[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

权利要求书

1.一种铁路轮对激光自动检测机，包括轮对测量机构（Ⅰ）、轮对垂直升降机构（Ⅱ）、轮对旋转机构（Ⅲ）、承正推转机构（Ⅳ）、轮对止退机构（Ⅴ）、机架（Ⅵ）、主机罩（Ⅶ）、轮轴标识识别装置（Ⅷ）、液压系统（Ⅸ）和操作控制系统（Ⅹ），其特征在于：

所述的轮对测量机构（Ⅰ）包括轴身测量机构（Ⅰ03）、挡光板（Ⅰ05）以及结构相同、对称地安装在轮对测量机构座（Ⅰ04）上的左轮踏面测量机构（Ⅰ01）和右轮踏面测量机构（Ⅰ02）； 

所述的轮对垂直升降机构（Ⅱ）包括装配有圆柱导杆的底座（Ⅱ01）、带V型座的升降横梁（Ⅱ02）、气缸（Ⅱ03）、轴颈上测量装置（Ⅱ04）和轴颈下测量装置（Ⅱ05）；

所述的轮对旋转机构（Ⅲ）包括摩擦轮装置（Ⅲ01）、减速电机（Ⅲ02）、摆臂（Ⅲ03）、压力弹簧装置（Ⅲ04）和轮对旋转机构座（Ⅲ05）；

所述的承正推转机构（Ⅳ）包括承正装置（Ⅳ01）和推轮装置（Ⅳ02）；所述的承正装置包括导正轮（411）、承重轮（412）和承正装置座（413）；所述的推轮装置包括改制钢轨（421）、推杆（422）、气缸（423）和推轮装置座（424）；

所述的轮对测量机构（Ⅰ）安装在机架（Ⅵ）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（Ⅱ）也有两个，分别安装在机架底板上；

所述的轮对旋转机构（Ⅲ）安装在一侧轮对垂直升降机构底座上，轮对旋转机构（Ⅲ）的压力弹簧装置（Ⅲ04）推动摆臂（Ⅲ03），使摩擦轮装置（Ⅲ01）的摩擦轮压向被检测车轮踏面，减速电机（Ⅲ02）驱动摩擦轮带动被检轮对旋转，以协助轮对测量机构（Ⅰ）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（Ⅳ）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（Ⅰ）、轮对垂直升降机构（Ⅱ）、轮对旋转机构（Ⅲ）、承正推转机构（Ⅳ）和轮对止退机构（Ⅴ）的动作接受操作控制系统（Ⅹ）控制，液压系统（Ⅸ）对各个机构的油缸提供动力。

2.根据权利要求1所述的铁路轮对激光自动检测机，其特征在于：所述轮对测量机构

（Ⅰ）的左轮踏面测量机构（Ⅰ01）、右轮踏面测量机构（Ⅰ02）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（Ⅰ01）包括左测量机构座（11）、左横向位移机构（12）、左垂直位移机构（13）和左传感器转向机构（14）；

所述的右轮踏面测量机构（Ⅰ02）包括右测量机构座（21）、右横向位移机构（22）、右垂直位移机构（23）和右传感器转向机构24）；

左横向位移机构（12）、右横向位移机构（22）分别安装在左测量机构座（11）、右测量机构座（21）上；

左或右横向位移机构与左或右垂直位移机构分别采用精密滚珠导轨副和精密滚珠丝杆副组成直线运动装置，激光传感器安装在一个可转向的装置上、由滚珠导轨的滑块带动；滚珠丝杆由带圆编码器的伺服电机驱动，激光传感器转向装置则由步进电机驱动，设置有角度转动定位件；在测量操作系统的指令下，激光传感器将在轮对轴剖面内沿被检表面作扫瞄测量。

3.根据权利要求1所述的铁路轮对激光自动检测机，其特征在于：所述的轮对测量机构的轴身测量装置（Ⅰ03）包括激光传感器（31）、安装支架（32），所述安装支架（32）由相互垂直的立柱与横杆构成L形，L形安装支架的一端固定安装在轮对测量机构座（Ⅰ04）上；

所述轴身测量机构是固定的，轮对静止时轴身测量机构可以测量轴身某一方向的直径，当轮对旋转时，测量轴身表面各点的极坐标后，可以测量轴身的实际最小二乘直径。