[發明專利]輪座周向應力的測量方法與測量輪座周向應力的標定工裝

有效

• 申請號: 201810223897.2
• 申請日: 2018-03-19
• 公開（公告）號: CN108692838B
• 公開（公告）日: 2020-07-28
• 發明（設計）人: 李亞波;楊凱;陳一萍
• 申請（專利權）人: 中車青島四方機車車輛股份有限公司
• 主分類號: G01L1/24
• 分類號: G01L1/24;G01L25/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 羅滿

1.輪座周向應力的測量方法，其特征在于，包括以下步驟：

制作光纖標定工裝，標定工裝為一對精密配合的錐形軸(1)與錐形套(5)工裝，錐形軸(1)的材質與待測輪座(7)的材質相同，錐形套(5)的材質與待測車輪(6)的材質相同，在錐形軸(1)的同一橫截面對應的外表面上加工一圈溝槽(4)，并在錐形軸(1)上加工出一條連通溝槽(4)和錐形軸(1)外端的引線槽；

在標定工裝上粘貼光纖，用膠水將光纖的測量段沿周向粘貼到上述溝槽(4)中，使光纖與錐形軸(1)的表面同步變形，將光纖的非測量段從引線槽引出并連接于光纖測量儀器；

標定光纖測量段：錐形軸(1)未壓入錐形套(5)時，光纖的測量段不受力并處于自由狀態，光纖測量儀器清零后輸入光纖的測量段的標定位置參數；錐形軸(1)壓入貼合于錐形套(5)后，在錐形軸(1)上分級施加多個不同的載荷力，記錄光纖測量儀器的與多個載荷力對應的多個應力顯示值；對應上述多個不同的載荷力，計算錐形軸(1)的錐形面上周向應力的理論值；建立應力顯示值與錐形面上周向應力的理論值的對應關系，標定結束；

測量輪座表面的周向應力，包括：

在輪座(7)待測位置的橫截面對應的外表面上加工一圈測量溝槽用于放置光纖，并在輪座(7)上加工出一條測量引線槽，作為光纖與光纖測量儀器的連接通道；

在輪座(7)上粘貼光纖，用膠水將光纖的測量段沿周向粘貼到上述測量溝槽中，將光纖的非測量段從上述測量引線槽引出并連接于光纖測量儀器；

輪座(7)壓裝之前，光纖的測量段不受力并處于自由狀態，光纖測量儀器清零后輸入光纖的測量段的標定位置參數；

輪座(7)壓裝之后，光纖測量儀器顯示出應力顯示值，根據上述應力顯示值與錐形面上周向應力的理論值的對應關系，推知出輪座(7)表面的周向應力，測量結束。

2.根據權利要求1所述的測量方法，其特征在于，錐形軸(1)與待測輪座(7)的尺寸呈比例關系。

3.根據權利要求1所述的測量方法，其特征在于，錐形軸(1)上的溝槽(4)與輪座(7)上的測量溝槽的直徑相同。

4.根據權利要求1所述的測量方法，其特征在于，光纖的測量段包括多段連續分布或間隔分布的標定段。

5.根據權利要求4所述的測量方法，其特征在于，多段所述標定段的長度均相等。

6.根據權利要求1所述的測量方法，其特征在于，引線槽開設于錐形軸(1)的表面或錐形軸(1)的內部，測量引線槽開設于輪座(7)的表面或輪座的內部。

7.根據權利要求1所述的測量方法，其特征在于，在輪座(7)壓裝之后，利用插值法推知出輪座(7)表面的周向應力。

8.測量輪座周向應力的標定工裝，其特征在于，包括一對精密配合的錐形軸(1)與錐形套(5)，所述錐形軸(1)的材質與待測輪座(7)的材質相同，所述錐形套(5)的材質與待測車輪(6)的材質相同，所述錐形軸(1)的同一橫截面對應的外表面上開設有一圈用于放置光纖的溝槽(4)，所述錐形軸(1)上的所述溝槽(4)對應的外徑與待測輪座(7)的外徑相同，所述錐形軸(1)上開設有一條連通所述溝槽(4)和所述錐形軸(1)外端的引線槽，所述光纖包括測量段和非測量段，所述光纖的所述測量段沿周向粘貼固定于所述溝槽(4)內，所述光纖的所述非測量段從所述引線槽引出并連接有光纖測量儀器，所述標定工裝還包括用于對壓裝貼合的所述錐形軸(1)與所述錐形套(5)施加載荷力的載荷施加裝置。

9.根據權利要求8所述的標定工裝，其特征在于，所述引線槽開設于所述錐形軸(1)的表面或錐形軸(1)的內部。