專利名稱：紅外線軸溫探測設(shè)備多用定標儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種用于監(jiān)測保證鐵路客、貨車輛運行安全的紅外線軸溫探測設(shè)備的檢測和標定裝置，特別是一種對這種紅外線軸溫探測設(shè)備的測溫精度及探頭方位角度的檢測和調(diào)整標定的多用定標儀。
背景技術(shù)：
目前，鐵路客、貨車輛運行中監(jiān)測軸承溫度的變化是防止客、貨車輛燃軸和切軸的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，而在鐵路干線兩側(cè)按規(guī)定距離設(shè)置的紅外線軸溫探測設(shè)備就是鐵路客、貨車輛用的監(jiān)測運行中車輛軸溫的專用設(shè)備。因在客、貨車輛運行過程中的震動，會使其箱體內(nèi)的紅外探頭偏離指定測量部位；有時紅外探頭損壞而進行更換時會發(fā)生位置變化；在干線維護清渣時更容易使箱體移動，故會影響紅外線軸溫探測設(shè)備的檢測精度。為了保證這些紅外線軸溫探測設(shè)備能夠準確探測出運行中車輛的軸承溫度及其紅外線探頭準確探測到軸承所在軸箱上的指定測量部位，必須對這些紅外線軸溫探測設(shè)備進行定期檢測和對其紅外線探頭進行標定。
現(xiàn)有的紅外線軸溫探測設(shè)備，檢測其能否對車輛軸承溫度進行準確、定量測試所用的標定裝置，主要采取兩種形式。一種是紅外線軸溫探測設(shè)備動態(tài)檢測車；一種是紅外線軸溫探測設(shè)備靜態(tài)定標儀。
紅外線軸溫探測設(shè)備動態(tài)檢測車是用來對地面紅外線軸溫探測設(shè)備進行動態(tài)實時檢測的特種車輛，利用在檢測車車體上加裝模擬車輪、模擬軸箱、方位尺等裝置，同時通過無線數(shù)傳接收地面紅外線軸溫探測設(shè)備對檢測車的測量結(jié)果，自動檢測地面紅外線軸溫探測設(shè)備的測溫精度和標定其內(nèi)的紅外探頭安裝角度的方位偏移程度。其中模擬軸箱精密控溫系統(tǒng)對地面紅外線軸溫探測設(shè)備的探頭溫度性能的檢測，簡稱定標檢測，其實質(zhì)是在車輛下部設(shè)置通過加熱黑體板作為標準發(fā)熱體的模擬軸箱，模擬真實加熱軸箱，當紅外線檢測車經(jīng)過車下地面紅外線軸溫探測設(shè)備時，地面紅外探頭與車上測量系統(tǒng)，同時測量車上模擬軸箱的溫度，然后將二者進行比較，以檢驗地面紅外線軸溫探測設(shè)備的紅外探頭測溫是否準確；模擬車輪用來檢驗地面紅外線軸溫探測設(shè)備的測速、測軸距等功能；通過對車上帶有“Z”字形特殊形狀加熱槽的方位板的加溫，依據(jù)地面紅外線軸溫探測設(shè)備對方位尺的特殊形狀的熱分布數(shù)據(jù)采集波形，來檢驗地面紅外線軸溫探測設(shè)備內(nèi)的紅外探頭所指向角度。
盡管動態(tài)檢測車具有上述許多特點，但因檢測車綜合了機械、熱工、光學、自動控制、計算機和通訊等多項學科，故其控制系統(tǒng)復(fù)雜，制造成本高，影響其普及應(yīng)用；另外，受鐵路干線上車輛運行的限制，這種檢測車需按調(diào)度安排確定運行的時間和再次檢測紅外線軸溫探測設(shè)備的時間間隔，其采集數(shù)據(jù)結(jié)果處理的周期較長，無輔助工具對檢測到的誤差進行修正，不能做到即時發(fā)現(xiàn)，即時調(diào)整。特別是在其高速運行時，所產(chǎn)生的對流氣體和制動的干擾往往造成溫度大幅振蕩，有時甚至產(chǎn)生較大的過沖，所以會加大模擬軸箱的溫度控制難度，達不到理想的控制精度。
紅外線軸溫探測設(shè)備靜態(tài)定標儀的結(jié)構(gòu)主要由固定式鋼軌軌面支撐架，固定在支撐架的垂直支撐桿上的通過加熱黑體板作為標準發(fā)熱體的模擬軸箱等件組成。現(xiàn)有的紅外線軸溫探測設(shè)備靜態(tài)定標儀存在著如下缺點
1、規(guī)格比較單一，適用性差。由于目前使用的靜態(tài)定標儀的金屬支撐架只是在局部位置有絕緣體，在鐵路鋼軌軌面上使用時容易過電，發(fā)生意外情況傷及人身和影響軌道電路，存在不安全隱患；支撐架沒有設(shè)置水平與垂直方向的調(diào)節(jié)裝置，支撐架端部與垂直支撐桿間的距離無法調(diào)整，所以只能適應(yīng)客、貨車輛的單一型號紅外線軸溫探測設(shè)備的定標檢測。也就是說一種規(guī)格的定標儀對于不同廠家生產(chǎn)的客、貨車輛用的各種型號紅外線軸溫探測設(shè)備不能兼容使用，只能適用于一種型號的紅外線軸溫探測設(shè)備，這對于各種型號紅外線軸溫探測設(shè)備的使用、調(diào)整和維護帶來諸多不便。
2、定位精度差、定標檢測準確性差。目前使用的定標儀，由于存在支撐架活動部位的連接或支撐桿的活動部位的連接，一般采用普通的圓柱體或方形體相互配合相結(jié)合，再以頂絲卡緊的結(jié)構(gòu)形式，活動部位的連接卡緊定位點為面接觸等設(shè)計缺陷，連接件之間的配合精度較差，故定標檢測誤差較大。支撐架放置在兩軌之間通過其上的左、右定位擋板的面接觸定位，定位基準選擇在鋼軌側(cè)面的易被輪緣磨耗的基面上部，使得定標儀的定位精度誤差很大，因此，造成定標檢測的準確性差。
3.只能溫度標定，不能進行方位和角度標定。目前使用的定標儀沒有設(shè)置方位標定裝置，實際上只是完成溫度的定標檢測功能。為了標定方位，往往采用點燃香煙或香頭做熱源，在紅外線探頭輸出端連接上儀表，移動香煙或香頭部，觀察儀表輸出值找出定位點。由于煙頭或香頭熱源的位置與儀表輸出無法量值確定，因此，方位的標定誤差較大，不能進行方位和角度的準確校對，更無法適應(yīng)多個方位、多角度的定標檢測。
實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種紅外線軸溫探測設(shè)備多用定標儀，它結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，檢測操作方便、定位迅速、準確，標定調(diào)整及時，對各型客、貨車輛用的紅外線軸溫探測設(shè)備兼容使用，適用范圍廣，且能同時進行溫度標定和方位標定，能顯著提高檢測的精度。
本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的包括軌面支撐架及組裝在支撐架上的垂直支撐桿，其技術(shù)要點是支撐架采用由水平絕緣桿、軌面定位套、張緊定位座、水平調(diào)整座和垂直調(diào)整座組裝成一體的組合式結(jié)構(gòu)，所述張緊定位座設(shè)置在所述水平絕緣桿帶有所述軌面定位套的一端，并通過張緊彈簧將活動套底部的棱錐形定位頭或球面定位頭張緊在鋼軌側(cè)面的基面下部，套裝在水平絕緣桿另一端的帶有定位頭擋板的所述水平調(diào)整座利用鎖緊螺栓定位，固定在水平絕緣桿內(nèi)腔的水平調(diào)整桿橫截面呈棱柱形，水平調(diào)整桿的端部固定有所述垂直調(diào)整座，垂直調(diào)整座內(nèi)腔插入橫截面呈棱柱形的利用鎖緊螺栓定位的垂直支撐桿，在垂直支撐桿上端通過連接座固定有作為模擬軸箱標準發(fā)熱體的加熱黑體板或模擬方位板，激光束照在模擬方位板上的激光校準儀放置在紅外線軸溫探測設(shè)備箱體內(nèi)的紅外探頭上。
所述水平調(diào)整座的擋板下端設(shè)置棱錐形定位頭或球形定位頭，貼緊在鋼軌側(cè)面的基面下部。
所述模擬方位板采用透光性能好的板材制成，其上刻有上、下橫向長方孔及斜向長方孔，相互垂直等距分布的橫向方位線和縱向方位線置于所述兩長方孔之間，并通過所述斜向長方孔。
由于本實用新型的支撐架采用由水平絕緣桿、軌面定位套、張緊定位座、水平調(diào)整座和垂直調(diào)整座組裝成一體的組合式結(jié)構(gòu)，所以與現(xiàn)有動態(tài)檢測車、靜態(tài)定標儀相比，該裝置不僅克服了現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點，而且其結(jié)構(gòu)設(shè)計更加趨于合理，檢測操作也很方便。另外，其水平調(diào)整座和垂直調(diào)整座的活動調(diào)整部位采用V型面(棱柱形體中的二個相鄰面)配合，可以完成自動找中心，減少誤差。同時螺栓卡緊面也壓在平面上，使得接觸面應(yīng)力減少，磨損減少，延長使用壽命。在選擇位于鋼軌側(cè)面的定位點時，采用了棱錐形定位頭或球形定位頭，張緊或貼緊在不產(chǎn)生磨耗的基面下部，使得定位迅速、準確，標定調(diào)整及時，減少了定位引起的誤差。該裝置的支撐架除采用組合式結(jié)構(gòu)，能克服同類產(chǎn)品的規(guī)格單一外，還在所述垂直調(diào)整座的垂直支撐桿上端，通過連接座固定有作為模擬軸箱標準發(fā)熱體的加熱黑體板或模擬方位板。采用模擬軸箱的方式進行溫度標定，檢驗地面紅外線軸溫探測設(shè)備的紅外探頭測溫是否準確。采用模擬方位板和激光校準儀配合方式，解決了對紅外線軸溫探測設(shè)備探頭方位角度的檢測校對和調(diào)整問題。為紅外線軸溫探測設(shè)備的檢測校對和調(diào)整提供了簡便、可靠、準確、定量的方法。因此，本實用新型對各型客、貨車輛用的紅外線軸溫探測設(shè)備都可以兼容使用，適用范圍廣，且能同時進行溫度標定和方位標定，顯著提高檢測的精度。
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進一步描述。


圖1是本實用新型的垂直支撐桿上組裝有加熱黑體板的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本實用新型的垂直支撐桿上組裝有模擬方位板的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是圖2中的模擬方位板的具體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中各序號說明如下1加熱黑體板、2溫控箱、3連接座、4垂直支撐桿、5垂直調(diào)整座、6鎖緊螺栓、7水平調(diào)整桿、8鎖緊螺栓、9水平調(diào)整座、10擋板、11水平絕緣桿、12活動套、13連接銷、14張緊彈簧、15軌面定位套、16鋼軌、17鎖緊螺栓、18方位尺、19激光校準儀光束、20激光校準儀、21紅外線軸溫探測設(shè)備箱體、22連接卡具、23上橫向長方孔、24橫向方位線、25縱向方位線、26連接孔、27斜向長方孔、28下橫向長方孔。
具體實施方式
根據(jù)
圖1-3詳細說明本實用新型的具體結(jié)構(gòu)。該裝置包括軌面支撐架及組裝在軌面支撐架上的垂直支撐桿4、固定在垂直支撐桿4上的加熱黑體板1、模擬方位板18等件。其中軌面支撐架采用由水平絕緣桿11、軌面定位套15、張緊定位座、水平調(diào)整座9和垂直調(diào)整座6組裝成一體的組合式結(jié)構(gòu)。為了保證在鐵路干線上使用安全、可靠，不因為意外情況傷及人身和影響軌道電路，所述水平絕緣桿11采用實心或空心的絕緣桿制成，它可根據(jù)實際使用要求加工成整體式絕緣桿或?qū)⒍探^緣桿通過連接接頭構(gòu)成的組裝式絕緣桿。張緊定位座是由活動套12、連接銷13、張緊彈簧14構(gòu)成的，它設(shè)置在水平絕緣桿11的帶有軌面定位套15的一端，并通過張緊彈簧14將活動套12底部的棱錐形定位頭或球面定位頭張緊在鋼軌16側(cè)面的基面下部。套裝在水平絕緣桿11另一端的帶有定位頭擋板10的水平調(diào)整座9利用鎖緊螺栓8定位。為提高定位可靠性，在水平調(diào)整座9的擋板10下端，設(shè)置棱錐形定位頭或球形定位頭，貼緊在鋼軌16側(cè)面的基面下部，以減少定位引起的偏差。固定在水平絕緣桿11內(nèi)腔的水平調(diào)整桿7橫截面呈棱柱形，水平調(diào)整桿7的端部固定有所述垂直調(diào)整座6。垂直調(diào)整座6的內(nèi)腔插入橫截面呈棱柱形的利用鎖緊螺栓5定位的垂直支撐桿4，在垂直支撐桿4上端通過連接座3固定有作為模擬軸箱標準發(fā)熱體的加熱黑體板1或模擬方位板18。模擬方位板18采用透光性能好的板材制成，其上刻有上橫向長方孔23、下橫向長方孔28及斜向長方孔27，相互垂直等距分布的橫向方位線24和縱向方位線25置于所述兩長方孔之間，并通過所述斜向長方孔27。激光束19照在模擬方位板18上的激光校準儀20，放置在紅外線軸溫探測設(shè)備箱體21內(nèi)的紅外探頭上，箱體利用連接卡具22固定在鋼軌16一側(cè)的指定位置上。采用模擬方位板18和激光校準儀20相配合的方式，解決了對紅外線軸溫探測設(shè)備的紅外探頭方位角度的檢測校對和調(diào)整問題。為紅外線軸溫探測設(shè)備的檢測校對和調(diào)整提供了簡便、可靠、準確、定量的方法。模擬方位板18是根據(jù)紅外線軸溫探測設(shè)備指定的安裝位置要求而設(shè)計的，同時根據(jù)鐵道部紅外線軸溫探測設(shè)備動態(tài)檢測車上“Z”字形方位板的尺寸和評判標準要求，進行橫向和縱向方位的刻度劃分。采用激光束19的直線性良好的特點，設(shè)計了適應(yīng)探頭檢測的激光校準儀20，代替了傳統(tǒng)的用香煙頭或香頭做熱源，尋找探測點的方法。此種方法的采用，使得對紅外線軸溫探測設(shè)備方位的校對準確性提高了一大步，并且操作也十分直觀和簡單。該裝置采用了垂直和水平兩個方向的調(diào)整結(jié)構(gòu)，因此可以適應(yīng)現(xiàn)有的各廠家生產(chǎn)的各型紅外線軸溫探測設(shè)備的檢測和定標。將所述各部件設(shè)計成便攜式結(jié)構(gòu)，組裝拆卸方便，結(jié)構(gòu)小巧靈活。
使用操作步驟如下1.將軌面支撐架按照安裝順序連接牢固，并根據(jù)紅外線軸溫探測設(shè)備的型號及標定項目，調(diào)整距鋼軌16內(nèi)側(cè)距離和距鋼軌16上平面高度尺寸。
2軌面支撐架放置在鋼軌16上進行標定操作時，必須首先確定沒有列車通過。軌面支撐架放置在鋼軌16相應(yīng)的位置(距3#磁鋼中心尺寸)，必須注意保持其與鋼軌16內(nèi)側(cè)定位點的密貼和鋼軌16上平面的密貼。
3.靜態(tài)溫度定標時，首先將加熱黑體板1通電，設(shè)定所需測定溫度，達到測定溫度后需保持2～5分鐘，使加熱黑體板1表面溫度均勻，進行溫度標定。
4.對所要校正的紅外線軸溫探測設(shè)備的紅外探頭方位進行檢測時，先將模擬方位板18(根據(jù)設(shè)備型號、客、貨車角度等選用)安裝在垂直支撐桿4上，再將激光校準儀20放置箱體21內(nèi)的紅外探頭上。按下激光校準儀20的開關(guān)，根據(jù)激光束19照射在模擬方位板18上的位置，按照橫向方位線24和縱向方位線25的刻度劃分，即可按照相應(yīng)的測量線讀出紅外探頭的方位尺寸，并校準紅外探頭的方位尺寸。
權(quán)利要求1.一種紅外線軸溫探測設(shè)備多用定標儀，包括軌面支撐架及組裝在支撐架上的垂直支撐桿，其特征在于支撐架采用由水平絕緣桿、軌面定位套、張緊定位座、水平調(diào)整座和垂直調(diào)整座組裝成一體的組合式結(jié)構(gòu)，所述張緊定位座設(shè)置在所述水平絕緣桿帶有所述軌面定位套的一端，并通過張緊彈簧將活動套底部的球面定位頭張緊在鋼軌側(cè)面的基面下部，套裝在水平絕緣桿另一端的帶有定位頭擋板的所述水平調(diào)整座利用鎖緊螺栓定位，固定在水平絕緣桿內(nèi)腔的水平調(diào)整桿橫截面呈棱柱形，水平調(diào)整桿的端部固定有所述垂直調(diào)整座，垂直調(diào)整座內(nèi)腔插入橫截面呈棱柱形的利用鎖緊螺栓定位的垂直支撐桿，在垂直支撐桿上端通過連接座固定有作為模擬軸箱標準發(fā)熱體的加熱黑體板或模擬方位板，激光束照在模擬方位板上的激光校準儀放置在紅外線軸溫探測設(shè)備箱體內(nèi)的紅外探頭上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紅外線軸溫探測設(shè)備多用定標儀，其特征在于所述水平調(diào)整座的擋板下端設(shè)置棱錐形定位頭或球形定位頭，貼緊在鋼軌側(cè)面的基面下部。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紅外線軸溫探測設(shè)備多用定標儀，其特征在于所述模擬方位板采用透光性能好的板材制成，其上刻有上、下橫向長方孔及斜向長方孔，相互垂直等距分布的橫向方位線和縱向方位線置于所述兩長方孔之間，并通過所述斜向長方孔。
專利摘要一種紅外線軸溫探測設(shè)備多用定標儀，包括軌面支撐架及組裝其上的垂直支撐桿，其技術(shù)要點是支撐架采用由水平絕緣桿、軌面定位套、張緊定位座、水平調(diào)整座和垂直調(diào)整座組裝成一體的組合式結(jié)構(gòu)，所述張緊定位座底部的定位頭張緊在鋼軌側(cè)面的基面下部，固定在橫截面呈棱柱形的水平調(diào)整桿的垂直調(diào)整座內(nèi)腔插入垂直支撐桿，在垂直支撐桿上端固定有作為模擬軸箱標準發(fā)熱體的加熱黑體板或模擬方位板，激光校準儀放置在紅外線軸溫探測設(shè)備箱體內(nèi)的紅外探頭上。它結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，檢測操作方便、定位迅速、準確，標定調(diào)整及時，對各型客、貨車輛用的紅外線軸溫探測設(shè)備兼容使用，適用范圍廣，且能同時進行溫度標定和方位標定，能顯著提高檢測的精度。
文檔編號B61K9/04GK2875902SQ20052014594
公開日2007年3月7日 申請日期2005年12月23日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月23日
發(fā)明者張穎 申請人:張穎