輪驅(qū)動(dòng)裝置，分別驅(qū)動(dòng)兩端輪對。當(dāng)完成一個(gè)周向截面檢測后，轉(zhuǎn)輪氣缸活塞桿伸出，通過轉(zhuǎn)臂帶動(dòng)兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪抱住輪對輪緣，裝置的伺服電機(jī)通過鏈輪、鏈條使驅(qū)動(dòng)輪旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動(dòng)輪的摩擦力使輪對旋轉(zhuǎn)，以便進(jìn)行下一個(gè)周向截面檢測。上面所述的實(shí)施例僅僅是對本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對本實(shí)用新型的范圍進(jìn)行限定，在不脫離本實(shí)用新型設(shè)計(jì)精神前提下，本領(lǐng)域普通工程技術(shù)人員對本實(shí)用新型技術(shù)方案做出的各種變形和改進(jìn)，均應(yīng)落入本實(shí)用新型的權(quán)利要求書確定的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種大功率機(jī)車軸頸尺寸自動(dòng)測量機(jī)，其特征在于包括底座、固定在所述底座兩側(cè)的立柱，固定在兩個(gè)所述立柱上的橫梁，固定在地基上的預(yù)檢位撥輪裝置，固定在所述底座上的檢測位撥輪裝置，固定在底座兩端的輪對舉升裝置，固定在所述兩個(gè)立柱上的軸頸檢測標(biāo)定裝置，安裝在所述橫梁上的可移動(dòng)的軸頸測量裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大功率機(jī)車軸頸尺寸自動(dòng)測量機(jī)，其特征在于所述軸頸測量裝置包括門形安裝板，固定在所述安裝板中間的激光位移傳感器，固定在所述安裝板兩側(cè)的對稱分布的測量件；所述測量件包括固定在所述安裝板上的步進(jìn)電機(jī)、接近傳感器、支架、螺母座和直線導(dǎo)軌，與所述步進(jìn)電機(jī)相連的絲杠，并與所述螺母座相配合，所述絲杠通過差動(dòng)板與連接塊相連，所述連接塊與所述直線導(dǎo)軌相配合，所述支架上固定有磁柵尺，所述連接塊通過牽引片與所述磁柵尺的測量頭相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的大功率機(jī)車軸頸尺寸自動(dòng)測量機(jī)，其特征在于所述預(yù)檢位撥輪裝置，包括固定在所述地基上的下底架和位于所述下底架上的上軌架，所述上軌架的中間設(shè)有定位槽，固定在所述下底架上的撥輪油缸，與所述撥輪油缸相連的撥輪桿，所述撥輪桿的一端固定有擋塊，另一端設(shè)有固定在所述上軌架上的擋輪氣缸和與所述擋輪氣缸相連的擋輪塊；所述下底架上還固定有撥輪桿支撐氣缸和與所述撥輪桿支撐氣缸相連的撐桿轉(zhuǎn)軸，所述撐桿轉(zhuǎn)軸上固定有支撐凸輪，所述支撐凸輪位于所述撥輪桿的下方能夠支撐所述撥輪桿。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的大功率機(jī)車軸頸尺寸自動(dòng)測量機(jī)，其特征在于所述測量位撥輪裝置與所述預(yù)測位撥輪裝置結(jié)構(gòu)相同。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種實(shí)現(xiàn)HXN系列大功率機(jī)車輪對軸頸的自動(dòng)測量的大功率機(jī)車軸頸測量機(jī)，包括底座、固定在所述底座兩側(cè)的立柱，固定在兩個(gè)所述立柱上的橫梁，固定在地基上的預(yù)檢位撥輪裝置，固定在所述底座上的檢測位撥輪裝置，固定在底座兩端的輪對舉升裝置，固定在所述兩個(gè)立柱上的軸頸檢測標(biāo)定裝置，安裝在所述橫梁上的可移動(dòng)的軸頸測量裝置。本實(shí)用型新型的大功率機(jī)車軸頸測量機(jī)，結(jié)構(gòu)具有足夠的強(qiáng)度和剛性及良好的穩(wěn)定性和可靠性；具有足夠的強(qiáng)度，又減輕了重量，降低了制造成本。
文檔編號G01B11/02GK202229735SQ20112030804
公開日2012年5月23日 申請日期2011年8月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月23日
發(fā)明者劉健, 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