1.一种小型化城轨轮对尺寸在线检测装置,其特征在于,包括激光位移传感器(1)、步进电机滑动导轨(2)、安装架(3)、限位柱(4)、固定架(5)、垫块(6)、变磁吸附机构(7)、蓝牙装置、电机驱动器和移动电源;
所述固定架(5)顶端设置安装架(3),中端设置限位柱(4),底端一侧设置垫块(6),垫块(6)可沿轮径方向上下滑动,底端另一侧设置变磁吸附机构(7);所述安装架(3)一侧与步进电机滑动导轨(2)一侧相连,另一侧设置蓝牙装置、电机驱动器和移动电源;所述步进电机滑动导轨(2)上设置激光位移传感器(1);
所述变磁吸附机构(7)包括握把限位柱(8)、上握把连接轴(9)、上盖板(10)、外磁体(11)、磁轭外壳(12)、握把(13)、上铜环(14)、上隔磁板(15)、中轴套筒(16)、内磁体(17)、下隔磁板(18)、下铜环(19)、下盖板(20)和下握把连接轴(21);
所述磁轭外壳(12)内部的上、下两端分别设置上铜环(14)与下铜环(19),中间设置中轴套筒(16),中轴套筒(16)中心设置内磁体(17),上端设置上握把连接轴(9),下端设置下握把连接轴(21),上握把连接轴(9)与下握把连接轴(21)之间设置握把(13);磁轭外壳(12)上端设置上盖板(10),下端设置下盖板(20),外侧设置外磁体(11),底部设置下隔磁板(18);所述上盖板(10)上设置握把限位柱(8);所述外磁体(11)下方设置上隔磁板(15)。
2.根据权利要求1所述的小型化城轨轮对尺寸在线检测装置,其特征在于,所述磁轭外壳(12)为中空结构。
3.根据权利要求1所述的小型化城轨轮对尺寸在线检测装置,其特征在于,所述握把限位柱(8)采用弹性橡胶制作而成。
4.根据权利要求1所述的小型化城轨轮对尺寸在线检测装置,其特征在于,所述激光位移传感器(1)与步进电机滑动导轨(2)、安装架(3)、限位柱(4)、垫块(6)、变磁吸附机构(7)均为可拆卸结构,通过螺钉固定。
5.根据权利要求1所述的小型化城轨轮对尺寸在线检测装置,其特征在于,所述变磁吸附机构(7),具体如下:所述中轴套筒(16)为一个圆柱形的磁性芯轴,所述内磁体(17)为一条长方体形态的永磁铁;中轴套筒(16)两端通过上握把连接轴(9)与下握把连接轴(21)与握把(13)相连,通过握把(13)的转动,改变内磁体(17)的磁极位置,实现检测装置的安装和拆卸。
6.根据权利要求1所述的小型化城轨轮对尺寸在线检测装置,其特征在于,所述垫块(6)的两定位柱卡在车轮凹槽的位置,使用激光位移传感器(1)检测垫块(6)顶部到轮缘顶部的距离r,根据车轮凹槽到轮轴中心的距离H和垫块(6)顶部到定位柱的距离h,获取轮缘直径R=r+h+H。
7.根据权利要求1所述的小型化城轨轮对尺寸在线检测装置,其特征在于,安装架(3)另一侧设置蓝牙装置、电机驱动器和移动电源,其中:蓝牙装置将激光位移传感器(1)采集的数据传输至移动设备,用于实时观看检测结果;
电机驱动器用于驱动步进电机滑动导轨(2)对应的步进电机;
移动电源为整个装置供电。
8.一种小型化城轨轮对尺寸在线检测方法,其特征在于,具体如下:
首先,建立平面直角坐标系:在待测轮对径向剖视面中,以激光位移传感器(1)起始点为原点,步进电机滑动导轨(2)方向为X轴,轮对径向为Y轴,建立平面直角坐标系;
然后,将小型化城轨轮对尺寸在线检测装置设置在待测轮对内侧,限位柱(4)卡在轮缘上,转动握把(13),将变磁吸附机构(7)调整为吸附模式,垫块(6)下端卡在轮对内侧内沿上;
最后,使用步进电机滑动导轨(2)带动激光位移传感器(1),沿轮对轴线方向扫描轮对表面,检测垫块(6)顶部到轮缘顶部的距离r,通过蓝牙装置将数据传输到移动设备上,计算轮缘直径并显示轮对轮廓曲线,实时观测测量结果。
9.根据权利要求8所述的小型化城轨轮对尺寸在线检测方法,其特征在于,所述计算轮缘直径,方法为:使用激光位移传感器(1)检测垫块(6)顶部到轮缘顶部的距离r,根据车轮凹槽到轮轴中心的距离H和垫块(6)顶部到定位柱的距离h,获取轮缘直径R=r+h+H。