[发明专利]轮对三维外形自动检测装置

说明书

技术领域

本申请涉及自动测量技术领域，特别是涉及一种用于机车车辆的轮对三维外形自动检测装置。

背景技术

机车车辆轮对三维外形不仅能够反映出轮对各个截面的基本参数，还能够反映轮对各个截面之间相对关系，轮对各个截面的基本参数及各个截面之间的相对关系涉及到轮对加工、运行和检修的每一个环节，关系着轮对的质量及机车车辆的安全。近年来，由于列车向高速重载方向发展，使得列车轮对的磨耗加剧，检修周期缩短，导致各机务车辆检修段的工作量加大，因此需要及时准确地掌握轮对三维外形几何尺寸的相关数据。

现有的轮对检测装置通常采用非接触式测量方法，如申请号为“200620023308.9”的中国专利公开了“一种铁路车辆轮对自动检测装置”，该检测装置由4只超声波传感器、5套CCD图像传感器、数据采集卡、图像采集卡和工控机组成，4只超声波传感器通过数据采集卡与工控机连接，5套图像传感器通过图像采集卡也与工控机连接，4支超声波传感器和5套图像传感器分别将各自采集的数据发送给工控机，工控机根据接收到的数据计算轮对基本参数。

通过对现有技术研究，申请人发现现有的轮对检测装置存在以下问题：1、需要部署多个CCD相机和传感器，机械机构较为复杂，故障发生率相对较高，而且CCD相机需经常标定，且系统标定较为复杂，检测效率低；2、现有的轮对检测装置检测的只是轮对的某一个平面或曲面的基本参数，而忽视了轮对上各个截面之间的相对关系，因此无法得到轮对的整体情况，不能得到能够直观反映轮对整体状况的轮对三维外形。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种用于机车车辆的轮对三维外形自动检测装置，该装置不仅可以实现对轮对的三维外形检测，而且结构简单，检测系统标定简单、快捷，检测效率高。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种轮对三维外形自动检测装置，包括：

设有可伸缩部件的轮对推进推出机构，所述可伸缩部件的伸缩可将待检轮对推入及推出待检测工位；

设有升降部件与动力装置的轮对举升旋转机构，所述升降部件可将位于待检测工位的所述待检轮对夹起并提升至检测工位，且当检测完成后，可将所述待检轮对由检测工位降至待检测工位，所述动力装置可与位于检测工位的所述待检轮对相接触并可带动所述待检轮对旋转；

由随所述待检轮对旋转的编码器、分别设置在所述待检轮对两个车轮轮缘外侧的2个2D传感器和分别设置在所述待检轮对两个车轮轮辋内侧的2个激光位移传感器组成的轮对测量单元，所述测量单元的各部分对位于检测工位的所述待检轮对进行测量，并将测量数据发送出去；

与所述轮对测量单元相连的数据处理单元，接收所述轮对测量单元发送的测量数据，并根据接收的测量数据计算所述待检轮对的基本参数及绘出待检轮对的三维外形曲线，

与所述轮对推进推出机构、所述轮对举升旋转机构、所述轮对测量单元及所述数据处理单元相连的控制单元，控制所述轮对外形自动检测装置各部件的工作状态，以完成检测过程。

优选地，所述编码器与所述轮对举升旋转机构动力装置的转轴相接触，由所述轮对举升旋转机构动力装置的转轴带动旋转。

优选地，所述编码器与所述待检轮对的踏面相接触，由所述待检轮对带动旋转。

优选地，所述2个2D传感器和2个激光位移传感器分别于所述编码器分别相连，且受所述编码器控制进行数据采集。

优选地，所述待检轮对的基本参数包括：轮缘高度、轮辋宽度、轮缘厚度、QR值、轮内距、端面跳动数据、轮径、轮径差、车轮偏心、踏面擦伤长度和踏面剥离长度。

优选地，进一步包括：与所述数据处理单元相连的打印装置，用于打印所述待检轮对的基本参数和待检轮对的三维外形曲线。

优选地，进一步包括：与所述数据处理单元相连的显示装置，用于显示测量数据和/或待检轮对的基本参数和待检轮对的三维外形曲线。

优选地，进一步包括：与所述数据处理单元相连的存储装置，用于存储测量数据、待检轮对的基本参数和/或待检轮对的三维外形曲线。

优选地，所述可伸缩部件和升降部件为气缸或油缸。

优选地，所述动力装置为电动机。