[实用新型]车轮踏面擦伤及磨损非接触式动态测量装置

说明书

本实用新型涉及一种列车车轮故障自动检测装置，用于对运动中的列车车轮踏面擦伤和磨损的测量。

列车车轮在运动过程中，由于摩擦造成的车轮踏面磨损，使得车轮直径减少；又由于制动以及车轮与钢轨面在转弯时的相对滑动等因素造成的踏面擦伤或剥离，使得踏面滚动圆呈弦缺状(偏平)。车轮的擦伤和磨损，特别是车轮擦伤给列车在行进中带来额外的冲击振动，影响列车与轨道设施的安全与使用寿命，是高速列车与重载列车发展中必须要解决的问题。为解决以上问题，专利号：96216065.2，设计名称为“列车车轮踏面擦伤及磨损动态测量装置”，提出了一种用平行四边形机构作为该装置的踏面擦伤及磨损测量单元，来动态测量列车在行进过程中车轮踏面存在的擦伤与磨损；在实际应用中，车轮给该装置的平行四边形机构带来较大的冲击与振动，造成漏测或误测。专利号：00243380.X，设计名称为“列车车轮踏面擦伤及磨损动态测量装置”，提出了在平行四边形机构中加吸振和阻尼机构，解决了专利号：96216065.2的测量装置所存在的问题。但以上两专利技术，均由于踏面擦伤及磨损测量单元的平行四边形机构在实际测量中始终与车轮接触，容易造成测量机构损坏，引起机械故障；另外，这种机械接触式方式测量，要求列车的运行速度小于40Km/h，使测量结果受列车运行速度的限制，缩小了测量装置的适应范围。    

本实用新型的目的是提供一种在列车运动中非接触式定量测量车轮踏面擦伤及磨损的装置。其测量装置的机械故障率低，测量结果不受列车速度的限制。

本实用新型的目的是这样实现的：整个车轮踏面擦伤及磨损非接触式动态测量装置由磁传感器构成的列车车轮探测器、车轮踏面擦伤及磨损测量单元以及信号处理单元组成，其特征是：所述的车轮踏面擦伤及磨损测量单元包括两套或两套以上的非接触式位移传感器；所述的非接触式位移传感器与支座固定在一起，并通过支座固定在钢轨上。

本实用新型与已有技术相比所具有的优点：其一，由于采用非接触式位移传感器直接测量出车轮踏面与轮缘相对高度，进而得到车轮踏面的擦伤与磨损，大大减少测量装置的机械故障率；其二，由于是非接触式，测量结果不受列车运行速度的限制，扩大了测量装置的适应范围；其三，测量装置的结构简单，安装及维护方便。

图1列车车轮踏面擦伤及磨损动态测量装置主视图

图2列车车轮踏面擦伤及磨损动态测量装置A-A剖视图

图3列车车轮踏面擦伤及磨损动态测量装置的固定在钢轨外侧示意图

图中：1为磁传感器、2为车轮踏面擦伤及磨损测量单元、3为非接触式磁感应位移传感器、4为信号处理单元、5为支座、6为车轮、7为钢轨。

以附图为实施例对本实用新型作进一步说明：本实用新型提供的车轮踏面擦伤及磨损非接触式动态测量装置，其结构示意图如图1、2所示。该测量装置由两个磁传感器1构成的列车车轮探测器、车轮踏面擦伤及磨损测量单元2(虚线框)以及信号处理单元3组成。车轮踏面擦伤及磨损测量单元2包括两个非接触式电磁感应位移传感器3，电磁传感器3主要由导磁材料和线圈构成；所述的非接触式电磁感应位移传感器3与支座5通过螺钉或其它连接方式连接为一体，支座5固定在钢轨7上。

电磁传感器3的测量面与钢轨7顶面的距离与平行性通过人工调整来保证。测量时，为避免两个车轮同时扫过一个非接触式传感器的测量面，引起误报测量结果，必须安装两套或两套以上非接触式位移传感器，每个非接触式位移传感器沿列车行驶方向测量面的长度应小于列车转向架两个轴之间的中心距离(约为1650mm)。同时，为完整得到每个车轮踏面圆周范围内的擦伤和磨损，两套非接触式位移传感器测量面的长度之和应大于或等于轮缘顶端的周长(约为3000mm)，即要求每个电磁感应位移传感器3沿列车运动方向的测量面长度大于1500mm。