本發(fā)明屬于測試技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及接觸式輪對加工失速監(jiān)控及輪徑自動(dòng)測量裝置。

背景技術(shù)：

目前，隨著鐵路建設(shè)的高速發(fā)展，鐵路車輛不斷提速及運(yùn)行里程數(shù)的不斷增加，使得輪對鏇修作業(yè)量大大增加，對輪對輪廓鏇修后的加工精度提出了更高的要求。

相應(yīng)地，鐵路車輛輪對鏇修加工技術(shù)也在飛速發(fā)展，但現(xiàn)階段大部分輪對鏇修設(shè)備都采用摩擦驅(qū)動(dòng)，即通過摩擦輪與輪對表面的直接接觸驅(qū)動(dòng)輪對旋轉(zhuǎn)，提供所需的切屑力。由于切屑力的大小受切屑量及輪對材料等影響，如果切屑量或進(jìn)給率選擇不當(dāng)，驅(qū)動(dòng)輪摩擦力小于所需的切削力時(shí)，將會使驅(qū)動(dòng)輪與輪對接觸表面出現(xiàn)相對滑動(dòng)，即輪對失速現(xiàn)象發(fā)生，造成輪對表面燒傷及機(jī)床損壞，影響加工精度。當(dāng)輪對出現(xiàn)嚴(yán)重失速時(shí)，還可能發(fā)生崩刀現(xiàn)象，對輪對表面造成嚴(yán)重?fù)p傷，在滾動(dòng)摩擦變?yōu)榛瑒?dòng)摩擦的過程中，將造成驅(qū)動(dòng)輪磨損過快，使其使用壽命大大縮短。

輪對在重新鏇修之后，必須對輪對進(jìn)行直徑測量，通常手動(dòng)測量的做法是將輪徑測量尺平放在輪對直徑測量位置，通過肉眼觀察來確定輪對直徑大小，此測量方法最大缺點(diǎn)是效率低，勞動(dòng)強(qiáng)度大，測量精度受人工影響，難以滿足高速發(fā)展的鐵路需求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對輪對鏇修設(shè)備采用摩擦驅(qū)動(dòng)容易產(chǎn)生輪對失速造成嚴(yán)重后果以及輪對在重新鏇修之后人工測量輪徑效率低兩個(gè)問題，本發(fā)明提供了接觸式輪對加工失速監(jiān)控及輪徑自動(dòng)測量裝置，包括底座、傳動(dòng)箱、油缸、擺臂、測量輪及旋轉(zhuǎn)編碼器，傳動(dòng)箱安裝底座上，油缸固定在傳動(dòng)箱上，擺臂通過與傳動(dòng)箱中的傳動(dòng)軸相連接，可以來回?cái)[動(dòng)，測量輪通過軸承安裝在擺臂的端頭，可以繞軸承中心進(jìn)行自由旋轉(zhuǎn)，并能夠隨輪對一起轉(zhuǎn)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)編碼器安裝在擺臂的端頭，用于記錄測量輪所轉(zhuǎn)圈數(shù)。底座為整套裝置提供支撐，起安裝固定作用。油缸為擺臂轉(zhuǎn)動(dòng)及測量輪與輪對表面接觸提供壓力，傳動(dòng)箱為運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置，即把油缸的直線運(yùn)動(dòng)通過傳動(dòng)軸輸出為擺臂的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。

進(jìn)一步地，旋轉(zhuǎn)編碼器為增量式編碼器或絕對值編碼器，或其他可以實(shí)現(xiàn)多圈測量編碼器。

本發(fā)明獲得的有益效果是：在加工過程中提供實(shí)時(shí)失速監(jiān)控，為操作者采取相應(yīng)的措施提供了依據(jù)，避免加工過程中由于失速而造成輪對加工表面及機(jī)床的損傷，提高了加工精度。輪對輪徑自動(dòng)測量則提高了測量精度及生產(chǎn)效率，減少了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。

附圖說明

圖1為本發(fā)明接觸式輪對加工失速監(jiān)控及輪徑自動(dòng)測量裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2 為本發(fā)明接觸式輪對加工失速監(jiān)控及輪徑自動(dòng)測量裝置的工作原理。

附圖標(biāo)記：1、底座；2、傳動(dòng)箱；3、油缸；4、擺臂；5、測量輪；6、旋轉(zhuǎn)編碼器；7、輪對；8、驅(qū)動(dòng)輪；9、刀具；10、軸箱。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合說明書附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步闡釋。

參見圖1和圖2，接觸式輪對加工失速監(jiān)控及輪徑自動(dòng)測量裝置，包括底座1、傳動(dòng)箱2、油缸3、擺臂4、測量輪5及旋轉(zhuǎn)編碼器6構(gòu)成，傳動(dòng)箱2安裝底座1上，油缸3固定在傳動(dòng)箱2上，擺臂4通過與傳動(dòng)箱2中的傳動(dòng)軸相連接，可以來回?cái)[動(dòng)，測量輪5通過軸承安裝在擺臂4的端頭，可以繞軸承中心進(jìn)行自由旋轉(zhuǎn)，并能夠隨輪對7一起轉(zhuǎn)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)編碼器6安裝在擺臂4的端頭，用于記錄測量輪5所轉(zhuǎn)圈數(shù)。底座1為整套裝置提供支撐，起安裝固定作用。油缸3為擺臂4轉(zhuǎn)動(dòng)及測量輪5與輪對7表面接觸提供壓力，傳動(dòng)箱2為運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置，即把油缸3的直線運(yùn)動(dòng)通過傳動(dòng)軸輸出為擺臂4的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。

進(jìn)一步地，旋轉(zhuǎn)編碼器6為增量式編碼器或絕對值編碼器，或其他可以實(shí)現(xiàn)多圈測量編碼器。

在輪對7鏇修加工過程中，機(jī)床夾具通過軸箱10對輪對7進(jìn)行定位裝夾，驅(qū)動(dòng)輪8與輪對7表面接觸，通過驅(qū)動(dòng)單元施加在驅(qū)動(dòng)輪8上的扭矩及壓力，摩擦驅(qū)動(dòng)輪對7提供刀具9所需的切屑力。

在不失速的情況下，測量輪5與驅(qū)動(dòng)輪8兩者的圓周速度相等。當(dāng)驅(qū)動(dòng)輪8與輪對7之間的摩擦驅(qū)動(dòng)力不足以提供所需的切屑力時(shí)，將使得驅(qū)動(dòng)輪8與輪對7之間產(chǎn)生相對滑動(dòng)，這時(shí)旋轉(zhuǎn)編碼器6測出的輪對7的實(shí)際圓周速度將小于系統(tǒng)設(shè)定給驅(qū)動(dòng)輪8的圓周速度，將兩者數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，如果超出誤差范圍，系統(tǒng)將發(fā)出警告信息提示操作者采取相應(yīng)的措施，如降低進(jìn)給率或系統(tǒng)自動(dòng)緊急停機(jī)等。

由于測量輪5由于經(jīng)常與輪對7表面摩擦接觸，因此必須經(jīng)過特殊的熱處理來提高表面的耐磨性，以滿足測量精度要求。旋轉(zhuǎn)編碼器6軸端則與測量輪5直接連接，用來記錄整個(gè)測量過程中測量輪5所旋轉(zhuǎn)角速度及圈數(shù)等參數(shù)。

對于輪對7輪徑自動(dòng)測量，輪對7在驅(qū)動(dòng)輪8的驅(qū)動(dòng)下旋轉(zhuǎn)，測量輪5與輪對7表面接靠，通過旋轉(zhuǎn)編碼器6得出測量輪5所轉(zhuǎn)圈數(shù)n1，已知測量輪周長為L,設(shè)輪對7所轉(zhuǎn)圈數(shù)為n2則可以通過公式D=n1L/πn2，計(jì)算出輪對直徑D，通過數(shù)控系統(tǒng)直接讀出輪徑數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)輪徑自動(dòng)測量。

以上所述為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，就本領(lǐng)域的技術(shù)來說，由底座1、傳動(dòng)箱2、油缸3、擺臂4、測量輪5及旋轉(zhuǎn)編碼器6構(gòu)成，采用接觸式方式作為失速監(jiān)控及輪徑自動(dòng)測量裝置的結(jié)構(gòu)允許有各種更改和變化，凡是在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改，等同替換、改進(jìn)等均包含在本發(fā)明范圍內(nèi)。