一种车辆限界装置的制作方法

1.本实用新型涉及车辆限界领域，具体涉及一种车辆限界装置。


背景技术：

2.机车车辆限界是一个和线路中心线垂直的极限横断面轮廓。机车车辆无论是空车或重车，还是具有最大标准公差的新车，或是具有最大标准公差和磨耗限度的旧车，停放在水平直线上，无侧向倾斜与偏移、除电力机车升起的受电弓外，其他任何部分应容纳在限界轮廓之内，不得超越。轨道车辆在出厂前都需要对车辆进行车辆限界测试，防止车辆出现超高超限等现象。
3.现有技术方案是将车辆进入到限界工装后，人工按照限界要求测试项点对车顶与限界工装之间的距离以及车体两侧限界工装的最小距离进行测量。这些测试项点测试需要人工进行测量，测量时操作者站在测试限界工装两侧，用卷尺分别测量车体与限界工装的距离；而车顶的距离测量，需要操作者爬上限界工装上方，人工测量车顶与限界工装之间的最小距离。
4.同时限界工装长时间的在室外放置，需要定期人工进行维护和检修，检修和定检时需要测试限界工装和水平轨道的距离，防止限界工装发生形变，影响限界测试结果。由于限界工装的上部限界板与水平轨道之间的距离较远。在检测上部限界板和水平轨道时需要人工操作升降车进行测量，同时也需要测量左右限界板之间的距离；
5.在车辆进行限界测试时，需要确定外界风速的大小，风速较大时，由于限界工装支架和限界板之间采用活动合页连接，在风速较大时，限界板会左右移动，这时需要人工用力将限界板复位，防止限界板被大风吹动，影响测试结果。顶部的限界板也需要人工爬到限界工装的顶部进行人工复位。同时根据风速的要求，当风速过大时是不允许进行车辆限界测试。
6.由此可见，现有的机车车辆限界存在以下缺点：1、人工工作量大，测试效率低，测量精度存在人为误差；2、受外界风速的限制，风速过大时，不能进行车辆限界测量；3、车辆限界工装的维护和检测难度较高，需耗费大量人力和物力。


技术实现要素：

7.为了克服现有技术的缺陷，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种车辆限界装置，该车辆限界装置不仅能够提高测试效率以及测试精度，还能对不同类型的车辆进行限界检测。
8.本实用新型采用以下技术方案：
9.一种车辆限界装置，设置在水平轨道两侧，该装置包括控制柜、旋转电机、距离检测传感器，限界支架和限界板；其中，
10.所述控制柜内部安装有电源、电机驱动器、中央控制单元以及显示屏；
11.所述限界板设置上限界板、下限界板、左限界板和右限界板，每个限界板上设有若
干个安装孔，安装有若干个距离检测传感器；
12.所述限界支架设置上限界支架、下限界支架、左限界支架和右限界支架，每个限界支架上安装有旋转电机和限界板；
13.所述旋转电机设置有若干个，连接限界支架和限界板，对限界支架进行旋转，所述限界支架旋转后进行自锁固定限界板。
14.进一步的，所述车辆限界装置还包括左侧主支架和右侧主支架，所述左侧主支架设置在左限界板左侧，所述右侧主支架设置在右限界板右侧，所述左侧主支架和右侧主支架之间连接有上部操作平台防护栏，所述平台防护栏设置在上限界板上侧；
15.主支架为该车辆限界装置的支撑支架，在上部设置平台防护栏用于工作人员对车辆限界装置进行维护和测试时对装置顶部进行观察，可避免人员从平台坠落。
16.进一步的，所述下限界板分为左侧下限界板和右侧下限界板，所述下限界支架分为左侧下限界支架和右侧下限界支架，使得下侧留有位置方便待检测车辆进入限界装置；
17.所述左限界板分为上侧左限界板和下侧左限界板，所述右限界板分为上侧右限界板和下侧右限界板，所述左限界支架分为上侧左限界支架和下侧左限界支架，所述右限界支架分为上侧右限界支架和下侧右限界支架，将左右两侧的限界板和限界支架分别分开布置。
18.进一步的，所述限界支架上设置有多个安装孔，用于定位不同车型的限界板，限界板的形状根据车辆型号的不同而不同。
19.进一步的，所述旋转电机采用伺服电机，接受电机驱动器的控制指令，并设置有增量编码器，对限界板进行定位。
20.进一步的，所述电机驱动器采用伺服驱动模块，接收中央控制单元的指令，对旋转电机进行控制，并将旋转电机发送的限界板的位置信息反馈给中央控制单元。
21.进一步的，所述距离检测传感器采用激光检测传感器，对车顶与上限界板、车体左侧与左限界板以及车体右侧与右限界板进行测量距离，测试的距离信息传输给中央控制单元。
22.本实用新型至少具有以下有益效果：
23.1、本实用新型提供的一种车辆限界装置，通过限界支架、限界板、旋转电机和距离检测传感器，使得该装置全自动的对测试车辆进行限界测量，避免了人工测量，降低人工成本，提高效率的同时还提高了测量的精确度；
24.2、本实用新型提供的一种车辆限界装置，该装置可实现自动检测，降低了该限界装置的维护和检修难度，降低了人工维护工作量；
25.3、本实用新型提供的一种车辆限界装置，设置的限界支架在旋转电机的作用下旋转运行到位后自锁，固定限界板，防止限界板被风吹动，不受恶劣天气影响；4、本实用新型提供的一种车辆限界装置，利用旋转电机带动限界支架实现限界板的转动，实现多个车辆的限界板的自由转换，使得一个限界装置可用于测试不同类型的机车车辆。
附图说明
26.图1为本实用新型提供的一种车辆限界装置的结构示意图；
27.图2为本实用新型提供的一种车辆限界装置的俯视图；
28.图3为本实用新型提供的一种车辆限界装置的右视图。
29.标号说明：1、控制柜；2、上侧左限界支架；3、下侧左限界支架；4、左侧下限界支架；5、右侧下限界支架；6、下侧右限界支架；7上侧右限界支架；8、上限界支架；9、左距离检测传感器；10、右距离检测传感器；11、右侧主支架；12、左侧主支架；13、上部操作平台防护栏；14、左旋转电机；15、上旋转电机；16、右旋转电机；17、右侧下旋转电机；18、左侧下旋转电机；19、水平轨道；20、上距离检测传感器。
具体实施方式
30.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
31.实施例一
32.结合图1、图2和图3所示，本实用新型提供的一种车辆限界装置，该装置设置在水平轨道19两侧，该装置包括控制柜1、旋转电机、距离检测传感器，限界支架和限界板、主支架和上部操作平台防护栏13；其中，
33.所述控制柜1内部安装有电源、电机驱动器、中央控制单元以及显示屏；
34.所述限界板采用铝合金材质，质量轻拆装方便，限界板设置上限界板、下限界板、左限界板和右限界板，下限界板分为左侧下限界板和右侧下限界板，左限界板分为上侧左限界板和下侧左限界板，右限界板分为上侧右限界板和下侧右限界板，每个限界板上设有若干个安装孔，来安装距离检测传感器，安装有左距离检测传感器9、右距离检测传感器10和上距离检测传感器20；
35.所述限界支架采用工字型结构，限界支架设置上限界支架8、下限界支架、左限界支架和右限界支架，每个限界支架上安装有旋转电机和限界板，限界支架上设置有多个安装孔，用于安装定位不同车型的限界板，限界板的形状根据车辆型号的不同而不同；
36.旋转电机设置有左旋转电机14、上旋转电机15、右旋转电机16以及右侧下旋转电机17和左侧下旋转电机18，旋转电机连接限界支架和限界板，旋转电机采用伺服电机，接受电机驱动器的控制指令，并设置有增量编码器，对限界支架进行旋转，进而对限界板进行定位；
37.下限界支架分为左侧下限界支架4和右侧下限界支架5，分别用于安装左侧下限界板和右侧下限界板，分别在左侧下旋转电机18和右侧下旋转电机17的带动下，可以进行旋转，并且能精准定位，运行到位后自锁，使得左侧下限界板和右侧下限界板固定住；
38.左限界支架分为上侧左限界支架2和下侧左限界支架3，分别用于安装上侧左限界板和下侧左限界板，共同在左旋转电机14的带动下，可以进行旋转，并且能精准定位，运行到位后自锁，使得上侧左限界板和下侧左限界板固定住；
39.右限界支架分为上侧右限界支架7和下侧右限界支架6，分别用于安装上侧右限界板和下侧右限界板，共同在右旋转电机16的带动下，可以进行旋转，并且能精准定位，运行到位后自锁，使得上侧右限界板和下侧右限界板固定住；
40.所述主支架分为左侧主支架12和右侧主支架11，用于支撑整个装置，左侧主支架12和右侧主支架11之间连接有上部操作平台防护栏13，用于测试人员对车体上部观察避免坠落。
41.在本实施例的一种车辆限界装置中，控制柜1采用金属防水外壳，避免液体进入内部造成损坏，在控制柜1中：
42.电源为整个装置提供电能，为外接ac380v交流电，是整个装置的动力来源；
43.中央控制单元接收距离检测传感器的测量信息，并对测量的距离进行计算对比，判断是否超限，将测量的数据显示在显示屏上，中央控制单元还需要将来自显示屏的操作信号传递给电机驱动器，是整个装置的控制中心；
44.显示屏能够实现多画面控制以及数据显示功能，实时显示限界板与车辆之间的测量距离数据，并显示检测装置的状态信息以及车体超限报警信息，操作者在显示屏上输入需求后，将信号通过网络通讯发送给中央控制单元；
45.电机驱动器采用伺服驱动模块，接收中央控制单元的控制命令后，驱动旋转电机，带动限界支架实现限界板的自动旋转，同时还将旋转电机的位置信息实时反馈给中央控制单元，实现高精度的定位控制，是整个装置的动力控制中心。
46.整个限界装置可实现自动对待检测车辆进行是否限界检测，当限界装置处于非工作状态时，限界板处于固定起始位置。
47.该限界装置在实际实用时，按照下述步骤对待检测车辆进行测量：
48.步骤1：检查车辆限界装置，接通电源开机；
49.对车辆限界装置的外观以及通道的标识进行检查，无任何问题后，接通电源，对应的电源指示灯亮起；
50.步骤2：根据待检测车辆的类型，在显示屏上操作旋转电机，使得上限界板、下限界板、左限界板和右限界板运行至测试位置；
51.步骤3：对车辆限界装置实行自动检测，具体自动检测步骤采用实施例二中的步骤，自动检测结果无问题进入下一步骤，如果自动检测出现问题则报警提示；
52.步骤4：待检测车辆通过水平轨道进入车辆限界装置，距离检测器测量车顶与上限界板、车体左侧与左限界板以及车体右侧与右限界板的三个位置的距离，并将测量的数据传递给中央控制单元；
53.步骤5：中央控制单元将接收到的测量距离数据保存上传，并在显示屏上显示出结果，如果测量结果显示车辆超限则报警提示；
54.步骤6：车辆检测完毕，在显示屏上操作旋转电机，使得上限界板、下限界板、左限界板和右限界板运行至原点位置，断开电源。
55.本实施例中的车辆限界装置，通过设置旋转电机和距离检测传感器，使得限界支架旋转至相应位置后自锁，固定住限界板，距离检测传感器测量出距离后将测试数据传递给中央控制单元，中央控制单元会将测试数据显示在显示屏上；整个装置可根据测试车辆的类型，固定住限界板的位置，实现一个装置全自动化的同时还能与不同类型的测试测量匹配。
56.实施例二
57.一种可自动检测的车辆限界装置，该限界装置的结构如实施例一所述，该限界装
置进行自动检测的具体步骤如下：
58.步骤1：检查车辆限界装置外观是否良好，以及对应通道上的标示是否完整，如若无问题，则接通电源，使得车辆限界装置开机，对应的电源指示灯点亮；
59.步骤2：操作人员在显示屏上操作上旋转电机，使上限界板运行至测试位置，并显示上限界板位置信息，同上述操作步骤一样操作左、右、下旋转电机，使得对应的限界板运行至测试位置；
60.步骤3：进入自动检测页面，使上、下限界板处于一个平面，左、右限界板处于一个平面，若无法处于同一个平面则报错处理；处于一个平面时，距离检测传感器自动检测垂直高度和水平距离；
61.步骤4：显示屏显示出检测的数据信息，交由第三方测试人员对测试数据进行检验和校准，形成车辆限界装置的检测和测试报告。
62.本实施例提供的车辆限界装置的自动检测方法，避免了人工测量，有效地降低了车辆限界工装的维护和检测难度，减少人力维护工作量。
63.综合可见，本实用新型提供的一种车辆限界装置，不仅可以对待检测车辆进行限界距离测量，还能够实现自动检测，整个操作过程自动化进行，有效地降低了人力资源，还提高了测试的精确度，避免人工误差。
64.以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

技术特征：
1.一种车辆限界装置，设置在水平轨道两侧，其特征在于，包括控制柜、旋转电机、距离检测传感器，限界支架和限界板；其中，所述控制柜内部安装有电源、电机驱动器、中央控制单元以及显示屏；所述限界板设置上限界板、下限界板、左限界板和右限界板，每个限界板上设有若干个安装孔，安装有若干个距离检测传感器；所述限界支架设置上限界支架、下限界支架、左限界支架和右限界支架，每个限界支架上安装有旋转电机和限界板；所述旋转电机设置有若干个，连接限界支架和限界板，对限界支架进行旋转，所述限界支架旋转后进行自锁固定限界板。2.根据权利要求1所述的一种车辆限界装置，其特征在于，所述车辆限界装置还包括左侧主支架和右侧主支架，所述左侧主支架设置在左限界板左侧，所述右侧主支架设置在右限界板右侧，所述左侧主支架和右侧主支架之间连接有上部操作平台防护栏，所述平台防护栏设置在上限界板上侧。3.根据权利要求1所述的一种车辆限界装置，其特征在于，所述下限界板分为左侧下限界板和右侧下限界板，所述左限界板分为上侧左限界板和下侧左限界板，所述右限界板分为上侧右限界板和下侧右限界板，所述下限界支架分为左侧下限界支架和右侧下限界支架，所述左限界支架分为上侧左限界支架和下侧左限界支架，所述右限界支架分为上侧右限界支架和下侧右限界支架。4.根据权利要求3所述的一种车辆限界装置，其特征在于，所述限界支架上设置有多个安装孔，用于定位不同车型的限界板。5.根据权利要求4所述的一种车辆限界装置，其特征在于，所述旋转电机采用伺服电机，并设置有增量编码器，对限界板进行定位。6.根据权利要求5所述的一种车辆限界装置，其特征在于，所述电机驱动器采用伺服驱动模块，对旋转电机进行控制。7.根据权利要求6所述的一种车辆限界装置，其特征在于，所述距离检测传感器采用激光检测传感器，对车顶与上限界板、车体左侧与左限界板以及车体右侧与右限界板进行测量距离。

技术总结
本实用新型涉及车辆限界领域，具体公开了一种车辆限界装置，该装置设置有控制柜、若干个旋转主机、限界板、限界支架、主支架以及若干个距离检测传感器；控制柜内安装有电源、电机驱动器、中央控制单元以及显示屏；限界支架上安装有限界板以及旋转主机，旋转主机带动限界支架旋转，使得每个位置的限界板运行至测试所需的位置，距离传感器测量出上限界板与车顶、左限界板与车辆左侧、右限界板与车辆右侧的三个位置距离，并将测量数据传递给中央控制单元判断是否超限。整个限界装置通过旋转主机带动限界支架旋转，不仅实现自动化测量，还能够根据待检测车辆的类型调整限界板的位置。据待检测车辆的类型调整限界板的位置。据待检测车辆的类型调整限界板的位置。


技术研发人员：张健 张连军 张召星 高栋梁 薛淑发 张永波 刘星生 崔国胜 王建民 郭立英 李文佳 王金国 常博 李坤 刘洋
受保护的技术使用者：中车唐山机车车辆有限公司
技术研发日：2022.10.18
技术公布日：2023/3/21