[发明专利]一种用于列车车轮踏面缺陷检测的装置及方法

说明书

本发明公开了一种用于列车车轮踏面缺陷检测的装置及方法，属于列车车轮检测技术领域。本发明的一种用于列车车轮踏面缺陷检测的装置，包括安装于轨道内侧沿轨道长度方向分布的活动板、固定板以及活动板位移感应单元和活动板平衡机构，所述活动板与固定板之间通过滑轨机构及弹性机构相连，且活动板的两端与活动板平衡机构转动相连。采用本发明的技术方案可在列车高速运行状态下对列车车轮踏面擦伤、径向跳动及不圆度进行实时动态检测，且其检测精度较高、稳定性好。

技术领域

本发明属于列车车轮检测技术领域，更具体地说，涉及一种用于列车车轮踏面缺陷检测的装置及方法。

背景技术

列车车轮是轨道交通车辆最重要的走行部件之一，轮对的运行状态直接影响列车的行车安全。列车在运行过程中，伴随着高速和重载，列车的轮对承受着很大的动态负载，在车轮踏面上极易出现踏面擦伤、剥离、不圆现象。其中所述踏面是指车轮与钢轨面相接触的外圆周，具有一定斜度。所述踏面擦伤，是由车轮发生滑行造成的，车轮滑行时车轮踏面与钢轨接触的那部分成了固定摩擦面，它与钢轨持续摩擦而使车轮踏面上发生局部平面磨耗，形成擦伤。所述踏面剥离，是指由于车轮踏面表面长期运行受到冷热不均或持续冲击等造成的材料脱落。所述踏面径向跳动，是指车轮踏面横断面上最大与最小直径的差值；所述踏面不圆度，是由上述所有现象如踏面擦伤、踏面剥离等引起的，也称作椭圆度或失圆度。

列车轮对的上述踏面缺陷会给列车在运行中带来额外的冲击振动，导致列车运行品质下降，磨损加剧，从而影响列车与轨道设施的安全与使用寿命，甚至会导致车轴断裂、崩轮，造成重大事故。因此，车轮踏面缺陷的检测对于保证列车的行车安全具有重要的意义。目前我国轮对踏面缺陷的检测大多数还停留在段修状态下由技术人员采用机械式卡尺或者测量尺来测量，采用这些机械器具测量不但工作烦琐，劳动强度大，受周围环境的影响大，还不能消除人为的测量误差，因此其测量精度低，测量效率不高。在线动态检测是指列车在钢轨上正常运行时进行的实时在线测量，在线检测由于具有测量自动化程度高、不占用机车车辆周转时间和便于存储车轮信息资料等特点，而日益受到国内外的重视。

经检索，关于列车车轮踏面缺陷检测的专利报道已有较多公开，但现有车轮踏面缺陷动态测量机构通常采用平行四边形结构，该检测机构的结构稳定性相对较差，其检测精度仍有待进一步提高。如，中国专利CN96216065.2公开了一种列车车轮踏面擦伤及磨损动态测量装置，该装置是由两套或两套以上的平行四边形机构和相对应的位移传感器组成的列车车轮踏面擦伤及磨损测量单元及信号处理单元组成，其平行四边形机构由平板、支杆、钢轨、弹簧、支座、轴承连接成。在实际应用中，该装置存在以下问题：当列车车轮刚与列车车轮踏面擦伤及磨损测量单元中平行四边形机构的平板接触时，车轮易给该机构带来较大的冲击和震动，造成平板瞬时与车轮轮缘脱离，失去测量基准，导致漏测和误测，影响测量的准确性。除此之外，该装置无法控制列车车轮踏面擦伤及磨损测量单元中平行四边形机构的平板高度，遇到因磨损造成轮缘高低不同时，可能存在轮缘与该平板无接触或接触过多，从而导致无测量结果或对机构造成较大的撞击而影响测量甚至会将机构冲击损坏的问题。

发明内容

1.发明要解决的技术问题

本发明的目的在于克服现有列车车轮踏面缺陷检测存在的以上问题，而提供了一种用于列车车轮踏面缺陷检测的装置及方法。采用本发明的技术方案可在列车高速运行状态下对列车车轮踏面擦伤、径向跳动及不圆度进行实时动态检测，且其检测精度较高、稳定性好。

2.技术方案

为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

本发明的一种用于列车车轮踏面缺陷检测的装置，包括安装于轨道内侧沿轨道长度方向分布的活动板、固定板以及活动板位移感应单元和活动板平衡机构，所述活动板与固定板之间通过滑轨机构及弹性机构相连，且活动板的两端与活动板平衡机构转动相连。