技术摘要：
本发明公开了一种固定测量的便携式车轮踏面周向轮廓测量装置及方法，属于轨道交通技术领域。它包括固定机构和测量组件，还包括调节机构、感应机构和校准机构，所述测量组件通过调节机构与固定机构相连，该调节机构用于对测量组件的安装位置进行调节；所述感应机构主体  全部
背景技术：
轨道交通是指运营车辆需要在特定轨道上行驶的一类交通工具或运输系统。最典 型的轨道交通就是由传统火车和标准铁路所组成的铁路系统。随着火车和铁路技术的多元 化发展，轨道交通呈现出越来越多的类型，不仅遍布于长距离的陆地运输，也广泛运用于中 短距离的城市公共交通中。随着经济的高速发展，轨道交通要求标准及列车速度的提升，车 辆走行部件的故障越来越引起人们重视。车辆在运行中，作为车辆的走行部件之一的车轮， 由于受到各种因素的影响，会导致车轮产生不均匀的磨耗，最终造成车轮出现不规则磨损、 失圆等情况。 然而，车轮径跳是衡量车轮失圆状态的一个重要指标，所谓车轮径跳指的是车轮 踏面上圆以轴心为圆心的最大半径与最小半径的差值。当车轮径跳值超过一定的限定值 时，就会引发车辆零部件故障，同时会导致车辆产生周期性振动并伴随着较大噪音的产生， 从而降低乘客乘坐的舒适度；严重的情况下，甚至还会引发车辆安全事故，造成人员伤亡。 目前，处理车轮径跳的方法通常是将车轮进行镟修，镟修虽然在一定程度上能够有效解决 车轮径跳的问题，但是也会给车轮造成损伤，进而导致车轮的使用寿命缩短，与此同时也会 影响车辆的正常运行。 经检索，中国专利申请号为：200720076529.7，申请日为：2007年11月8日，发明创 造名称为：一种便携式铁路车轮不圆度及直径测量装置。该申请案的测量装置包括基座、测 量机构调节定位装置、传感器和采集控制器。其中，采集控制器、旋转编码器A、旋转编码器 B、测量机构调节定位装置和磁性吸铁安装在基座。该申请案中的测量装置在使用时，由于 其测量定位装置不能保证瞬时测点过法线，即测量踏面圆始终在名义滚动圆位置，所测得 结果与实际值相差较大，精确度相对较差。
技术实现要素：
1.要解决的问题 本发明的目的在于克服采用现有的车轮径跳测量装置进行测量时，由于难以准确 定位测量位置而产生较大的误差，从而导致测量精度较低的不足，提供了一种固定测量的 便携式车轮踏面周向轮廓测量装置及方法。本发明的技术方案能够保证测量点始终在车轮 踏面名义滚动圆位置，通过测量得到真实的车轮径跳值，反映车轮真实磨损状态，并且能够 进一步提高测量精度，避免人力资源浪费。 2.技术方案 为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下： 本发明的一种固定测量的便携式车轮踏面周向轮廓测量装置，包括固定机构和测 4 CN 111595261 A 说　明　书 2/7 页 量组件，还包括调节机构、感应机构和校准机构，所述测量组件通过调节机构与固定机构相 连，该调节机构用于对测量组件的安装位置进行调节；所述感应机构主体固定安装于调节 机构上，所述校准机构安装于车轮上，用于对测量组件的安装进行校准。 更进一步的，所述测量组件包括安装支架、点激光、计米轮和编码器，所述点激光 通过点激光安装架安装于安装支架上；所述计米轮和编码器相连，并通过计米轮支架安装 于安装支架上；所述固定机构采用磁力座，且其底部加工有与铁轨相匹配的梯形凹槽，其顶 部为平面。 更进一步的，所述安装支架的一竖直侧板上沿水平方向加工有腰形槽，另一竖直 侧板上沿竖直方向加工有弧形槽，其底板与调节机构固定相连；所述计米轮支架下方安装 有弹簧。 更进一步的，所述调节机构包括底座、滑座和调节丝杆，所述底座上固定安装有与 滑座相匹配的滑块导轨，并通过轴承座安装有调节丝杆，该调节丝杆贯穿滑座内部，且与滑 座内的螺纹孔相匹配。 更进一步的，所述滑座包括沿水平方向互相垂直设置的第一滑座和第二滑座，所 述第一滑座上固定安装有与第二滑座相匹配的滑块导轨，并通过轴承座安装有与第二滑座 相匹配的调节丝杆；所述安装支架通过螺钉与第二滑座固定相连。 更进一步的，所述感应机构包括软管和感应块，所述软管可以任意弯折定形，其一 端与底座相连，另一端为自由端并安装有接近开关，所述感应块为圆柱磁铁块。 更进一步的，所述校准机构包括互相垂直分布的第一定位板和第二定位板，所述 第一定位板内侧安装有方磁铁，方磁铁外侧与第一定位板内侧平齐或低于第一定位板内 侧；所述第二定位板上设有定位孔。 更进一步的，所述校准机构还包括圆柱棒，所述圆柱棒紧贴并沿着第二定位板内 侧两边对称分布，且其一端紧固于第一定位板内侧。 本发明的一种固定测量的便携式车轮踏面周向轮廓测量方法，包括以下步骤： 步骤一、装置安装； 步骤二、对测量组件的安装位置进行调节，保证测量精度； 步骤三、采用控制模块控制测量过程，实现对车轮踏面周向轮廓的自动化测量，得 到真实的车轮径跳值。 更进一步的，步骤一中，所述固定机构吸附于铁轨上；所述校准机构的第一定位板 吸附于车轮内辋面一侧，圆柱棒紧贴车轮轮缘顶点圆，且定位孔中心线正对车轮踏面名义 滚动圆处；所述感应机构的感应块吸附于车轮内辋面一侧； 步骤二中，调节第一滑座和第二滑座的相对位置以及点激光和计米轮的安装角 度，使点激光的光线垂直穿过定位孔并过车轮所在轴心，使计米轮贴着车轮踏面； 步骤三中，调整软管形状，使其上接近开关靠近感应块，触发接近开关，然后驱动 车轮进行旋转，车轮旋转带动计米轮转动，测量得到车轮径跳值数据，车轮保持转动直至下 一次触发接近开关，测量结束。 3.有益效果 相比于现有技术，本发明的有益效果为： (1)本发明的一种固定测量的便携式车轮踏面周向轮廓测量装置，包括固定机构 5 CN 111595261 A 说　明　书 3/7 页 和测量组件、调节机构、感应机构和校准机构，所述固定机构安装于铁轨上，测量组件通过 调节机构与固定机构相连，通过调节机构的设置，便于对测量组件的安装位置进行调节；此 外，通过校准机构的设置，能够准确定位测量点，保证测量点始终在车轮踏面名义滚动圆位 置，测量得到真实的车轮径跳值，反映车轮真实磨损状态，从而大大减少了测量误差，有利 于提高测量精度。 (2)本发明的一种固定测量的便携式车轮踏面周向轮廓测量装置，固定机构采用 磁力座，使用磁力座，可直接吸附在铁轨上，安装拆卸简单方便，可携带性强；同时，通过将 磁力座的底部加工为与铁轨相匹配的梯形凹槽，有利于增大其与铁轨的吸附力，从而能够 将装置整体稳定固定于铁轨上，不易脱落滑动，保证其测量精度，且该装置结构小巧，方便 实现便携式测量。 (3)本发明的一种固定测量的便携式车轮踏面周向轮廓测量装置，调节机构包括 底座、滑座和调节丝杆，底座上安装有与滑座滑动配合的滑块导轨，并通过调节丝杆的设 置，对滑座的位置移动进行调节，方便快捷；更优化的，该调节机构包括沿水平方向互相垂 直设置的第一滑座和第二滑座，且两个滑座上均设有调节丝杆，通过旋动调节丝杆的旋钮 来实现两个滑座的移动，从而实现滑座安装位置的前、后、左、右四个方向上的调节，操作简 单，有利于实现快速调节。 (4)本发明的一种固定测量的便携式车轮踏面周向轮廓测量装置，通过对测量组 件的安装支架的具体结构进行优化设计，尤其是安装支架的一竖直侧板上沿水平方向加工 有腰形槽，另一竖直侧板上沿竖直方向加工有弧形槽。其中，腰型槽的设计能够对计米轮的 安装位置进行调节，从而使计米轮能够贴着车轮踏面，且计米轮支架下方还设有弹簧，用来 支撑计米轮，确保计米轮在测量时始终贴着车轮踏面，不易造成脱落，进而能够有效提高测 量精度；同时，弧形槽的设计便于调节点激光的仰俯角，从而快速对点激光的安装位置进行 调节，准确定位测量点，有利于进一步提高测量结果的准确性。 (5)本发明的一种固定测量的便携式车轮踏面周向轮廓测量装置，感应机构包括 软管和感应块，感应块采用圆柱磁铁块，可直接吸附于车轮内辋面上进行安装，软管一端设 有接近开关与感应块配合使用，其结构小巧简单。同时，软管设计为可任意弯折的结构，调 节方便，适用于不同安装环境下使用。所述校准机构的第一定位板内侧安装有方磁铁，通过 方磁铁将整个机构安装于车轮上，且通过设置圆柱棒与车轮轮缘顶点圆紧贴，有利于准确 定位测量点，剔除了因测量位置不准确而产生误差，从而进一步提高装置的测量精度。 (6)本发明的一种固定测量的便携式车轮踏面周向轮廓测量方法，通过对装置的 安装方式的进行优化设计，通过调节机构调整测量组件的安装位置，并结合测量组件结构 的内部微调，使得点激光器发出的激光能够垂直穿过校准机构的定位孔并过车轮所在轴 心，从而能够准确迅速定位测量点，测量车轮踏面名义滚动圆处的车轮径跳，提高精度，减 少人力资源。 附图说明 图1为本发明的一种固定测量的便携式车轮踏面周向轮廓测量装置的整体结构示 意图； 图2为本发明的调节机构的整体结构示意图； 6 CN 111595261 A 说　明　书 4/7 页 图3为本发明的测量组件的整体结构示意图； 图4为本发明的点激光支架的安装关系结构示意图； 图5为本发明的计米轮的安装关系结构示意图； 图6为本发明的感应机构的整体结构示意图； 图7为本发明的校准机构的整体结构示意图； 图8为采用本发明装置进行检测时的使用状态示意图。 图中： 1、固定机构； 2、调节机构： 200、底座；201、第一滑块导轨；202、第一滑座；203、第一轴承座；204、第一调节丝 杆；205、第二滑块导轨；206、第二滑座；207、第二轴承座；208、第二调节丝杆； 3、测量组件： 300、点激光；301、点激光安装架；302、螺栓；303、编码器；304、计米轮；305、转轴； 306、安装支架；3061、腰形槽；3062、弧形槽；307、计米轮支架；3071、弹簧； 4、感应机构： 400、软管；401、接近开关；402、感应块； 5、校准机构： 500、第一定位板；501、第二定位板；502、定位孔；503、方磁铁；504、圆柱棒； 6、车轮踏面；7、车轮内辋面；8、铁轨。