一种列车车轮检测用互锁踏板的制作方法

1.本实用新型属于车轮检测装置技术领域，更具体地说，涉及一种列车车轮检测用互锁踏板。


背景技术：

2.近年来，随着我国经济的快速发展，对列车运行速度和重载的要求越来越高，这就要求列车的轮对能够承受很大的动态负载，以保证列车的行车安全。其中，列车车轮的圆周面由轮缘和踏面两个曲面组成，踏面与轨道接触实现承载行驶，并与轮缘共同进行列车行走导向。在列车车轮长期运行的过程中，由于列车车轮与轨道接触的表面都会产生磨损，使得列车车轮失圆，这就会导致列车车轮在轨道上产生径向跳动，进而损坏列车部件，降低乘客舒适度，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。
3.对于列车轮对的检测，传统技术中通常是利用贴在钢轨轨腰两侧的中和轴上的应变片来感受货车通过时的应变力变化，从而确定车轮踏面表面的踏面损伤及车体偏载状况。但是，这种检测方式仅适用于低速运动的列车检测，并且在安装应变片时，需要破坏原钢轨，显然，这是高速铁路中不允许的，也就是说，传统检测方式并不适用于高速列车的轮对在线检测，且其检测精度相对较低，检测系统安装后调试周期长，维护不方便，必要时需要更换钢轨，非常繁琐。
4.针对以上不足，目前现有技术中主要是研究采用接触法对列车车轮的径向跳动、踏面磨损等缺陷进行在线动态检测。接触法车轮踏面缺陷的检测原理为：如图1所述，列车车轮2包括踏面部分和轮缘部分，踏面长期与轨道1接触磨损造成踏面失圆，而轮缘不与其他物体接触，仍为一标准圆。因此，当车轮2踏面不同位置与轨道1接触时，轮缘顶点到钢轨顶面的距离均不相同。接触法检测即是通过在轨安装一踏板3，在车轮2经过时，踏板3始终保持与轮缘顶点接触，踏板3在车轮2轮缘的压下作用下产生向下的位移量，且该位移量随着踏面与轨道1接触点的不同而变化，采集车轮通过踏板3过程中踏板3向下位移的变化，即可以描绘出车轮踏面失圆及径向跳动情况。
5.采用接触法对列车车轮的径向跳动、踏面磨损等缺陷进行检测时，需要将活动板3的长度设计为大于列车车轮的周长，而由于车轮的周长大于转向架的轴距，会出现前一车轮还未离开活动板时，后一车轮已经压上活动板的现象，从而会对前一车轮的检测结果造成影响。另外，由于检测过程中在列车车轮的冲击作用下活动板易发生震动，从而进一步影响了检测结果的准确性。


技术实现要素：

6.1.实用新型要解决的技术问题
7.本实用新型的目的在于克服现有技术中采用接触法对列车车轮踏面缺陷进行检测时，由于活动板为整体式结构，前一车轮的检测结果易受后一车轮影响的不足，提供了一
种列车车轮检测用互锁踏板。采用本实用新型的互锁踏板结构可以有效防止后一车轮对前一车轮踏面缺陷检测结果的影响，从而有利于保证检测结果的准确性。
8.2.技术方案
9.为达到上述目的，本实用新型提供的技术方案为：
10.本实用新型的一种列车车轮检测用互锁踏板，包括前端踏板和末端踏板，且前端踏板的末端与末端踏板的前端相互搭接形成互锁结构。
11.更进一步的，所述前端踏板的尾端设有形台阶，末端踏板的前端设有相匹配的形台阶。
12.更进一步的，所述前端踏板和末端踏板之间还设有中间踏板，且中间踏板的前端及尾端分别设有与前端踏板尾端和末端踏板前端相配合的形台阶、形台阶。
13.更进一步的，所述中间踏板为一个或相互搭接的多个踏板。
14.更进一步的，所述前端踏板的前端设有向下倾斜的斜坡。
15.更进一步的，所述的踏板对称安装在两条钢轨的内侧，同一侧钢轨上所有踏板的上表面平齐并与轨道顶面平行，且同一侧钢轨上所有踏板的总长度大于车轮的周长。
16.更进一步的，每一段踏板均包括上踏板、下踏板及位于上踏板、下踏板之间的中间垫。
17.更进一步的，所述中间垫采用橡胶材料。
18.更进一步的，所述上踏板的下表面加工有形缺口，下踏板的上表面加工有形缺口，中间垫加工为与上踏板及下踏板相匹配的形结构。
19.3.有益效果
20.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：
21.(1)本实用新型的一种列车车轮检测用互锁踏板，包括前端踏板和末端踏板，且前端踏板的末端与末端踏板的前端相互搭接形成互锁结构，本实用新型通过将踏板设计为分段连接结构，从而可以有效避免后一车轮压上踏板时对前一车轮踏面缺陷检测的影响。同时，前端踏板和末端踏板搭接形成互锁结构，从而还可以有效降低车轮压上踏板后对踏板的冲击作用。
22.(2)本实用新型的一种列车车轮检测用互锁踏板，所述前端踏板的尾端设有形台阶，末端踏板的前端设有相匹配的形台阶，当车轮轮缘压上前端踏板后，前端踏板会产生垂向位移，当位移量大于前端踏板与末端踏板的互锁间隙(前端踏板尾端与末端踏板前端台阶之间沿垂直方向的间隙)时，末端踏板也会随之向下运动，末端踏板上表面与前端踏板上表面之间产生与互锁间隙相等的垂直高度差，由于上述互锁间隙远小于踏板的总垂向位移，所以会大大减小车轮对踏板的冲击力，从而提高了数据检测的精度和踏板的使用寿命。
23.(3)本实用新型的一种列车车轮检测用互锁踏板，所述前端踏板的前端设有向下倾斜的斜坡，因此可以有效降低车轮踏上前端踏板时对踏板的冲击作用。
24.(4)本实用新型的一种列车车轮检测用互锁踏板，每一段踏板均包括上踏板、下踏板及位于上踏板、下踏板之间的中间垫，通过上下分体式踏板结构的设计，尤其是通过弹性中间垫的设置，从而可以进一步减少列车行驶时所产生的震动，使得检测机构采集的轨道列车车轮动态参数准确性显著提高。
附图说明
25.图1为列车车轮踏面缺陷的接触法检测原理图；
26.图2为本实用新型的列车车轮检测用互锁踏板的连接结构示意图；
27.图3为本实用新型的互锁踏板的结构示意图；
28.图4为本实用新型中相邻踏板之间连接的互锁结构示意图。
29.示意图中的标号说明：
30.1、轨道；2、车轮；3、踏板；301、前端踏板；302、中间踏板；303、末端踏板；304、上踏板；305、中间垫；306、下踏板。
具体实施方式
31.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。
32.实施例1
33.如图2所示，本实施例的一种列车车轮检测用互锁踏板，包括前端踏板301和末端踏板303，且前端踏板301的末端与末端踏板303的前端相互搭接形成互锁结构。具体的，上述前端踏板301的尾端设有形台阶，末端踏板303的前端设有相匹配的形台阶，如图4所示，前一踏板尾端的形台阶与后一踏板前端的形台阶相配合形成互锁结构，该互锁结构沿水平方向的间隙称为踏板间隙a，沿垂直方向的间隙称为互锁间隙b。
34.由于车轮的周长大于转向架的轴距，因此当只有一块踏板时会出现两个车轮同时压上一块踏板的情况，从而影响检测结果。本实施例通过将踏板设计为分段式结构，且踏板的长度之和大于列车车轮的周长，从而可以有效避免后一车轮压上踏板后对检测结果的影响。
35.另外，不同车轮有不同的轮缘高，所以当车轮轮缘顶点压上踏板时，踏板沿垂直方向的位移也不相同，如果垂向位移较大，且列车经过速度很快，车轮对踏板的冲击力很大，由此带来的踏板振动会对数据采集造成很大的影响，导致检测结果不准确，而且踏板的使用寿命也会变短。本实施例通过踏板连接端之间互锁结构的设计可以有效降低车轮对踏板的冲击力。具体的，当车轮轮缘压上前端踏板301后，前端踏板301会产生垂向位移，当位移量大于前端踏板301与末端踏板303的互锁间隙(前端踏板尾端与末端踏板前端台阶之间沿垂直方向的间隙)时，末端踏板303也会随之向下运动，末端踏板303上表面与前端踏板301上表面之间产生与互锁间隙相等的垂直高度差，由于上述互锁间隙远小于踏板的总垂向位移，因此会大大减小车轮对踏板的冲击力，从而提高了数据检测的精度和踏板的使用寿命。
36.实施例2
37.本实施例的一种列车车轮检测用互锁踏板，其结构基本同实施例1，其区别主要在于：所述前端踏板301和末端踏板303之间还设有中间踏板302，且中间踏板302的前端及尾端分别设有与前端踏板301尾端和末端踏板303前端相配合的形台阶、形台阶，其中中间踏板302可以为一个或相互搭接的多个踏板。所述前端踏板301的前端设有向下倾斜的斜坡，以减小车轮轮缘顶点压上踏板时对踏板的冲击。所述的踏板对称安装在两条钢轨的内侧，同一侧钢轨上所有踏板的上表面平齐并与轨道1顶面平行，且同一侧钢轨上所有踏板的总长度大于车轮的周长。
38.当车轮轮缘顶点压上前端踏板301时，前端踏板301会产生向下的位移，当位移量大于互锁间隙时，前端踏板301会压着中间踏板302一起向下运动，同时中间踏板302会逐级压着末端踏板303一起向下运动，前端踏板301与中间踏板302及末端踏板303的上表面就会产生逐级高度差(每级之间的高度差等于对应两相邻踏板之间的互锁高度)，车轮对各踏板的冲击位移等于互锁间隙，车轮以此方式通过所有踏板，完成检测，因此本实施例不仅能够解决列车快速、重载条件下经过踏板时对踏板的冲击，还提高了检测精度，延长了踏板的使用寿命。其中，中间踏板302的个数依据待检测车轮的周长以及相邻车轮之间的间距而定，保证两个车轮不会同时压上同一踏板。
39.实施例3
40.如图3所示，本实施例的一种列车车轮检测用互锁踏板，其结构基本同实施例2，其区别主要在于：每一段踏板均包括上踏板304、下踏板306及位于上踏板304、下踏板306之间的中间垫305，该中间垫305采用橡胶材料。具体的，所述上踏板304的下表面加工有形缺口，下踏板306的上表面加工有形缺口，中间垫305加工为与上踏板304及下踏板306相匹配的形结构。上踏板304的上表面用于与列车车轮的轮缘顶点接触，列车车轮在上踏板304上表面快速滚动时，产生的震动被上踏板304和下踏板306之间夹持的橡胶材料的中间垫305所吸收，从而显著减少了列车行驶时所产生的震动，使得检测机构采集的轨道列车车轮动态参数准确性显著提高。
41.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。