一种车轮踏面检测用制动机构的制作方法

本实用新型属于车轮检测技术领域，更具体地说，涉及一种车轮踏面检测用制动机构。

背景技术：

在铁路运用中，走行部分尤其是轮对运行状态对列车安全具有重要作用。对安全产生重要作用的轮对参数包括：轮缘磨耗、圆周磨耗、踏面擦伤等。当车轮踏面出现擦伤、剥离和碾堆等故障时，在列车运行过程中会对钢轨产生额外的冲击力，使钢轨寿命降低，严重时还可造成裂纹和断裂。在打击钢轨的同时擦伤故障还给车辆本身带来冲击，产生震动，对车辆轴承产生破坏作用。因此，车轮踏面的擦伤及径跳等缺陷的检测对于保证列车的安全运行具有重要的意义。

其中，接触测量法因检测精度相对较高，可实现在线动态检测而得到研究者的广泛关注。接触测量法的检测原理为：当机车车轮存在失圆故障时，整个圆周内车轮半径不同，但由于不圆的只是踏面部分，轮缘始终保持不变，如此可以通过监测轮缘高度的变化来判断车轮踏面的缺陷。因此，如图1所示，接触测量法是通过直接在轨道1内侧安装一可随车轮滚压上下随动，始终与车轮2轮缘顶点接触的踏板3，通过位移传感器测量车轮滚压过程中踏板的下压位移变化情况，从而可以得到车轮踏面的不圆度和径向跳动情况。

但由于不同车轮的轮缘高不同，因此其压上踏板后踏板的下压量就不同，当车轮轮缘高较大时，踏板的下压量就较大，从而易对检测机构产生较大的冲击作用，容易损坏检测设备，并影响检测结果的准确性。因此，在进行检测前对踏板的初始高度进行调节以满足不同车轮的检测需求对于延长检测设备的使用寿命，提高检测精度具有重要的意义。为此，申请人研究通过踏板高度调节装置的设置来解决以上问题。

如图2所示，上述踏板高度调节装置包括驱动板4、滑轨机构5和驱动机构，其中，驱动板4通过滑轨机构5与检测用踏板3可滑动相连，所述驱动板4与驱动机构驱动相连。具体的，该驱动机构包括驱动电机601、丝杠604和丝杠螺母606，驱动电机601的输出轴与丝杠604一端固定相连，丝杠604另一端与丝杠螺母606螺纹相连，且丝杠螺母606与驱动板4固定相连。通过驱动机构驱动驱动板4上下运动，从而带动踏板3一起上下运动，即可实现踏板3的高度调节。

当车轮压上踏板3进行检测时，上述驱动机构停止运行，在驱动机构的支撑作用下，驱动板4保持静止不动，踏板3沿滑轨机构5相对于驱动板4向下运动。当车轮压上踏板3时，驱动板4会受到竖直向下的压力，但由于结构及加工误差，丝杠螺母606与丝杠604之间不可避免地会存在螺纹间隙，因此丝杠螺母606会在有限的间隙内转动，从而导致驱动板4随之下移，造成数据采集不准确。因此，如何避免上述螺纹间隙的存在对检测结果的影响具有重要的意义。

技术实现要素：

1.实用新型要解决的技术问题

本实用新型的目的在于克服由于踏板高度调节用驱动机构的丝杠螺母与丝杠之间存在螺纹间隙，会导致检测过程中驱动板向下运动，从而影响检测精度的不足，提供了一种车轮踏面检测用制动机构。采用本实用新型的技术方案能够有效避免上述螺纹间隙的存在对检测结果的影响。

2.技术方案

为达到上述目的，本实用新型提供的技术方案为：

本实用新型的一种车轮踏面检测用制动机构，包括丝杆、电磁制动器、制动器耦合片和耦合片连接板，其中丝杆一端与驱动板底部固定相连，其另一端依次穿过电磁制动器、制动器耦合片、耦合片连接板并与丝杆螺母螺纹相连，所述制动器耦合片和耦合片连接板均与丝杆螺母固定相连，且耦合片连接板外侧设有轴承。

更进一步的，所述电磁制动器固定安装于底板上，该底板固定安装于轨道底部。

更进一步的，所述轴承安装于轴承座内，所述轴承座与底板固定相连。

更进一步的，所述驱动板底部安装有支撑固定座，丝杆通过联轴器与支撑固定座固定相连。

更进一步的，所述电磁制动器与制动器耦合片的安装距离不大于0.25mm。

更进一步的，该制动机构对称安装于驱动板的底部两端。

更进一步的，所述驱动板与踏板之间通过弹性元件相连。

3.有益效果

采用本实用新型提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：

(1)本实用新型的一种车轮踏面检测用制动机构，包括丝杆、电磁制动器、制动器耦合片和耦合片连接板，通过在驱动板底部安装该制动机构，从而可以有效防止检测过程中因驱动板高度调节装置中丝杠螺母与丝杠之间螺纹间隙的存在对检测结果的影响，使车轮经过时驱动板能够不产生向下的位移，进而保证了检测结果的准确性。

(2)本实用新型的一种车轮踏面检测用制动机构，当高度调节装置运行驱动驱动板上下运动时，驱动板在升降的过程中，丝杆受到轴向力和径向力，径向力带动制动器耦合片、耦合片连接板、丝杆螺母以及轴承内圈一起转动，从而保证驱动板升降的正常进行。而当驱动板升降到指定位置，车轮压上踏板进行检测时，电磁制动器的电源则打开，此时电磁制动器与制动器耦合片之间产生很大的吸引力，此吸引力大于车轮经过时驱动板所受的压力，从而抵消丝杆在车轮经过时所受的轴向力和径向力，使车轮经过时驱动板能够不产生位移。

(3)本实用新型的一种车轮踏面检测用制动机构，该制动机构对称安装于驱动板的底部两端，从而有利于进一步提高驱动板的结构稳定性，保证制动机构的制动效果。所述驱动板与踏板之间通过弹性元件相连，从而既可以保证检测过程中踏板与车轮之间的随动，使踏板始终与车轮轮缘接触，又可以使踏板在车轮离开时能够自动回复至初始高度。

附图说明

图1为接触测量法测量车轮踏面不圆度的原理示意图；

图2为本实用新型的踏板高度调节装置的安装结构示意图；

图3为本实用新型的制动机构的安装结构示意图；

图4为本实用新型的制动机构的结构示意图；

图5为本实用新型的踏板高度调节装置的结构示意图。

示意图中的标号说明：

1、轨道；2、车轮；3、踏板；4、驱动板；5、滑轨机构；501、滑块；502、导轨；601、驱动电机；602、电机座；603、丝杠支撑座；604、丝杠；605、丝杠螺母座；606、丝杠螺母；7、底板；8、位移测量单元；801、位移传感器；802、位移感应板；901、挡板；902、弹性元件；903、弹性元件安装座；10、制动机构；1001、支撑固定座；1002、联轴器；1003、丝杆；1004、电磁制动器；1005、制动器耦合片；1006、耦合片连接板；1007、丝杆螺母；1008、轴承；1009、轴承座。

具体实施方式

为进一步了解本实用新型的内容，现结合附图和具体实施例对本实用新型作详细描述。

实施例1

如图2、图5所示，本实施例的一种接触法车轮踏面缺陷检测踏板用高度调节装置，包括驱动板4、滑轨机构5和驱动机构，其中，驱动板4通过滑轨机构5与检测用踏板3可滑动相连，所述驱动板4还与驱动机构驱动相连。针对现有接触法测量踏面缺陷时，踏板3的高度无法进行调节，易产生较大冲击的不足，本实施例通过驱动板4及驱动机构的设置，在列车车轮到达前根据待检测车轮的轮缘高，通过驱动机构驱动驱动板4上下运动，由于踏板3可进行上下随动，因此踏板3随驱动板4一起进行上下运动，因此实现了踏板3的高度调节，能够满足不同轮缘高车轮的检测需求。而当列车车轮压上踏板3后，驱动机构则停止运行，在驱动机构的支撑作用下驱动板4保持静止不动，而此时踏板3在车轮的滚压作用下则沿滑轨机构相对于驱动板4向下运动，根据车轮滚压过程中踏板3的下压位移变化即可得到车轮的踏面不圆度及径向跳动情况。

具体的，本实施例的驱动机构包括驱动电机601、丝杠604和丝杠螺母606，驱动电机601的输出轴与丝杠604一端固定相连，丝杠604另一端与丝杠螺母606螺纹相连，且丝杠螺母606与驱动板4固定相连。当需要对踏板3高度进行调节时，驱动电机启动并驱动丝杠604发生转动，此时丝杠螺母606沿丝杠604轴向进行移动，从而可以对驱动板及踏板的高度进行调节。上述踏板3通过弹性元件902进行安装支撑，当车轮压上踏板3后，踏板3下压运动，通过弹性元件902的安装可以有效保证车轮滚压过程中踏板3能够随车轮轮缘高度变化而进行上下随动，保证检测的正常进行。同时，当车轮离开踏板3时，在弹性元件902的作用下踏板3可以自动回复至初始位置，便于下次检测。具体的，本实施例的弹性元件902采用压簧，其通过弹性元件安装座903固定安装于驱动板4上，且踏板3上设有与弹性元件902的活塞端对应的挡板901。当车轮压上踏板后，踏板3向下运动，此时挡板901随踏板下移并对弹性元件902产生弹性压缩，当车轮离开时，在弹性元件902的作用下踏板3能够回复至初始位置。

采用接触测量法时，通常需要采用位移测量单元对踏板3的下压位移进行测量。本实施例的位移测量单元包括安装于驱动板4上的位移传感器801及对应安装于踏板3上的位移感应板802，通过位移传感器801所测与位移感应板802之间的距离变化即可得到踏板3的垂向下压位移变化。

驱动板4在车轮经过时会受到竖直向下的压力，由于此时驱动板4主要依靠驱动机构进行支撑，而受丝杠螺母606与丝杠604之间不可避免的会存在螺纹间隙，因此丝杠螺母606会在有限的间隙内转动，从而导致驱动板4随之下移，造成数据采集不准确。基于以上问题，本实施例通过在驱动板4的下部与底板7配合的相应位置安装制动机构10，驱动板4在车轮经过时会将受到的竖直向下的压力传递给制动机构10，通过制动机构10的制动力，使驱动板4在受到压力时不产生位移，从而可以提高检测机构的整体结构稳定性和检测数据的精度。

结合图2-图4，上述制动机构包括丝杆1003、电磁制动器1004、制动器耦合片1005和耦合片连接板1006，其中丝杆1003一端与驱动板4底部固定相连，其另一端依次穿过电磁制动器1004、制动器耦合片1005、耦合片连接板1006并与丝杆螺母1007螺纹相连，所述制动器耦合片1005和耦合片连接板1006均与丝杆螺母1007固定相连，且耦合片连接板1006外侧设有轴承1008。

实施例2

本实施例的一种车轮踏面检测用制动机构，其结构基本同实施例1，更进一步的，所述电磁制动器1004固定安装于底板7上，该底板7固定安装于轨道1底部。所述轴承1008安装于轴承座1009内，所述轴承座1009与底板7固定相连。当高度调节装置运行驱动驱动板4上下运动时，驱动板4在升降的过程中，丝杆1003受到轴向力和径向力，径向力带动制动器耦合片、耦合片连接板、丝杆螺母以及轴承内圈一起转动，从而保证驱动板4升降的正常进行。而当驱动板4升降到指定位置，车轮压上踏板3进行检测时，电磁制动器1004的电源则打开，此时电磁制动器与制动器耦合片之间产生很大的吸引力，此吸引力大于车轮经过时驱动板4所受的压力，从而抵消丝杆1003在车轮经过时所受的轴向力和径向力，使车轮经过时驱动板能够不产生位移。所述电磁制动器1004与制动器耦合片1005的安装距离不大于0.25mm。

实施例3

本实施例的一种车轮踏面检测用制动机构，其结构基本同实施例2，更进一步的，所述驱动板4底部安装有支撑固定座1001，丝杆1003通过联轴器1002与支撑固定座1001固定相连。

实施例4

本实施例的一种接触法车轮踏面缺陷检测踏板用高度调节装置，其结构基本同实施例1，其区别主要在于：所述丝杠螺母606安装于丝杠螺母座605内，且丝杠螺母座605与驱动板4固定相连；所述驱动电机601安装于电机座602上，电机座602与底板7固定相连，所述底板7固定安装于轨道1底部。本实施例中电机座602还与丝杠支撑座603固定相连，丝杠604穿过丝杠支撑座603与电机输出轴相连，通过丝杠支撑座603的设置可以对丝杠进行支撑，保证驱动机构的稳定性。本实施例的滑轨机构包括滑块501和导轨502，其中滑块501安装于踏板3上，导轨502对应安装于驱动板4上，通过滑块501和导轨502的配合对车轮滚压过程中踏板3的运动进行导向。

以上示意性的对本实用新型及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。