詹凌峰

摘要：在進行車輪異常磨耗跟蹤測量的過程中，需要反復(fù)抬升沉重的動車組輪對，目前市場上缺乏此類設(shè)備，僅依靠人力墊高液壓千斤頂，效率低下且不安全。所以根據(jù)生產(chǎn)過程中遇到的實際問題，本文設(shè)計了一種車輪圓周外形測量輔助裝置，可實現(xiàn)動車組輪對自動升降的功能，完成動車組車輪圓周外形的測量工作。

Abstract： In the process of tracking and measuring abnormal wheel wear， heavy EMU wheels need to be lifted repeatedly. Currently， there is no such equipment in the market. It is inefficient and unsafe to rely on manpower to raise hydraulic jacks. Therefore， according to the actual problems encountered in the production process， an auxiliary device for measuring the circumference of the wheel was designed in this paper， which can realize the automatic lifting function of the wheels of the EMU and complete the measurement of the circumference of the wheel of the EMU.

關(guān)鍵詞：車輪外形;測量裝置;升降裝置

Key words： wheel profile;measuring device;lifting device

中圖分類號：U270.7? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ?; ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-957X（2020）24-0094-02

0? 引言

目前，隨著中國鐵路事業(yè)的高速發(fā)展，與鋼軌直接接觸摩擦的車輪的損耗和安全問題也日益凸顯[1]。為了能夠?qū)崟r監(jiān)測車輪的磨耗情況，確保列車的行車安全，就必須定期測量車輪圓周外形[2]。在現(xiàn)有技術(shù)中，針對車輪圓周外形的測量往往要將輪對抬升離開鋼軌，使車輪能在不拆卸的情況下完成完整的圓周運動，進而利用人工手持測量儀進行測量。但抬升車輪缺乏專用的輔助裝置，現(xiàn)階段需要將液壓千斤頂墊在數(shù)層鋼板疊加累計1m高的墊板上，再手動撬升千斤頂頂起車輪，人為轉(zhuǎn)動被抬升的車輪，完成測量。但一列16編組的動車組有64個輪對需要測量，人工抬升輪對再測量的效率較低，且無法做到勻速轉(zhuǎn)動車輪使得測量精度較低。

針對目前動車組車輪檢測輔助裝置的不足，為了克服上述現(xiàn)有動車組車輪圓周外形測量過程中人力疊放鋼板墊高千斤頂不方便、不安全的問題和人為無法勻速轉(zhuǎn)動被抬升車輪導(dǎo)致測量精度低的問題，本文設(shè)計了一種新型的動車組圓周外形測量輔助裝置，以解決目前車輪圓周測量輔助裝置移動不便捷、安全性低和轉(zhuǎn)動車輪非勻速的問題，能有效提高測量車輪圓周外形的安全性、效率和精度。

1? 設(shè)計的要求

為了能夠順利的完成不同型號動車組車輪圓周外形的測量工作，本裝置必須滿足以下幾點要求：

①設(shè)備應(yīng)滿足動車所針對輪對作業(yè)的作業(yè)標準，升降裝置的抬升能力可將軸重最大的轉(zhuǎn)向架輪對抬升至所需的工作高度，以便于輪對能夠自由轉(zhuǎn)動完成測量車輪圓周外形的工作。

②設(shè)備應(yīng)適配于軌道橋下的空間，容許升降裝置自由進出測量區(qū)域。

③設(shè)備必須具備安全防護裝置，保證在測量車輪圓周外形時人員和設(shè)備的安全。

④設(shè)備應(yīng)能滿足各類型號的動車組車輪圓周外形測量作業(yè)的需求。

2? 裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計與實施過程

2.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計

在充分考慮裝置的設(shè)計要求[3]和現(xiàn)有技術(shù)[4]的基礎(chǔ)上，本文研制了一種車輪圓周外形測量輔助裝置，其結(jié)構(gòu)如圖1所示，其從下到上主要包括了手推車底座、傳動裝置和液壓升降柱三部分：

2.1.1 推車底座

本車輪圓周外形測量輔助裝置下部是一個裝有可手動鎖止萬向輪的手推車，在手推車上設(shè)置有支撐架和控制面板。手推車主要作用是為了更便捷的完成整列車的車輪外形測量，如在1號車的1軸開始測量，需要人力搬移設(shè)備到8號車，甚至到16號車，則費時費力，效率極低。另外在支撐架上設(shè)有橫移滑軌，針對不同類型的車軸時，可以使用控制面板控制橫移電機，使橫移電機在不同的工況下正向或反向轉(zhuǎn)動，從而實現(xiàn)液壓升降柱在橫移滑軌上的往返移動，滿足不同類型動車組車輪外形的測量任務(wù)。

2.1.2 傳動裝置

傳動裝置由移動傳動裝置和轉(zhuǎn)動傳動裝置兩大部分組成。移動傳動裝置由橫移電機、傳感器、錐齒輪和絲杠組成，主要作用是橫移電機上的傳感器接受控制面板的指令，控制橫移電機轉(zhuǎn)動，依靠錐齒輪和絲杠控制液壓升降柱沿著橫移滑軌進行往返移動，改變液壓升降柱上支撐臺之間的距離，從而適配不同型號動車組車軸的需求。轉(zhuǎn)動傳動裝置由轉(zhuǎn)動電機、傳感器和滾輪組成，主要作用是轉(zhuǎn)動電機上的傳感器接受控制面板的指令，控制轉(zhuǎn)動電機轉(zhuǎn)動，依靠滾輪與車軸之間的擠壓摩擦力，帶動車軸轉(zhuǎn)動，從而實現(xiàn)控制輪對的勻速轉(zhuǎn)動，保障車輪圓周外形測量時的精準度和可靠性。

2.1.3 液壓升降柱

本車輪圓周外形測量輔助裝置上部是一個設(shè)有支撐臺和滾動滑輪的抬升液壓柱。如圖2所示，升降液壓柱安裝在底座的橫移滑軌上，接受橫移電機的控制實現(xiàn)升降柱的橫向移動來滿足不同類型輪對的需求。橫移電機和轉(zhuǎn)動電機上裝有控制傳感器，可人為控制液壓升降柱的橫向移動和垂直升降，以及車軸的勻速滾動。

2.2 實施過程

以抬升過程為例說明裝置的實施過程。首先需要人為推動裝置進入需要測量車輪外形的軌道橋下，操縱控制面板使橫移電機通過錐齒輪和絲杠的傳動，調(diào)整液壓升降柱的位置對齊凹型支撐臺與車軸上能承受較大壓力的部位，鎖住萬向輪。其次，根據(jù)測量需求在操縱面板上設(shè)定好需要將輪對抬升的高度，使液壓升降柱上升到設(shè)定高度頂起輪對。最后，釋放動車組需要測量車輪圓周外形的停放制動，使輪對可以在外力驅(qū)動下自由轉(zhuǎn)動，之后再將測量儀觸頭壓在旋轉(zhuǎn)的車輪踏面上即可完成安全、便捷、精確的車輪圓周外形測量。

3? 裝置適用條件及主要技術(shù)參數(shù)

3.1 裝置適用條件

我國的動車所遍布全國各地，由于我國幅員遼闊，南北、東西各地的氣候也天差地別，所以各種型號的動車組在結(jié)構(gòu)上也存在頗大的差異，因此本裝置為了能夠適用于各型號動車組的結(jié)構(gòu)需求，應(yīng)綜合考慮各類影響測量的因素，具體適用條件如表1所示。

3.2 裝置主要技術(shù)參數(shù)

隨著動車組列車運行里程的增加，動車組車輪的直徑會由大到小變化，另外各地動車所軌道橋的規(guī)格有所差異，所以不同車輪在測量時需要抬升的高度不一致。另外，在測量車輪圓周外形時必須緩慢的旋轉(zhuǎn)車輪才能保障有足夠的精確度，所以旋轉(zhuǎn)電機不需要太快的轉(zhuǎn)速，但動車組軸重較大所以裝置需要較大的起重能力。另外為了優(yōu)化工作人員的作業(yè)環(huán)境，需要將裝置的工作噪聲控制在人體舒適的范圍內(nèi)。裝置的具體技術(shù)參數(shù)如表2所示。

4? 結(jié)論

本文介紹的實用型車輪圓周外形測量輔助裝置通過橫移電機控制液壓升降柱在橫移滑軌上橫向移動，實現(xiàn)調(diào)整液壓升降柱上支撐臺和滾輪與車軸的接觸位置，從而適配各類車軸;通過液壓升降柱的上移抬升車軸和車輪，使得車輪與鋼軌脫離接觸;再通過旋轉(zhuǎn)電機驅(qū)動滾輪，實現(xiàn)車軸和車輪的勻速轉(zhuǎn)動，便于加在車輪上測量圓周外形的儀器能充分發(fā)揮其測量精度高的優(yōu)勢，確保測量數(shù)據(jù)的可靠性。以上作用均由裝在可移動手推車上的控制面板控制實現(xiàn)，實現(xiàn)了安全、便捷、精確測量動車組車輪圓周外形的目的。

參考文獻：

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