一种高铁车轮动平衡检测仪

摘要

本发明涉及车轮动平衡检测技术领域，公开了一种高铁车轮动平衡检测仪，包括底板，底板的外侧设置有支撑柱，支撑柱的端部设置有顶板，还包括底部检测机构、旋转夹持机构和顶部施压机构；旋转夹持机构，包括滑动连接于两侧支撑柱中部的两个升降座，一侧所述升降座的中部转动连接有驱动轴；顶部施压机构，包括设置于顶板中部的液压缸，液压缸的输出轴固定连接有与支撑柱滑动连接的升降台，升降台靠近底板的一侧设置有与升降座配合的压块，升降台的侧边设置有用于检测车轮跳动的跳动检测组件。本发明适用于一种高铁车轮动平衡检测仪，通过液压缸实现车轮是否进行负载的调节，使得车轮在空转以及高负载时都可以进行有效的动平衡检测。

权利要求

1.一种高铁车轮动平衡检测仪，包括底板，底板的外侧设置有支撑柱，支撑柱的端部设置有顶板，其特征在于，还包括底部检测机构、旋转夹持机构和顶部施压机构；

底部检测机构，包括设置于底板侧边的伸缩套，伸缩套滑动连接伸缩杆，伸缩杆的端部固定连接托板，底板的中部设置有检测托板高度的第一位移检测传感器，底板上设置有限制托板最低高度的垫块，所述托板上设置有轨道支撑块；

旋转夹持机构，包括滑动连接于两侧支撑柱中部的两个升降座，一侧所述升降座的中部转动连接有驱动轴，驱动轴靠近底板中心的一端设置有用于固定车轮的固定杆，另一侧所述升降座靠近底板中心的一侧设置有顶紧车轮的辅助顶紧组件，所述辅助顶紧组件包括与升降座滑动连接的第一导向杆，第一导向杆靠近底板中心的一端设置有悬挂板，悬挂板的中部转动连接有转轴，转轴靠近底板中心的一端固定连接有与固定杆配合的顶紧套，底板的两侧设置有驱动升降座升高的顶升组件，所述顶升组件包括转动连接于底板端部的第一支撑板，第一支撑板远离底板的一端转动连接第二支撑板的一端，第二支撑板的另一端转动连接有与升降座配合的升降板，升降板的端部滑动连接支撑柱，第二支撑板远离底板中心的一侧设置有与第一支撑板配合的限位板；

顶部施压机构，包括设置于顶板中部的液压缸，液压缸的输出轴固定连接有与支撑柱滑动连接的升降台，升降台靠近底板的一侧设置有与升降座配合的压块，升降台前后侧边设置有两个相互配合的用于检测车轮跳动的跳动检测组件，所述跳动检测组件包括与升降台固定连接的悬挂架，悬挂架靠近底板的一侧滑动连接有第二导向杆，第二导向杆靠近底板中心的一端固定连接有伸出板，伸出板靠近底板中心的一端设置有与车轮配合的顶紧探头，第二导向杆远离底板中心的一端设置有第二推板，第二推板上设置有检测第二推板与悬挂架间距的第二位移检测传感器，所述伸出板与悬挂架之间设置有驱动伸出板朝向底板中心方向移动的顶紧弹簧。

2.根据权利要求1所述的一种高铁车轮动平衡检测仪，其特征在于，所述托板与底板之间设置有驱动托板朝向远离底板方向移动的缓冲弹簧，托板远离底板的一侧设置有卡槽，卡槽可拆卸连接有轨道支撑块。

3.根据权利要求2所述的一种高铁车轮动平衡检测仪，其特征在于，所述卡槽的两端设置有与托板固定连接的第一固定板，第一固定板螺纹连接顶紧丝杆，顶紧丝杆的端部转动连接有与轨道支撑块配合的压头。

4.根据权利要求1所述的一种高铁车轮动平衡检测仪，其特征在于，所述第一导向杆远离底板中心的一端固定连接第一推板，第一推板的中部螺纹连接顶紧丝杆，顶紧丝杆的端部转动连接升降座。

5.根据权利要求1所述的一种高铁车轮动平衡检测仪，其特征在于，所述悬挂板的中部设置有支撑盘，转轴远离底板中心的一端外侧设置有撑板，撑板上设置有安装架，安装架转动连接有与支撑盘配合的支撑辊。

6.根据权利要求1所述的一种高铁车轮动平衡检测仪，其特征在于，所述驱动轴的两侧转动连接有与升降座固定连接的辅助支撑架，与驱动轴同侧的所述升降座上设置有驱动电机，驱动电机的输出轴固定连接第一锥齿轮，第一锥齿轮啮合连接第二锥齿轮，第二锥齿轮固定连接驱动轴。

说明书

一种高铁车轮动平衡检测仪

技术领域

[0001] 本发明涉及车轮动平衡检测技术领域，具体是一种高铁车轮动平衡检测仪。

背景技术

[0002] 火车轮是一种关系到火车能否安全行驶的关键零部件。如果火车轮精度不高，就会在火车行驶过程中产生径向跳动和轴向跳动，特别是随着高铁的普及，高铁的时速较快，车轮质量不高会造成更大的不稳定旋转，因此火车的车轮和汽车车轮一样也需要进行动平衡的检测处理。

[0003] 现有的一些动平衡检测装置都是将需要进行检测的车轮进行高速旋转，在车轮的侧面设置检测探头检测车轮在高速旋转时是否稳定，但是高铁在实际使用时会受到较大的负载，这导致在动平衡检测时也需要考虑负载的问题，因此需要针对性的设计高铁车轮的动平衡检测装置。

发明内容

[0004] 本发明提供一种高铁车轮动平衡检测仪，解决了上述背景技术中提出的问题。

[0005] 为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

[0006] 一种高铁车轮动平衡检测仪，包括底板，底板的外侧设置有支撑柱，支撑柱的端部设置有顶板，还包括底部检测机构、旋转夹持机构和顶部施压机构；

[0007] 底部检测机构，包括设置于底板侧边的伸缩套，伸缩套滑动连接伸缩杆，伸缩杆的端部固定连接托板，底板的中部设置有检测托板高度的第一位移检测传感器，底板上设置有限制托板最低高度的垫块，所述托板上设置有轨道支撑块；

[0008] 旋转夹持机构，包括滑动连接于两侧支撑柱中部的两个升降座，一侧所述升降座的中部转动连接有驱动轴，驱动轴靠近底板中心的一端设置有用于固定车轮的固定杆，另一侧所述升降座靠近底板中心的一侧设置有顶紧车轮的辅助顶紧组件；

[0009] 顶部施压机构，包括设置于顶板中部的液压缸，液压缸的输出轴固定连接有与支撑柱滑动连接的升降台，升降台靠近底板的一侧设置有与升降座配合的压块，升降台的侧边设置有用于检测车轮跳动的跳动检测组件。

[0010] 作为本发明的一种优选技术方案，所述托板与底板之间设置有驱动托板朝向远离底板方向移动的缓冲弹簧，托板远离底板的一侧设置有卡槽，卡槽可拆卸连接有轨道支撑块。

[0011] 作为本发明的一种优选技术方案，所述卡槽的两端设置有与托板固定连接的第一固定板，第一固定板螺纹连接顶紧丝杆，顶紧丝杆的端部转动连接有与轨道支撑块配合的压头。

[0012] 作为本发明的一种优选技术方案，所述辅助顶紧组件包括与升降座滑动连接的第一导向杆，第一导向杆靠近底板中心的一端设置有悬挂板，悬挂板的中部转动连接有转轴，转轴靠近底板中心的一端固定连接有与固定杆配合的顶紧套，底板的两侧设置有驱动升降座升高的顶升组件。

[0013] 作为本发明的一种优选技术方案，所述顶升组件包括转动连接于底板端部的第一支撑板，第一支撑板远离底板的一端转动连接第二支撑板的一端，第二支撑板的另一端转动连接有与升降座配合的升降板，升降板的端部滑动连接支撑柱，第二支撑板远离底板中心的一侧设置有与第一支撑板配合的限位板。

[0014] 作为本发明的一种优选技术方案，所述第一导向杆远离底板中心的一端固定连接第一推板，第一推板的中部螺纹连接顶紧丝杆，顶紧丝杆的端部转动连接升降座。

[0015] 作为本发明的一种优选技术方案，所述悬挂板的中部设置有支撑盘，转轴远离底板中心的一端外侧设置有撑板，撑板上设置有安装架，安装架转动连接有与支撑盘配合的支撑辊。

[0016] 作为本发明的一种优选技术方案，所述驱动轴的两侧转动连接有与升降座固定连接的辅助支撑架，与驱动轴同侧的所述升降座上设置有驱动电机，驱动电机的输出轴固定连接第一锥齿轮，第一锥齿轮啮合连接第二锥齿轮，第二锥齿轮固定连接驱动轴。

[0017] 作为本发明的一种优选技术方案，所述跳动检测组件包括与升降台固定连接的悬挂架，悬挂架靠近底板的一侧滑动连接有第二导向杆，第二导向杆靠近底板中心的一端固定连接有伸出板，伸出板靠近底板中心的一端设置有与车轮配合的顶紧探头，第二导向杆远离底板中心的一端设置有第二推板，第二推板上设置有检测第二推板与悬挂架间距的第二位移检测传感器，所述伸出板与悬挂架之间设置有驱动伸出板朝向底板中心方向移动的顶紧弹簧。

[0018] 本发明具有以下有益之处：

[0019] 本发明适用于一种高铁车轮动平衡检测仪，通过液压缸实现车轮是否进行负载的调节，使得车轮在空转以及高负载时都可以进行有效的动平衡检测，使得整个检测仪器的工作环境满足实际的使用工况，提高了检测数据的准确性。

附图说明

[0020] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

[0021] 图1为一种高铁车轮动平衡检测仪的结构示意图。

[0022] 图2为一种高铁车轮动平衡检测仪的正视图。

[0023] 图3为一种高铁车轮动平衡检测仪中底部检测机构的结构示意图。

[0024] 图4为一种高铁车轮动平衡检测仪中旋转夹持机构的结构示意图。

[0025] 图5为一种高铁车轮动平衡检测仪中旋转夹持机构的正视图。

[0026] 图6为一种高铁车轮动平衡检测仪中顶升组件的结构示意图。

[0027] 图7为一种高铁车轮动平衡检测仪中左侧升降座的结构示意图。

[0028] 图8为图7的正视图。

[0029] 图9为一种高铁车轮动平衡检测仪中支撑辊与支撑盘配合的结构示意图。

[0030] 图10为一种高铁车轮动平衡检测仪中右侧升降座的结构示意图。

[0031] 图11为一种高铁车轮动平衡检测仪中顶部施压机构的结构示意图。

[0032] 图12为一种高铁车轮动平衡检测仪中跳动检测组件的结构示意图。

[0033] 图13为一种高铁车轮动平衡检测仪中轨道支撑块与车轮配合的结构示意图。

[0034] 图中：1、底板；2、支撑柱；3、顶板；4、底部检测机构；5、旋转夹持机构；6、顶部施压机构；7、伸缩套；8、伸缩杆；9、缓冲弹簧；10、垫块；11、第一位移检测传感器；12、托板；13、轨道支撑块；14、卡槽；15、顶紧丝杆；16、第一固定板；17、压头；18、车轮；19、顶升组件；20、升降座；21、辅助顶紧组件；22、驱动轴；23、固定杆；24、第一支撑板；25、第二支撑板；26、限位板；27、升降板；28、第一导向杆；29、悬挂板；30、顶紧套；31、第一推板；32、夹紧丝杆；33、转轴；34、撑板；35、安装架；36、支撑辊；37、支撑盘；38、辅助支撑架；39、挡环；40、驱动电机；41、第一锥齿轮；42、第二锥齿轮；43、升降台；44、液压缸；45、压块；46、跳动检测组件；47、悬挂架；48、第二导向杆；49、伸出板；50、顶紧探头；51、顶紧弹簧；52、第二位移检测传感器；
53、第二推板。

具体实施方式

[0035] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

[0036] 在一个实施例中，请参阅图1‑图13，一种高铁车轮动平衡检测仪，包括底板1，底板1是水平放置，在底板1上表面的四个拐角处竖直设置了支撑柱2，支撑柱2的上端固定连接顶板3，还包括底部检测机构4、旋转夹持机构5和顶部施压机构6；

[0037] 底部检测机构4，包括竖直设置于底板1中部前后两侧的伸缩套7，伸缩套7的上方滑动连接有伸缩杆8，伸缩杆8的上端固定连接托板12下表面的前后两端，在底板1的中心位置竖直设置了第一位移检测传感器11，第一位移检测传感器11的伸出端连接托板12的下表面中部，因此第一位移检测传感器11可以检测出托板12的高度变化，并且由于伸缩杆8和伸缩套7的相对滑动使得托板12只能竖直的上下移动，在托板12的上表面中部设置了轨道支撑块13，轨道支撑块13就是普通火车轨道的其中一节，通过轨道支撑块13与车轮18的接触模拟实际的使用现场，并且在底板1上方的前后两侧设置了垫块10，当上方的车轮18受压后，车轮18会推动整个轨道支撑块13向下移动，从而使得托板12向下移动落在垫块10的上方，此时托板12停止移动，此时车轮18可以保持的稳定的负载，从而模拟负载时车轮18的形变；

[0038] 旋转夹持机构5，包括设置于底板1两侧的升降座20，升降座20是前后朝向的设置在底板1的左右两侧，并且升降座20的前后两端与支撑柱2的中部进行滑动连接，因此升降座20可以稳定的进行上下移动，在右侧的升降座20中部转动连接有左右朝向的驱动轴22，驱动轴22的左端设置了用于固定车轮18的固定杆23，固定杆23可以插入车轮18的中心孔内部，并且在固定杆23与驱动轴22之间设置了挡环39，便于后续的配合安装，并且挡环39的外侧也可以设置相关的销轴，从而使得一些车轮18的外侧设置有安装孔的可以与销轴配合安装，在左侧的升降座20靠右的一侧设置了辅助顶紧组件21，辅助顶紧组件21可以将车轮18顶紧在固定杆23和挡环39上，从而实现车轮18的快速固定的效果；

[0039] 顶部施压机构6，包括滑动连接于支撑柱2上端的升降台43，在顶板3的中部设置了液压缸44，液压缸44的活塞杆固定连接升降台43，从而通过液压缸44推动升降台43上下移动，在升降台43下表面的左右两端设置了压块45，压块45随升降台43向下移动时会与升降座20的上表面接触，因此当升降台43向下移动时会推动升降座20向下移动，从而实现对于车轮18的施压处理，并且在升降台43的前后两侧设置了跳动检测组件46，当升降台43下移后，压块45与升降座20接触，此时跳动检测组件46的检测高度刚好与驱动轴22的高度相同，从而使得跳动检测组件46实现车轮18的直径检测，如果车轮18在负载情况下直径发生变化，此时就会导致车轮18滚动发生跳动，从而通过检测车轮18的直径变化实现了动平衡的检测，并且车轮18的前后两侧都设置了跳动检测组件46，也就是说可以同时检测出车轮18半径的变化，提高动平衡检测的效果。

[0040] 在本实施例的一种情况中，所述托板12与底板1之间设置有驱动托板12朝向远离底板1方向移动的缓冲弹簧9，缓冲弹簧9套设在伸缩套7和伸缩杆8的外部，缓冲弹簧9可以向上推动托板12，托板12远离底板1的一侧设置有卡槽14，卡槽14可拆卸连接有轨道支撑块13。卡槽14是前后朝向设置的，轨道支撑块13可以通过卡槽14的限位效果放在托板12的上表面，由于车轮18的型号并不是完全固定的，因此为了对于不同的车轮18都可以进行有效的检查处理，将轨道支撑块13与托板12设计成可拆卸连接的方式，当一种型号的车轮18需要进行检测时，可以将对应的轨道支撑块13与托板12进行固定，并且在托板12上表面的前后两侧设置了第一固定板16，第一固定板16螺纹连接顶紧丝杆15，顶紧丝杆15的端部转动连接有与轨道支撑块13配合的压头17。顶紧丝杆15可以使得压头17顶紧在轨道支撑块13的前后两端，从而实现了轨道支撑块13的固定效果。

[0041] 在本实施例的一种情况中，所述辅助顶紧组件21包括与升降座20滑动连接的第一导向杆28，第一导向杆28是左右朝向的滑动连接于升降座20的前后两端，并且在第一导向杆28的右端固定连接前后朝向的悬挂板29，悬挂板29的中部转动连接有左右朝向的转轴33的中部，在转轴33的右端固定连接顶紧套30，顶紧套30向右移动时可以与固定杆23和挡环39配合，从而使得车轮18被有效的固定随着驱动轴22进行转动，并且固定杆23的左端可以插入顶紧套30的内部，提高了整个装置的稳定性，并且在底板1的左右两端设置了可以推动升降座20上下移动的顶升组件19，顶升组件19包括第一支撑板24，第一支撑板24的下端转动连接底板1的左右两端，第一支撑板24的上端转动连接第二支撑板25的下端，第二支撑板
25的上端转动连接升降板27的下表面中部，升降板27是前后朝向设置，升降板27的前后两端滑动连接支撑柱2的下方，并且在第二支撑板25远离底板1中心的一侧设置有与第一支撑板24配合的限位板26。当第一支撑板24和第二支撑板25相对转动的位置处于远离底板1中心的一侧时，因为此时第一支撑板24和第二支撑板25之间的夹角较小，此时限位板26不会与第一支撑板24接触，当向着底板1中心的方向推动第一支撑板24和第二支撑板25相互转动的位置，此时第一支撑板24和第二支撑板25转动到朝向底板1中心方向倾斜的状态，并且此时第二支撑板25外侧的限位板26会穿过第二支撑板25并顶住第一支撑板24，在限位板26的重力作用下此时第一支撑板24和第二支撑板25之间的夹角被固定，并且此时升降板27处于高位，升降板27会推动升降座20处于高位。所述第一导向杆28的左端固定连接第一推板
31，第一推板31的中部螺纹连接夹紧丝杆32，夹紧丝杆32的端部转动连接左侧升降座20，因此可以通过夹紧丝杆32调节第一推板31的左右位置，从而调节辅助顶紧组件21的左右位置。

[0042] 在本实施例的一种情况中，所述悬挂板29的中部设置有支撑盘37，支撑盘37的轴心线与转轴33的轴心线共线设置，并且在转轴33的左端设置的多个撑板34，撑板34与转轴33垂直设置并且相对于转轴33的轴心均匀分布，撑板34远离转轴33一端靠右的位置设置了安装架35，安装架35上转动连接支撑辊36，支撑辊36可以在支撑盘37上进行滚动，从而起到辅助支撑的效果，使得转轴33的受力更加的稳定。

[0043] 在本实施例的一种情况中，所述驱动轴22的两侧转动连接有与升降座20固定连接的辅助支撑架38，辅助支撑架38固定连接于右侧升降座20的左右两侧，并且辅助支撑架38的中部与驱动轴22转动连接，从而使得驱动轴22的转动更加的稳定，并且在右侧升降座20的右侧设置了驱动电机40，驱动电机40的输出轴固定连接第一锥齿轮41，第一锥齿轮41啮合连接第二锥齿轮42，第二锥齿轮42固定连接驱动轴22。

[0044] 在本实施例的一种情况中，所述跳动检测组件46包括与升降台43固定连接的悬挂架47，悬挂架47是竖直设置于升降台43中部的前后两侧，在悬挂架47的下方滑动连接了两个前后朝向的第二导向杆48，第二导向杆48靠近底板1中心的一端固定连接有伸出板49，伸出板49靠近底板1中心的一端设置有与车轮18配合的顶紧探头50，第二导向杆48远离底板1中心的一端设置有第二推板53，第二推板53上设置有检测第二推板53与悬挂架47间距的第二位移检测传感器52，所述伸出板49与悬挂架47之间设置有驱动伸出板49朝向底板1中心方向移动的顶紧弹簧51。在顶紧弹簧51处于自由伸长状态时两个所述顶紧探头50之间的间距是小于车轮18直径的，因此当顶紧探头50向下移动后，顶紧弹簧51会朝向悬挂架47的方向移动，从而出现了位置变化，从而便于检测车轮18的直径，所述压块45与升降座20接触后顶紧探头50与驱动轴22等高，也就是说当顶紧探头50移动到最低点后，顶紧探头50处于车轮18的中心位置的高度，此时两个顶紧探头50之间的间距就是车轮18的直径。

[0045] 本实施例在实施过程中，首先将底板1稳定的放置在地面上，并且根据需要检测的车轮18型号选择合适的轨道支撑块13固定在托板12上，此时启动液压缸44，液压缸44的活塞杆收缩，从而使得升降台43处于高处，可以开始进行车轮18的动平衡检测处理。

[0046] 自由旋转检测，首先将第一支撑板24和第二支撑板25都朝向底板1中心的方向偏转，此时升降板27推动升降座20处于高位，将需要进行检测的车轮18套在固定杆23的外部，此时车轮18的下方落在轨道支撑块13上，伸缩杆8轻微的向下移动，缓冲弹簧9发生形变，此时转动顶紧丝杆15，顶紧丝杆15推动顶紧套30向右移动，顶紧套30和挡环39的配合完成对于车轮18的固定处理，启动驱动电机40，驱动电机40的输出轴通过啮合连接的第一锥齿轮41和第二锥齿轮42使得驱动轴22开始旋转，驱动轴22带动车轮18高速的旋转，此时下方的轨道支撑块13在缓冲弹簧9的作用下始终保持与车轮18底部接触的状态，因此当车轮18的外侧有发生曲率变化时，也就是车轮18高速旋转时出现跳动的问题，轨道支撑块13会上下浮动，此时第一位移检测传感器11就检测到了轨道支撑块13的高度变化，也就是车轮18在没有负载时高速旋转的平衡状态的变化。

[0047] 负载检测，停止驱动电机40，此时轻微的向上抬起升降座20，将第一支撑板24和第二支撑板25都转动到朝向远离底板1的方向，此时升降板27与升降座20脱开，松开升降座20，车轮18在自重的作用下落在轨道支撑块13上，启动液压缸44，液压缸44的活塞杆伸出，升降台43向下移动，升降台43两侧的压块45落在升降座20上带动升降座20继续向下移动，托板12与垫块10接触后升降座20停止移动，此时液压缸44的输出压力就近似车轮18的负载，旋转夹持机构5的重量相对于负载较小因此忽略不计，或者算作动平衡计算时的常数，此时车轮18承受了一定的负载，并且前后两个跳动检测组件46向下移动到车轮18的前后两侧，顶紧探头50顶在车轮18的前后两侧，顶紧探头50轻微的朝向悬挂架47的方向移动，第二位移检测传感器52检测到顶紧探头50的位置变化，此时可以再次启动驱动电机40，驱动电机40带动车轮18再次的进行旋转，在车轮18旋转的过程中顶紧探头50的前后位置会适应性的变化，从而使得第二位移检测传感器52实现对于车辆的动平衡检测处理。

[0048] 本发明适用于一种高铁车轮动平衡检测仪，通过液压缸44实现车轮18是否进行负载的调节，使得车轮18在空转以及高负载时都可以进行有效的动平衡检测，使得整个检测仪器的工作环境满足实际的使用工况，提高了检测数据的准确性。

[0049] 对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明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发明。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，本发明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发明内。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。