一种用于在役机车车轮自动化检测的台架的制作方法

1.本实用新型涉及机车车轮检测设备技术领域，特别是涉及一种用于在役机车车轮自动化检测的台架。


背景技术：

2.在保障铁路机车车轮质量安全方面，目前主要有两种方法：一是提高车轮生产制造技术，从源头改善车轮的质量,二是发展车轮的检测技术,对新制及在役的机车车轮进行无损检测，保证车轮的使用安全。其中超声波检测作为一种重要的无损检测方法，可以对车轮的内部缺陷进行检测。目前应用超声波对车轮进行检测，主要有人工检测和自动化超声波探伤设备检测两种方式。
3.人工检测效率都非常低，近年来，国内外研究工作者越来越多地关注和研究自动化超声波检测设备，相比于传统的手工检测，自动化超声波设备检测最大的优势是可以在不拆卸轮对的情况下，对在役机车车轮实现全周方向上的探伤扫查，大大地提高了车轮的检测效率。采用超声波自动化探伤设备对机车车轮实施探伤作业前，需使用一条带有人工缺陷的样板轮对，进行探伤灵敏度标定，以验证设备的可靠性。现有用于放置样板轮对的台架，结构较为简单，只提供支撑轮对和被动手工转轮的功能，主要用于手动探伤作业时使用，无法满足新型的自动化探伤设备的需要，例如公开号为cn115343359a的专利文件机车车轮探伤检测装置，其探伤作业平台包括探头组、转动装置、缸体和与缸体驱动连接的伸缩杆，伸缩杆用于顶起车轮，转动装置用于驱动车轮转动，探头组包括检测面，检测面用于贴合车轮的踏面，即，其将机车车轮组件直接安装在探伤检测装置上，并不能够模拟轮对处于原位装车时的位置状态。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是提供一种用于在役机车车轮自动化检测的台架，以解决上述现有技术存在的问题，避免现有技术中直接将机车车轮安装在探伤装置上，以能够模拟机车车轮处于原位装车时的位置状态，保证探伤结果的准确性。
5.为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：本实用新型提供一种用于在役机车车轮自动化检测的台架，包括安装平台、成对设置并均套设在车轮中间轴上的环形支撑框，各所述环形支撑框同轴设置，且其轴线均沿水平方向上延伸，所述环形支撑框包括拼接成环形结构的底部边框和顶部边框，所述底部边框固定在所述安装平台上，并安装有若干支撑所述车轮中间轴悬空在其上方的底部支撑滚轮，所述底部支撑滚轮凸出于所述底部边框的顶部边缘，且其转动轴线与所述车轮中间轴同向延伸，所述顶部边框可拆卸连接在所述底部边框的上方，且所述顶部边框与所述车轮中间轴之间具有供所述车轮中间轴顶升移动的间隔。
6.优选的，所述顶部边框上设有凸出于其底部边缘的顶部支撑滚轮，所述顶部支撑滚轮与所述车轮中间轴之间具有所述间隔，且其转动轴线与所述车轮中间轴同向延伸。
7.优选的，所述顶部边框和所述底部边框均呈同心的圆弧形结构，所述顶部支撑滚轮和所述底部支撑滚轮分别沿周向等间隔设置在所述顶部边框和所述底部边框上，且其外周边缘分别凸出于所述顶部边框和所述底部边框的内周边缘。
8.优选的，所述顶部边框和所述底部边框均包括两平行且间隔设置的条形板，所述底部支撑滚轮和所述顶部支撑滚轮分别转动连接在对应的两所述条形板之间，并分别凸出于对应的两所述条形板的顶部和底部边缘。
9.优选的，所述安装平台上设有支撑所述底部边框悬空设置在其上方的固定架，且机车车轮的半径不小于所述底部边框与所述安装平台的间隔。
10.优选的，两所述机车车轮远离对方的一侧均设有供所述车轮中间轴转动连接的轴箱，所述安装平台上设有用于顶升所述轴箱的伸缩驱动杆，所述伸缩驱动杆沿竖直方向延伸。
11.优选的，所述安装平台上还连接有支撑梁，所述支撑梁的顶端连接有用于悬挂所述轴箱的水平悬挂梁，所述水平悬挂梁远离所述支撑梁的端部铰接在所述轴箱顶端。
12.优选的，所述安装平台上还设有两组分别与各所述机车车轮对应的止动顶尖组件，所述止动顶尖组件包括支撑块及转动连接在所述支撑块上的螺杆，所述螺杆的一端设有抵接在所述机车车轮端面上的顶尖，另一端设有转动并步进所述螺杆的手轮，且两所述止动顶尖组件的所述顶尖抵接所述机车车轮的方向相反。
13.优选的，所述安装平台上还设有两组分别与各所述机车车轮对应的集水槽，各所述集水槽对应设置在各所述机车车轮的下方。
14.优选的，所述机车车轮配套有探伤设备，所述探伤设备包括移动车体，所述移动车体上转动连接有带动所述机车车轮转动的摩擦轮，所述摩擦轮连接有驱动其自转的驱动机构，所述移动车体上还设有对所述机车车轮的轮辋踏面喷淋水的喷头，所述喷头连通有供水机构。
15.本实用新型相对于现有技术取得了以下技术效果：
16.第一，通过各环形支撑框同轴设置，且其轴线沿水平方向延伸，以对车轮中间轴及其两端连接的机车车轮进行支撑，并对车轮中间轴形成沿水平方向上的摆放，进而使得机车车轮的转动轴线水平延伸，保证其后续在探伤设备的驱动下稳定转动，进一步的，通过设置底部边框和顶部边框的可拆卸连接，将顶部边框拆卸后，能够直接将车轮中间轴放置在底部边框上进行支撑，并对接顶部边框后，将车轮中间轴限制在环形支撑框内部，由于顶部边框与车轮中间轴之间具有相应的间隔，使得车轮中间轴在竖直方向上具备一定的活动行程，且通过底部支撑滚轮对车轮中间轴进行支撑，在需要对机车车轮转动时，仅通过将车轮中间轴顶升一定的距离即可，使得车轮中间轴与底部边框和顶部边框均不再接触，再对机车车轮驱动转动及探伤工作，不仅能够对车轮中间轴的安装更加便捷，避免现有技术中直接将机车车轮安装在探伤装置上，导致费时费力，而且以能够模拟机车车轮处于原位装车时的位置状态，保证探伤结果的准确性，而且通过设置底部支撑滚轮与车轮中间轴相接触，无论是在初始放置时，还是后续驱动机车车轮带车轮中间轴转动时，均能够防护车轮中间轴与底部边框接触，避免其表面被划伤。
17.第二，顶部边框上设有凸出于其底部边缘的顶部支撑滚轮，顶部支撑滚轮与车轮中间轴之间具有间隔，且其转动轴线与车轮中间轴同向延伸，通过设置顶部支撑轮，在驱动
机车车轮带车轮中间轴转动时，如果车轮中间轴转动出现波动，能够通过顶部支撑轮先于顶部边框与车轮中间轴接触，避免顶部边框对车轮中间轴的表面造成划伤。
18.第三，顶部边框和底部边框均呈同心的圆弧形结构，顶部支撑滚轮和底部支撑滚轮分别沿周向等间隔设置在顶部边框和底部边框上，且其外周边缘分别凸出于顶部边框和底部边框的内周边缘，底部边框设置呈圆弧形结构，方便将底部支撑滚轮沿径向对称设置在车轮中间轴的两侧，进而对车轮中间轴形成稳定支撑，顶部边框设置呈圆弧形结构，使得顶部边框内周边缘与车轮中间轴之间均能够形成相应的间隔，避免车轮中间轴在转动的过程中与顶部边框的接触。
19.第四，顶部边框和底部边框均包括两平行且间隔设置的条形板，底部支撑滚轮和顶部支撑滚轮分别转动连接在对应的两条形板之间，并分别凸出于对应的两条形板的顶部和底部边缘，通过设置两条形板即能够保证对底部支撑滚轮、车轮中间轴的支撑强度，又能够方便底部支撑滚轮和顶部支撑滚轮的安装。
附图说明
20.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
21.图1为本实用新型安装平台及环形支撑框连接示意图；
22.图2为本实用新型环形支撑框与车轮中间轴连接示意图；
23.图3为本实用新型环形支撑框的结构示意图；
24.图4为本实用新型环形支撑框的内部结构示意图；
25.图5为本实用新型止动顶尖组件结构示意图；
26.图6为本实用新型轴箱与支撑梁连接示意图；
27.图7为本实用新型安装平台上各结构分布示意图；
28.图8为本实用新型探伤设备探伤工作时的状态图；
29.其中，1-安装平台、2-底部边框、3-顶部边框、4-固定架、5-车轮中间轴、6-机车车轮、7-环形支撑框、8-顶部支撑滚轮、9-底部支撑滚轮、10-条形板、11-尼龙滚子、12-滚珠轴承、13-边框销轴、14-手轮、15-支撑块、16-螺杆、17-顶尖、18-支撑梁、19-水平悬挂梁、20-定位销轴、21-吊耳、22-轴箱、23-止动顶尖组件、24-集水槽、25-伸缩驱动杆、26-探头组、27-探伤设备。
具体实施方式
30.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
31.本实用新型的目的是提供一种用于在役机车车轮自动化检测的台架，以解决上述现有技术存在的问题，避免现有技术中直接将机车车轮安装在探伤装置上，以能够模拟机
车车轮处于原位装车时的位置状态，保证探伤结果的准确性。
32.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
33.如图1至图8所示，本实施例提供一种用于在役机车车轮自动化检测的台架，包括安装平台1、成对设置并均套设在车轮中间轴5上的环形支撑框7，优选安装平台1为钢结构平台，钢结构平台由16#槽钢与3毫米厚度钢板焊接而成，作为承力部件，并为其他功能部件的安装提供基础平台，各环形支撑框7同轴设置，且其轴线均沿水平方向上延伸，环形支撑框7包括拼接成环形结构的底部边框2和顶部边框3，底部边框2固定在安装平台1上，并安装有若干支撑车轮中间轴5悬空在其上方的底部支撑滚轮9，底部支撑滚轮9凸出于底部边框2的顶部边缘，且其转动轴线与车轮中间轴5同向延伸，顶部边框3可拆卸连接在底部边框2的上方，且顶部边框3与车轮中间轴5之间具有供车轮中间轴5顶升移动的间隔。
34.通过各环形支撑框7同轴设置，且其轴线沿水平方向延伸，以对车轮中间轴5及其两端连接的机车车轮6进行支撑，并对车轮中间轴5形成沿水平方向上的摆放，进而使得机车车轮6的转动轴线水平延伸，保证其后续在探伤设备27的驱动下稳定转动，进一步的，通过设置底部边框2和顶部边框3的可拆卸连接，将顶部边框3拆卸后，能够直接将车轮中间轴5放置在底部边框2上进行支撑，并对接顶部边框3后，将车轮中间轴5限制在环形支撑框7内部，由于顶部边框3与车轮中间轴5之间具有相应的间隔，使得车轮中间轴5在竖直方向上具备一定的活动行程，且通过底部支撑滚轮9对车轮中间轴5进行支撑，在需要对机车车轮6转动时，仅通过将车轮中间轴5顶升一定的距离即可，使得车轮中间轴5与底部边框2和顶部边框3均不再接触，再对机车车轮6驱动转动及探伤工作，不仅能够对车轮中间轴5的安装更加便捷，避免现有技术中直接将机车车轮6安装在探伤装置上，导致费时费力，而且以能够模拟机车车轮6处于原位装车时的位置状态，保证探伤结果的准确性，而且通过设置底部支撑滚轮9与车轮中间轴5相接触，无论是在初始放置时，还是后续驱动机车车轮6带车轮中间轴5转动时，均能够防护车轮中间轴5与底部边框2接触，并实现滚动支撑，避免车轮中间轴5表面被划伤。
35.其中，顶部边框3上设有凸出于其底部边缘的顶部支撑滚轮8，顶部支撑滚轮8与车轮中间轴5之间具有间隔，优选为20mm左右，其能够允许车轮中间轴5被顶起一定的高度，又限制其顶起过高，且其转动轴线与车轮中间轴5同向延伸，通过设置顶部支撑轮，在驱动机车车轮6带车轮中间轴5转动时，如果车轮中间轴5转动出现波动，能够通过顶部支撑轮先于顶部边框3与车轮中间轴5接触，并实现滚动支撑，避免顶部边框3对车轮中间轴5的表面造成划伤。
36.作为本实用新型优选的实施方式，底部支撑滚轮9设有两个，顶部支撑滚轮8设有一个，实现对车轮中间轴5的三个支撑点，并在车轮中间轴5轴向断面成三个各120
°
分布，顶部支撑滚轮8位于车轮中间轴5顶部正中位置，两底部支撑滚轮9为与顶部支撑滚轮8相隔120
°
的底部斜向支撑。
37.顶部边框3和底部边框2均呈同心的圆弧形结构，顶部支撑滚轮8和底部支撑滚轮9分别沿周向等间隔设置在顶部边框3和底部边框2上，且其外周边缘分别凸出于顶部边框3和底部边框2的内周边缘，底部边框2设置呈圆弧形结构，方便将底部支撑滚轮9沿径向对称设置在车轮中间轴5的两侧，进而对车轮中间轴5形成稳定支撑，顶部边框3设置呈圆弧形结
构，使得顶部边框3内周边缘与车轮中间轴5之间均能够形成相应的间隔，避免车轮中间轴5在转动的过程中与顶部边框3的接触。作为本实用新型优选的实施方式，顶部边框3的一端对应铰接在底部边框2的一端上，具体设置有边框销轴13，进而可以转动打开，方便车轮中间轴5的安放，顶部边框3的另一端与底部边框2对应的另一端之间设有插销结构，以对两者形成可拆卸固定，实现对车轮中间轴5的套接安装。
38.进一步的，顶部边框3和底部边框2均包括两平行且间隔设置的条形板10，底部支撑滚轮9和顶部支撑滚轮8分别转动连接在对应的两条形板10之间，并分别凸出于对应的两条形板10的顶部和底部边缘，通过设置两条形板10即能够保证对底部支撑滚轮9、车轮中间轴5的支撑强度，又能够方便底部支撑滚轮9和顶部支撑滚轮8的安装。且底部支撑滚轮9和顶部支撑滚轮8均为尼龙滚子11，中间镶嵌一滚珠轴承12，轴承中再装入轴，此轴对应安装在两条形板10上。
39.而且，安装平台1上设有支撑底部边框2悬空设置在其上方的固定架4，优选固定架4采用方钢结构，提高其支撑强度，且机车车轮6的半径不小于底部边框2与安装平台1的间隔，以避免机车车轮6与安装平台1相接触，影响其转动。
40.作为本实用新型优选的实施方式，两机车车轮6远离对方的一侧均设有供车轮中间轴5转动连接的轴箱22，安装平台1上设有用于顶升轴箱22的伸缩驱动杆25，伸缩驱动杆25沿竖直方向延伸，通过伸缩驱动杆25顶升轴箱22并带动车轮中间轴5及车轮同步升高，并与底部支撑滚轮9脱离接触。
41.进一步的，安装平台1上还连接有支撑梁18，支撑梁18的顶端连接有用于悬挂轴箱22的水平悬挂梁19，水平悬挂梁19远离支撑梁18的端部铰接在轴箱22顶端。具体的支撑梁18竖直延伸，其底部焊接在安装平台1上，顶部与水平悬臂梁用螺栓连接。水平悬臂梁用一根定位销轴20与轴箱22顶部连接，起到悬挂作用，优选在轴箱22顶部设置与销轴转动连接的吊耳21，采用支撑梁18和水平悬挂梁19实现了对轴箱22的悬挂定位，保证轴箱22处于正位状态，且优选水平悬挂梁19具有一定的可弯曲能力，在随轴箱22被顶起时，保证其沿垂直方向上具有一定活动行程。
42.而且安装平台1上还设有两组分别与各机车车轮6对应的止动顶尖组件23，止动顶尖组件23包括支撑块15及转动连接在支撑块15上的螺杆16，螺杆16的一端设有抵接在机车车轮6端面上的顶尖17，另一端设有转动并步进螺杆16的手轮14，且两止动顶尖组件23的顶尖17抵接机车车轮6的方向相反，通过手轮14驱动螺杆16移动，使得顶尖17抵接在车轮端面上，以对机车车轮6形成轴向限位，防止其在转动过程中窜动。优选支撑块15焊接在安装平台1上，中间开设螺纹孔，螺杆16转动安装在螺纹孔内。
43.作为优选，安装平台1上还设有两组分别与各机车车轮6对应的集水槽24，优选集水槽24为为一厚度1mm不锈钢板制成的方形无顶箱体，并可拆卸安装在安装平台1上，各集水槽24对应设置在各机车车轮6的下方。采用集水槽24结构，实现了耦合水的收集问题。探伤设备27工作时，要喷淋用于超声波耦合的水，这些水沿着车轮表面流向车轮最低点附近，通过集水槽24将喷淋水收集起来集中处理，防止工作间地面污水横流。
44.进一步的，机车车轮6配套有探伤设备27，探伤设备27包括移动车体，移动车体上转动连接有带动机车车轮6转动的摩擦轮，摩擦轮连接有驱动其自转的驱动机构，移动车体上还设有对机车车轮6的轮辋踏面喷淋水的喷头，喷头连通有供水机构。优选的伸缩驱动杆
25还可以设置在探伤设备27上，在移动车体于机车车轮6处就位后，在通过伸缩驱动杆25顶升轴箱22，带动机车车轮6升起。在具体的探伤工作中，探伤设备27通过摩擦轮带动车轮转动，并通过探头组26对机车车轮6进行探伤扫查。喷头喷出的喷淋水顺着车轮轮辋踏面底部落下，落入集水槽24中，车轮转动一周，探伤完成，停止，稍等1分钟左右，待车轮上的水落完，将集水槽24拿出倒掉再放回原位，松开顶尖17，落下车轮，探伤设备27撤离，完成作业。
45.根据实际需求而进行的适应性改变均在本实用新型的保护范围内。
46.需要说明的是，对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
47.本实用新型中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。