Устройство для контроля положения ходовых колес подъемно- транспортных средств

 

Использование: относится к подъемно-транспортному машиностроению и может быть использовано для контроля положения колес в автомобильном и железнодорожном транспорте. Сущность: устройство содержит приспособление, которое выполнено в виде оптической кулисы двойного изображения, навешенное с помощью опорного кронштейна на контролируемое колесо. Оптическая кулиса двойного изображения по ходу лазерного луча содержит куб-призму с отражающей полупрозрачной диагональной плоскостью, отражающей гранью и параллельно ей гранью с экраном и растровой маркой, а на противоположном конце оптической кулисы закреплена отражательная призма с зеркальной поверхностью, лежащей в плоскости вращения оптической кулисы. Приспособление снабжено устройствами угловой и линейной микроподач с датчиками угловых перемещений и датчиком линейных микроподач, которые электрически связаны с блоком индикации. Кроме того, устройство снабжено съемной уголковой призмой и оптическим компонентом, который оптически связан с лазерным излучателем, содержит аксикон и две отрицательные линзы. 3 з. п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к подъемно-транспортному машиностроению и может быть использовано для контроля положения колес в автомобильном и железнодорожном транспорте.

Известно устройство (авт. св. N 1244076, кл. B 66 C 9/16) для контроля положения ходовых колес, содержащее струну, размещаемую вдоль рельсов, корпус с базовыми опорами и рукояткой, на которой размещена направляющая штанга с ползуном, несущим отсчетную стойку, кинетически связанную с индикаторным прибором. Приведенное устройство не обеспечивает необходимую точность и производительность контроля, громоздко и неудобно в эксплуатации.

Более близким по технической сущности является "Устройство для контроля положения ходовых колес подъемно-транспортного средства" по авт. св. N 1486464, кл. B 66 C 9/16 G 01 B 11/26, которое может быть принято в качестве прототипа, содержащее источник базового луча, направленного параллельно рельсу, и приспособление для измерения угла перекоса ходовых колес. Угол перекоса ходовых колес определяется по формуле: где ρ 3438¹ радиан в минутах; l отсчет по шкале, мм; L расстояние от зеркала до шкалы, которое измеряют рулеткой, мм.

Для обеспечения точности, соизмеримой с допуском на установку ходовых колес, например мостовых кранов, необходимо располагать экран со шкалой на расстоянии до 34 м. На меньших расстояниях погрешность измерения превосходит допуск. Таким образом, известное устройство не обеспечивает необходимую точность контроля, громоздко и обладает низкой производительностью.

Целью изобретения является повышение точности и производительности контроля положения ходовых колес подъемно-транспортных средств.

Указанная цель достигается тем, что приспособление для измерения угла перекоса ходовых колес в горизонтальной плоскости выполнено в виде оптической кулисы двойного изображения, способной вращаться в горизонтальной плоскости вокруг оси, перпендикулярной оси колеса, содержащей на входе излучения в оптическую кулису куб-призму с отражающей полупрозрачной диагональной плоскостью, отражающей гранью и, параллельной ей, гранью с экраном и растровой маркой, а на противоположном конце оптической кулисы закреплена отражающая призма с зеркальной поверхностью, лежащей в плоскости ее вращения.

Кроме того, указанная цель достигается тем, что по оси вращения оптической кулисы установлена съемная уголковая призма, грань которой снабжена экраном с маркой. Кроме того, указанная цель достигается тем, что между источником излучения и оптической кулисой закреплен оптический компонент, включающий аксикон и две отрицательные линзы, фокус одной из которых совмещен с фокусом аксикона.

Такое техническое решение повышает точность и производительность измерений за счет: повышения разрешающей способности устройства, выполненного в виде оптической кулисы двойного изображения; преобразования лазерного излучения в осесимметричную кольцевую структуру с четко выраженным центром на ее оси; компактность устройства и удобства его эксплуатации.

На фиг. 1 показан общий вид устройства; на фиг. 2 его оптическая схема.

Устройство согласно фиг. 1 и 2 содержит опорный кронштейн 4 с тремя опорными поверхностями, который с помощью винтов (не показаны) закреплен на ходовом колесе 2. На опорном кронштейне 1 закреплено приспособление 3 для измерения угла перекоса ходового колеса 2, выполненное в виде оптической кулисы двойного изображения, способной вращаться в горизонтальной плоскости вокруг оси, перпендикулярной оси колеса 2.

С помощью установочного кронштейна 4 параллельно оси рельса 6 установлены лазерный излучатель 7 с оптическим компонентом 8, которые оптически связаны с базовым целевым знаком 9, жестко соединенным посредством установочного кронштейна 5 также с рельсом 6.

На входе лазерного излучения в приспособлении 3 закреплена куб-призма 10 с отражающей полупрозрачной диагональной плоскостью, отражающей гранью 11 и параллельно ей гранью с экраном и растровой маркой 12, расположенной в фокусе оптического микрометра 13 (фиг. 2).

На противоположном конце оптической кулисы закреплена отражательная призма 14 с зеркальной поверхностью 15, лежащей в плоскости вращения оптической кулисы. Приспособление 3 для измерения угла перекоса ходовых колес снабжено устройством угловой микрометрической подачи 16 и линейной микрометрической подачи (не показано), а также датчиком угловых перемещений 17 и датчиком линейной подачи (не показан), которые электрически соединены с блоком индикации 18. По оси вращения оптической кулисы установлена съемная уголковая призма 19, грань которой снабжена экраном с маркой 20, расположенной в фокусе оптического микрометра 21. Оптический компонент 8 расположен на оси лазерного излучения и оптически связн с лазерным излучателем 7, содержит аксион 22 и две отрицательные линзы 23 и 24. Фокус линзы 24 совмещен с фокусом аксикона 22.

Работу устройства разделяют на два этапа. На первом этапе производят настройку устройства, а на втором измерение.

Для настройки устройства лазерный излучатель 7 с оптическим компонентом 6 закрепляют параллельно оси рельса 6 с помощью установочного кронштейна 4 и направляют его излучение на базовый целевой знак 9, жестко соединенный через установочный кронштейн 5 с рельсом 6 (фиг. 1). Опорный кронштейн 1 с помощью винтов закрепляют на ходовом колесе 2. На привалочную поверхность опорного кронштейна 1 устанавливают приспособление 3 с оптической кулисой двойного изображения. Излучение от лазерного излучателя 7 проходит через оптический компонент 8, в котором луч расширяется на отрицательных линзах 23 и 24, а затем сжимается аксиконом 22, формируя осесимметричную интерференционную кольцевую структуру за счет значительной сферической аберрации аксикона 22. Войдя в куб-призму 10, лазерное излучение осесимметричной кольцевой структуры разделяется на два пучка, один пучок проходит вдоль оптической кулисы приспособления 3 и, отразившись от зеркальной поверхности 15 отражательной призмы 14, снова входит в куб-призму 10 и, отразившись от диагональной поверхности, падает на грань с экраном и растровой маркой 12. Второй пучок, отразившись от грани 11, также падает на экран с растровой маркой 12. Затем по оси вращения оптической кулисы устанавливают съемную уголковую призму 19, с помощью которой определяют линейный размер К, характеризующий положение ходового колеса 2 относительно оси рельса 6, производя отсчет положения пучка на экране с маркой 20 через оптический микрометр 21. При линейных и угловых отклонениях ходового колеса 2 от номинального положения в поле зрения оптических микрометров 13 и 21 (фиг. 2) фиксируют: картину "а", характеризующую угловое отклонение ходового колеса в горизонтальной плоскости; картину "б", характеризующую линейные смещения ходового колеса 2 от оси рельса 6. С помощью устройств угловой 16 и линейной микроподач, добиваются совмещения пучков, как показано на фиг. 2, "в" и "г". Посредством датчиков углового перемещения 17 и датчика линейной подачи (не показан), регистрируют в блоке индикации 18 угловые и линейные отклонения ходового колеса 2 от номинального положения. Угловое смещение ходового колеса 2 в вертикальной плоскости определяют с помощью накладного уровня (не показан).

Формула изобретения

1. Устройство для контроля положения ходовых колес подъемно-транспортных средств, содержащее источник излучения, преимущественно лазер, ось луча которого направлена параллельно оси рельса, и приспособление для измерения угла перекоса ходовых колес, отличающееся тем, что приспособление для измерения угла перекоса ходовых колес в горизонтальной плоскости выполнено в виде оптической кулисы двойного изображения, способной вращаться в горизонтальной плоскости вокруг оси, перпендикулярной оси колеса, с размещенной на входе излучения в оптическую кулису куб-призму с отражающей полупрозрачной диагональной плоскостью, отражающей гранью и параллельной ей гранью с экраном и растровой маркой, а на противоположном конце оптической кулисы закреплена отрицательная призма с зеркальной поверхностью, лежащей в плоскости ее вращения.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что по оси вращения оптической кулисы установлена съемная уголковая призма, грань которой снабжена экраном с маркой.

3. Устройство по пп.1 и 2, отличающееся тем, что между источником излучения и оптической кулисой закреплен оптический компонент, включающий аксикон и две отрицательные линзы, фокус ближней из которых совмещен с фокусом аксикона.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2