一种探轮更换机构、钢轨探伤小车及在线更换探轮的方法技术

本发明专利技术提供了一种探轮更换机构、钢轨探伤小车及在线更换探轮的方法，探轮更换机构包括探轮承载组件、升降组件、移位组件和抓持组件；探轮承载组件包括底部设中间滑移槽的工作位槽座、与中间滑移槽连接的工作探轮、底部设第一滑移槽的第一备用位槽座、与第一滑移槽连接的备用探轮和底部设第二滑移槽的第二备用位槽座；升降组件的垂向气缸的上下移动带动工作位槽座同步移动；垂向气缸向上移动至中间滑移槽与第一滑移槽、第二滑移槽位于同一高度；移位组件的推进气缸推动备用探轮滑移到中间滑移槽内，再推动工作探轮滑移到第二滑移槽内。本发明专利技术能在线更换探轮，提高了更换效率，避免了线路的漏检，避免了人工作业，保证了线路的安全。

Probe wheel replacing mechanism, rail flaw detection trolley and method for on-line replacing probe wheel

The present invention provides a method of wheel replacement mechanism, inspection car and rail probe wheel replacement, the wheel replacement mechanism comprises a probe wheel bearing assembly, lifting assembly, displacement components and gripper assembly; probe wheel bearing assembly includes a base bottom slip in the middle groove working slot is connected with the middle seat, sliding groove the work on wheels, first slip groove of the first spare slot seat, connected with the first sliding groove of the spare wheel and on the bottom is provided with second sliding groove second spare slot seat; lifting component vertical cylinder moves up and down to drive the slot seat move synchronously; the vertical cylinder moves upward to the middle slip sliding groove and the first groove, second sliding groove is located at the same height; displacement component pushing cylinder push standby probe wheel slip to slip in the middle groove, and then push the wheel slip to second working on sliding groove. The invention can replace the probe wheel online, improve the replacement efficiency, avoid the missed detection of the line, avoid the manual operation, and ensure the safety of the circuit.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及铁路检测的
，特别涉及一种探轮更换机构、钢轨探伤小车及在线更换探轮的方法。
技术介绍
在役钢轨的快速高效伤损检测越来越依赖于钢轨探伤车，目前钢轨探伤车正朝着快速、自动化探伤的方向发展，大型钢轨探伤车主要采用超声波轮式探头做为检测钢轨内部伤损的传感方式，探伤车按照速度等级分为40千米每小时、60千米每小时和80千米每小时。超声波探轮的内部安装不同取向的超声波换能器、外部安装柔性的超声波外膜，中间充满耦合液体。为保证在较高速度下的稳定检测，其超声波外膜必须与钢轨踏面(上表面)之间保持一定的接触面积和接触压力。受在役钢轨的打磨维修、运行磨耗等影响，在役钢轨踏面不可避免地存在毛刺、飞边等，毛刺或飞边会刺破探轮的超声波外膜，进而使耦合液体流失，导致超声波探轮无法工作。随着检测速度的提升和超声波探轮数量的增加，超声波探轮外膜被刺破的概率也在增加。目前无论基于转向架安装还是基于探伤小车安装的超声波探轮承载机构，其探轮架均是采用螺栓拧紧的方式固定，一旦发生故障，必须停车后由操作人员下车人工更换探轮。在非天窗点(钢轨的非空闲时间段)进行人工更换，不仅存在临线车辆运行的安全隐患，对操作人员造成人身危险，在更换时还会导致较长距离的漏检，降低钢轨探伤车的作用和效率，检查过的线路还会产生安全隐患。
技术实现思路
为解决不便在线更换探轮的技术问题，本专利技术提出一种探轮更换机构、钢轨探伤小车及在线更换探轮的方法，能在线更换探轮，提高了更换探轮的效率，避免了线路的漏检，避免了人工作业，保证了线路的安全。本专利技术提出一种探轮更换机构，用于钢轨的探伤，所述探轮更换机构包括：探轮承载组件，其包括框架、底部开设中间滑移槽的工作位槽座、与所述中间滑移槽滑动连接的工作探轮、底部开设第一滑移槽的第一备用位槽座、与所述第一滑移槽滑动连接的备用探轮和底部开设第二滑移槽的第二备用位槽座；所述第一备用位槽座和所述第二备用位槽座分别能水平滑动地连接在所述框架上，所述工作位槽座位于所述第一备用位槽座与所述第二备用位槽座之间；所述第一滑移槽、所述中间滑移槽和所述第二滑移槽的延伸方向相同，且开口朝向相同，所述第一滑移槽和所述第二滑移槽位于同一高度；升降组件，其包括与所述框架固定连接的支撑平台和能相对于所述支撑平台上下移动的垂向气缸；所述垂向气缸的下端与所述工作位槽座的上部连接，通过所述垂向气缸的上下移动带动所述工作位槽座同步上下移动；通过所述工作位槽座的向上移动，所述中间滑移槽能与所述第一滑移槽、所述第二滑移槽位于同一高度；移位组件，其至少包括连接在所述框架上且一端能伸缩的推进气缸；所述推进气缸的伸缩端能推动所述备用探轮滑移到所述中间滑移槽内，所述备用探轮推动所述工作探轮能滑移到所述第二滑移槽内；抓持组件，其设置在所述中间滑移槽内，且能夹紧或放松位于所述中间滑移槽内的所述工作探轮或所述备用探轮。进一步地，所述移位组件还包括两端能伸缩的移位气缸，所述移位气缸的两端分别与所述第一备用位槽座和所述第二备用位槽座连接，通过所述移位气缸的两端的伸缩运动，分别带动所述第一备用位槽座和所述第二备用位槽座同步水平地靠近或远离所述工作位槽座；所述第一备用位槽座和所述第二备用位槽座同步靠近并贴合所述工作位槽座，所述第一滑移槽、所述中间滑移槽和所述第二滑移槽能依次连通形成滑轨；所述推进气缸沿所述滑轨设置，所述推进气缸的伸缩端推动所述备用探轮沿所述滑轨滑移到所述中间滑移槽内，所述备用探轮推动所述工作探轮沿所述滑轨滑移到所述第二滑移槽内。更进一步地，所述探轮承载组件还包括工作探轮轴和备用探轮轴；所述工作探轮和所述备用探轮分别能转动地套装在所述工作探轮轴和所述备用探轮轴上，所述工作探轮的规格与所述备用探轮的规格相同，所述工作探轮轴的规格与所述备用探轮轴的规格相同；通过所述垂向气缸的向上移动，所述工作探轮轴能与所述备用探轮轴同轴。更进一步地，所述滑轨的口径从内至外减缩；所述探轮承载组件还包括工作探轮架和备用探轮架，所述工作探轮架和所述备用探轮架均包括滑移板、连接杆和两个安装板；所述滑移板水平设置，其两侧分别能滑动地搭置在所述滑轨的内壁上；所述连接杆的上端穿透且固定于所述滑移板的中部，其下端连接两个所述安装板的上端；所述工作探轮架的两个所述安装板的下端分别连接在所述工作探轮轴的两端，所述备用探轮架的两个所述安装板的下端分别连接在所述备用探轮轴的两端。更进一步地，所述连接杆的上端的两侧分别对称设置第一斜面和第二斜面；所述抓持组件包括位于所述连接杆两侧的至少两个气爪，各所述气爪能朝向或背向所述连接杆同步平移；各所述气爪分别朝向所述连接杆同步平移，并分别贴紧所述第一斜面和所述第二斜面，所述抓持组件夹紧所述连接杆；各所述气爪分别背向所述连接杆同步平移，并分别远离所述第一斜面和所述第二斜面，所述抓持组件放松所述连接杆。作为一种可实施的方式，所述探轮更换机构还包括固定在所述工作位槽座上的位置传感器，所述位置传感器与所述抓持组件电连接；所述位置传感器能检测位于所述中间滑移槽内的所述工作探轮或所述备用探轮的位置，并传输位置信号，所述抓持组件接收所述位置信号，并驱动各所述气爪同步平移。进一步地，所述升降组件还包括固定在所述支撑平台上的轴承座、及竖直且滑动穿设在所述轴承座内的至少一根轴承杆；所述垂向气缸滑动穿设于所述轴承座内；所述轴承杆的下端分别与所述工作位槽座的上部固定连接，通过所述垂向气缸的上下移动带动所述轴承杆随所述工作位槽座同步上下移动。进一步地，所述垂向气缸的下端与所述工作位槽座的上部通过万向节连接。更进一步地，所述移位组件还包括分别能水平滑动地设置在所述框架上的第一滑块和第二滑块，所述第一滑块固定在所述第一备用位槽座上，所述第二滑块固定在所述第二备用位槽座上；所述移位气缸位于所述第一滑块与所述第二滑块之间，且其两端分别与所述第一滑块和所述第二滑块连接，通过所述移位气缸的两端的伸缩运动，分别带动所述第一滑块和所述第二滑块相向或背向滑移，并分别带动所述第一备用位槽座和所述第二备用位槽座靠近或远离所述工作位槽座。更进一步地，所述探轮更换机构还包括均设置在所述工作位槽座上的定位气缸和第一限位气缸，所述定位气缸和所述第一限位气缸分别位于所述中间滑移槽的两端，所述定位气缸靠近所述第一备用位槽座，所述第一限位气缸靠近所述第二备用位槽座；所述定位气缸和所述第一限位气缸均具有能伸缩的气缸杆，通过所述定位气缸的气缸杆和所述第一限位气缸的气缸杆伸出，挡止所述工作探轮或所述备用探轮在所述中间滑移槽内的滑移。进一步地，所述探轮承载组件还包括挡止在所述第一滑移槽外侧的第一挡板和挡止在所述第二滑移槽外侧的第二挡板；所述探轮更换机构还包括均具有能伸缩的气缸杆的第二限位气缸和第三限位气缸；所述第二限位气缸设置在所述第一备用位槽座上，且位于所述第一滑移槽的内侧，通过所述第二限位气缸的气缸杆的伸出，挡止所述备用探轮在所述第一滑移槽内的滑移；所述第三限位气缸设置在所述第二备用位槽座上，且位于所述第二滑移槽的内侧，通过所述第三限位气缸的气缸杆的伸出，挡止所述工作探轮在所述第二滑移槽内的滑移。本专利技术还提出一种钢轨探伤小车，所述钢轨探伤小车包括分别设置在两根钢轨上的至少两个上述的探轮更换机构，各所述钢轨上分别设置至少一个所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种探轮更换机构，用于钢轨的探伤，其特征在于，所述探轮更换机构包括：探轮承载组件，其包括框架、底部开设中间滑移槽的工作位槽座、与所述中间滑移槽滑动连接的工作探轮、底部开设第一滑移槽的第一备用位槽座、与所述第一滑移槽滑动连接的备用探轮和底部开设第二滑移槽的第二备用位槽座；所述第一备用位槽座和所述第二备用位槽座分别能水平滑动地连接在所述框架上，所述工作位槽座位于所述第一备用位槽座与所述第二备用位槽座之间；所述第一滑移槽、所述中间滑移槽和所述第二滑移槽的延伸方向相同，且开口朝向相同，所述第一滑移槽和所述第二滑移槽位于同一高度；升降组件，其包括与所述框架固定连接的支撑平台和能相对于所述支撑平台上下移动的垂向气缸；所述垂向气缸的下端与所述工作位槽座的上部连接，通过所述垂向气缸的上下移动带动所述工作位槽座同步上下移动；通过所述工作位槽座的向上移动，所述中间滑移槽能与所述第一滑移槽、所述第二滑移槽位于同一高度；移位组件，其至少包括连接在所述框架上且一端能伸缩的推进气缸；所述推进气缸的伸缩端能推动所述备用探轮滑移到所述中间滑移槽内，所述备用探轮推动所述工作探轮能滑移到所述第二滑移槽内；抓持组件，其设置在所述中间滑移槽内，且能夹紧或放松位于所述中间滑移槽内的所述工作探轮或所述备用探轮。...

【技术特征摘要】
1.一种探轮更换机构，用于钢轨的探伤，其特征在于，所述探轮更换机构包括：探轮承载组件，其包括框架、底部开设中间滑移槽的工作位槽座、与所述中间滑移槽滑动连接的工作探轮、底部开设第一滑移槽的第一备用位槽座、与所述第一滑移槽滑动连接的备用探轮和底部开设第二滑移槽的第二备用位槽座；所述第一备用位槽座和所述第二备用位槽座分别能水平滑动地连接在所述框架上，所述工作位槽座位于所述第一备用位槽座与所述第二备用位槽座之间；所述第一滑移槽、所述中间滑移槽和所述第二滑移槽的延伸方向相同，且开口朝向相同，所述第一滑移槽和所述第二滑移槽位于同一高度；升降组件，其包括与所述框架固定连接的支撑平台和能相对于所述支撑平台上下移动的垂向气缸；所述垂向气缸的下端与所述工作位槽座的上部连接，通过所述垂向气缸的上下移动带动所述工作位槽座同步上下移动；通过所述工作位槽座的向上移动，所述中间滑移槽能与所述第一滑移槽、所述第二滑移槽位于同一高度；移位组件，其至少包括连接在所述框架上且一端能伸缩的推进气缸；所述推进气缸的伸缩端能推动所述备用探轮滑移到所述中间滑移槽内，所述备用探轮推动所述工作探轮能滑移到所述第二滑移槽内；抓持组件，其设置在所述中间滑移槽内，且能夹紧或放松位于所述中间滑移槽内的所述工作探轮或所述备用探轮。2.根据权利要求1所述的探轮更换机构，其特征在于，所述移位组件还包括两端能伸缩的移位气缸，所述移位气缸的两端分别与所述第一备用位槽座和所述第二备用位槽座连接，通过所述移位气缸的两端的伸缩运动，分别带动所述第一备用位槽座和所述第二备用位槽座同步水平地靠近或远离所述工作位槽座；所述第一备用位槽座和所述第二备用位槽座同步靠近并贴合所述工作位槽座，所述第一滑移槽、所述中间滑移槽和所述第二滑移槽能依次连通形成滑轨；所述推进气缸沿所述滑轨设置，所述推进气缸的伸缩端推动所述备用探轮沿所述滑轨滑移到所述中间滑移槽内，所述备用探轮推动所述工作探轮沿所述滑轨滑移到所述第二滑移槽内。3.根据权利要求2所述的探轮更换机构，其特征在于，所述探轮承载组件还包括工作探轮轴和备用探轮轴；所述工作探轮和所述备用探轮分别能转动地套装在所述工作探轮轴和所述备用探轮轴上，所述工作探轮的规格与所述备用探轮的规格相同，所述工作探轮轴的规格与所述备用探轮轴的规格相同；通过所述垂向气缸的向上移动，所述工作探轮轴能与所述备用探轮轴同轴。4.根据权利要求3所述的探轮更换机构，其特征在于，所述滑轨的口径从内至外减缩；所述探轮承载组件还包括工作探轮架和备用探轮架，所述工作探轮架和所述备用探轮架均包括滑移板、连接杆和两个安装板；所述滑移板水平设置，其两侧分别能滑动地搭置在所述滑轨的内壁上；所述连接杆的上端穿透且固定于所述滑移板的中部，其下端连接两个所述安装板的上端；所述工作探轮架的两个所述安装板的下端分别连接在所述工作探轮轴的两端，所述备用探轮架的两个所述安装板的下端分别连接在所述备用探轮轴的两端。5.根据权利要求4所述的探轮更换机构，其特征在于，所述连接杆的上端的两侧分别对称设置第一斜面和第二斜面；所述抓持组件包括位于所述连接杆两侧的至少两个气爪，各所述气爪能朝向或背向所述连接杆同步平移；各所述气爪分别朝向所述连接杆同步平移，并分别贴紧所述第一斜面和所述第二斜面，所述抓持组件夹紧所述连接杆；各所述气爪分别背向所述连接杆同步平移，并分别远离所述第一斜面和所述第二斜面，所述抓持组件放松所述连接杆。6.根据权利要求5所述的探轮更换机构，其特征在于，所述探轮更换机构还包括固定在所述工作位槽座上的位置传感器，所述位置传感器与所述抓持组件电连接；所述位置传感器能检测位于所述中间滑移槽内的所述工作探轮或所述备用探轮的位置，并传输位置信号，所述抓持组件接收所述位置信号，并驱动各所述气爪同步平移。7.根据权利要求1所述的探轮更换机构，其特征在于，所述升降组件还包括固定在所述支撑平台上的轴承座、及竖直且滑动穿设在所述轴承座内的至少一根轴承杆；所述垂向气缸滑动穿设于所述轴承座内；所述轴承杆的下端分别与所述工作位槽座的上部固定连接，通过所述垂向气缸的上下移动带动所述轴承杆随所述工作位...

【专利技术属性】
技术研发人员：马运忠，徐其瑞，杨国涛，石永生，张玉华，钟艳春，
申请(专利权)人：中国铁道科学研究院，中国铁道科学研究院基础设施检测研究所，北京铁科英迈技术有限公司，中国铁路总公司，
类型：发明
国别省市：北京;11