技术摘要：
本发明公开了一种移动便携式车轮踏面周向轮廓测量装置及方法，属于列车车轮检测技术领域。它包括固定机构、测量机构、调节机构、感应机构和校准机构，所述固定机构包括安装板和接杆，安装板一端固定安装于轴承盖上，另一端与接杆固定相连；所述测量机构固定安装于调节  全部
背景技术：
随着高速、重载铁路以及地铁等轨道交通的快速发展，对轨道车辆行车稳定性、舒 适性及车辆轨道系统各个部件使用寿命的要求越来越高。车轮作为轨道车辆重要行走部 件，其周向不平顺对轨道车辆运行的安全稳定和舒适性有着至关重要的影响。 在列车运行过程中，由于车轮与轨道之间长期摩擦，会对车轮造成不同程度的磨 损，如车轮径跳等。所谓车轮径跳是指：车轮踏面滚动圆在同一横剖面内实际表面上个点绕 车轴基准轴线回转一周或连续回转时最大变动量。车轮径跳越大，引起的振动将会加快行 走零部件的疲劳损坏，加剧车轮磨耗，钢轨波磨，增加噪音，降低乘坐舒适度，严重的会对行 车安全造成很大的威胁。因此准确地测量列车车轮的径跳，对于保障列车的行车安全具有 重大的意义。 现有车轮几何参数的检测手段是静态测量。静态测量是采用镟床等专用设备进行 车轮几何参数测量的一种手段，测量优点是精度高，其缺点是设备投入大、成本高，需要耗 费大量的人力和物力，而且测量周期较长，从而影响列车的正常使用。由于静态测量存在的 种种局限性，越来越多的人集中于激光扫描车轮轮对的方案研究。 经检索，中国专利申请号为：201810715534.0，申请日为：2018年6月30日，发明创 造名称为：一种列车转向架车轮直径动态快速复检方法。该申请案中公开的方法中将检测 支座安装在地面上，再将激光传感器支架固定在检测支座上，激光线与轮对轴线处于同一 平面切垂直地面，但该方案有两大不足。 一、该装置中的激光传感器位置不可调，不能根据每个传向架轮对的不同，进行微 调，这势必会影响到扫描的数据，进而影响到对车轮磨损情况的评估。 二、该装置中激光传感器固定在检测支架上，而检测支架又固定在地面上，所以整 个结构固定在地面上，属于固定式，每次扫描车轮时，需要将转向架移动到指定位置，且需 要将单独车轮抬起，手动旋转车轮，从而扫描车轮的名义直径，这种方案，费时费力，使用的 局限性差。
技术实现要素：
1.要解决的问题 本发明的目的在于克服现有固定式点激光扫描轮对时的不可移动，难以调节的不 足，提供了一种移动便携式车轮踏面周向轮廓测量装置及方法。本发明的装置可以跟随车 轮移动，从而无需抬起车轮，检测便捷、省时省力，能够为企业降低成本。同时，测量时可通 过各部件之间的调节使测量点正对车轮踏面名义滚动圆位置，测得结果更加准确。 2.技术方案 4 CN 111595260 A 说　明　书 2/8 页 为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下： 本发明的一种移动便携式车轮踏面周向轮廓测量装置，包括固定机构、测量机构、 调节机构、感应机构和校准机构，所述固定机构包括安装板和接杆，安装板一端固定安装于 轴承盖上，另一端与接杆固定相连；所述测量机构固定安装于调节机构上，调节机构与接杆 固定相连；所述感应机构固定安装于测量机构上，所述校准机构安装于车轮上，用于对测量 机构的安装进行校准。 更进一步的，所述安装板通过磁力座与轴承盖固定相连；所述接杆包括第一接杆 和第二接杆，第一接杆一端与安装板安装相连，其另一端与第二接杆的一端安装相连，第二 接杆的另一端与调节机构固定相连。 更进一步的，所述轴承盖上对称分布有两个磁力座，所述安装板的主板两端分别 设有连接板，均通过连接板与磁力座固定相连；安装板的主板和轴承盖之间还安装有支撑 板。 更进一步的，所述安装板的主板上加工有两个圆弧槽，所述第一接杆端部通过螺 栓固定在两个圆弧槽内。 更进一步的，所述接杆上安装有气动弹簧，该气动弹簧采用自锁型气弹簧，其两端 分别通过第二安装支架与第一接杆和第二接杆固定相连。 更进一步的，所述测量机构包括第一安装底板、激光位移传感器、计米轮和编码 器，激光位移传感器固定安装在第一安装底板上；所述计米轮和编码器安装相连，并通过第 一安装支架安装于第一安装底板上；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；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，所述第一安装底板一侧沿竖直方向设有连接板，所述第一安装支架 采用销轴与该连接板安装相连；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；所述第一安装底板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 端与第一安装底板安装相连，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。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。 本发明的一种移动便携式车轮踏面周向轮廓测量方法，采用上述测量装置，其测 量过程为：将测量装置整体安装于车轮轴上，调节各机构之间的安装位置，驱动车轮滚动， 装置进行测量，得到车轮径跳值。 更进一步的，安装时，将磁力座吸附于车轮轴承盖完成安装板的安装，调节第一接 杆与安装板的位置，然后调节第一接杆与第二接杆的安装角度后，采用气动弹簧进行锁定， 使测量机构整体向车轮靠近； 然后，将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 5 CN 111595260 A 说　明　书 3/8 页 辋面一侧； 最后，反复调节第一滑座和第二滑座的相对位置以及计米轮的安装角度，使计米 轮贴着车轮踏面，激光位移传感器发射的激光穿过定位孔出现在车轮踏面上，垂直穿过并 过车轮所在轴心； 进行测量时，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)本发明的一种移动便携式车轮踏面周向轮廓测量装置，包括固定机构、测量机 构、调节机构、感应机构和校准机构，固定机构包括安装板和接杆，安装板一端固定安装于 车轮轴承盖上，另一端与接杆固定相连；接杆通过调节机构与测量机构相连。通过安装板和 接杆的设置，使得整个装置安装在车轮轴上，无需和铁轨接触，当车轮在铁轨上滚动时，带 动测量机构进行工作，从而无需抬起车轮，手动旋转车轮进行测量，检测便捷、省时省力，有 效解决了现有固定式点激光扫描轮对时的不可移动、难以调节的问题。同时，调节机构和校 准机构的设置，能够快速准确定位测量点，确保测量点正对车轮踏面名义滚动圆位置，测得 结果更加准确。 (2)本发明的一种移动便携式车轮踏面周向轮廓测量装置，所述安装板通过磁力 座与轴承盖固定相连，通过磁力座的设置，直接将磁力座吸附于车轮轴承盖上即可完成安 装板的安装，安装操作简便，便捷。同时，磁力座包括两个，对称吸附在轴承盖上，安装板的 主板两端分别设有连接板，均通过连接板和磁力座固定相连，且安装板的主板和轴承盖之 间还安装有支撑板，通过两个磁力座及支撑板的设置，有利于提高装置安装的牢固性和稳 固性，从而有效减小测量误差。 (3)本发明的一种移动便携式车轮踏面周向轮廓测量装置，所述接杆包括第一接 杆和第二接杆，第一接杆的一端与安装板的主板安装相连，通过在安装板上加工两个圆弧 槽，安装第一接杆时，两个固定螺栓可在各自的圆弧槽内进行滑动，从而调节第一接杆的安 装角度。同时，第一接杆的另一端与第二接杆的一端安装相连，通过设置气动弹簧，尤其气 动弹簧采用自锁型气弹簧时，可以调整第一接杆和第二接杆之间的夹角至合适位置，然后 自行锁定，操作简单、方便，能够满足不同环境下的检测需求。 (4)本发明的一种移动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，且测量 机构固定安装于滑座上，进而有利于对测量机构的安装位置进行调节。 (5)本发明的一种移动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 6 CN 111595260 A 说　明　书 4/8 页 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)本发明的一种移动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机构的安装位置，并结合校准机构对测量机构 的安装进行校准，确保激光位移传感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，从而能够迅速准确地定位测量点，进而测量车轮踏面名义滚动圆处的车轮径 跳，有利于提高装置的测量精度，省时省力，减少人力资源。 附图说明 图1为本发明的测量机构的整体结构示意图； 图2为本发明的调节机构的整体结构示意图； 图3为本发明的磁力座的安装示意图； 图4为本发明的接杆的安装示意图； 图5为本发明的气动弹簧的安装示意图； 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为本发明的测量机构和调节机构的安装示意图； 图9为采用本发明装置进行检测时的使用状态示意图。 图中： 1、测量机构： 100、第一安装底板；101、第二安装底板；102、激光位移传感器；103、第一安装支 架；  104、计米轮；105、编码器； 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、第一调节丝杆； 3、固定机构： 300、轴承盖；301、磁力座；302、安装板；303、支撑板；304、第一接杆；305、第二安装 支架；306、气动弹簧；307、第二接杆； 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； 7、铁轨。