探轮维护架和更换探轮膜的方法

摘要

本发明涉及钢轨维护领域，公开了一种探轮维护架和更换探轮膜的方法，探轮维护架包括第一安装部和第二安装部，第一安装部包括固定座(10)和安装于固定座的第一转动单元，第一转动单元包括能够相对于固定座绕第一轴线(AA)旋转的第一转动件，第二安装部包括固定于第一转动件的固定件和安装于固定件的第二转动单元，第二转动单元包括能够相对于固定件绕第二轴线(BB)旋转的第二转动件，第一轴线和第二轴线彼此垂直，探轮维护架还包括安装在第二转动件上的用于定位探轮的定位机构(40)。本发明的探轮维护架能够使定位机构绕第一轴线和第二轴线旋转而在两个维度进行调整和定位，以便适应维护时所需的操作，并且避免了滑落而消除安全隐患。

说明书

技术领域

本发明涉及钢轨维护领域，具体地，涉及一种探轮维护架和使用该探轮维护架更换探轮膜的方法。

背景技术

目前，已经广泛采用具有探轮的钢轨探伤车对钢轨进行周期性探伤。使用时，探轮沿钢轨滚动，发射超声波进行探伤，探轮通过其探轮膜与钢轨接触。探轮膜内灌注用于超声探伤的耦合液，耦合液不得有气泡并需要保持一定压力方能保证探伤时的检测质量。但经过长时间使用后，探轮膜会变大、变形、变薄，无法保证探轮的探头的耦合质量。另外，在探轮经过路况恶劣的地段(例如钢轨肥边、掉块、鱼鳞)时，探轮膜容易破碎，无法继续使用。为此，需要对探轮膜进行更换。

由于探轮重量较大(约二十公斤)，作业时需进行拆卸探轮膜、清洁探轮、更换新探轮膜、灌注耦合液、排气泡等操作，这些操作中涉及翻转、偏转探轮等，人工操作本身已经非常繁重，还需要人力将探轮固定在不同的操作工位，费时费力且效率低下。另外，如上所述，探轮本身较重，如不慎从操作台滑落，容易砸伤操作人员，存在安全隐患。

因此，现有技术中存在维护探轮费时费力、效率低下和安全性差的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种探轮维护架，通过该探轮维护架，一方面便于操作人员进行操作，另一方面能够良好定位探轮，避免探轮滑落砸伤的隐患。

为了实现上述目的，本发明提供一种探轮维护架，其中，所述探轮维护架包括第一安装部和第二安装部，所述第一安装部包括固定座和安装于所述固定座的第一转动单元，所述第一转动单元包括能够相对于所述固定座绕第一轴线旋转的第一转动件，所述第二安装部包括固定于所述第一转动件的固定件和安装于所述固定件的第二转动单元，所述第二转动单元包括能够相对于所述固定件绕第二轴线旋转的第二转动件，所述第一轴线和第二轴线彼此垂直，所述探轮维护架还包括安装在所述第二转动件上的用于定位探轮的定位机构。

优选地，所述第一转动单元设置为能够控制所述第一转动件的转动角度，并且/或者，所述第二转动单元设置为能够控制所述第二转动件的转动角度。

优选地，所述第一转动单元包括第一棘轮机构，所述第一转动件为与所述第一棘轮机构的棘轮固定的第一转轴；并且/或者，所述第二转动单元包括第二棘轮机构，所述第二转动件为与所述第二棘轮机构的棘轮固定的第二转轴。

优选地，所述第一棘轮机构包括第一棘轮组件，所述第一棘轮组件包括两个第一棘轮和连接该两个第一棘轮的第一连接部，所述第一棘轮机构还包括分别用于两个所述第一棘轮的两个第一棘爪，每个所述第一棘爪能够转动到顺时针解锁位置和逆时针解锁位置，在所述顺时针解锁位置，所述第一棘爪允许所述第一棘轮沿顺时针方向单向转动，在所述逆时针解锁位置，所述第一棘爪允许所述第一棘轮沿逆时针方向单向转动，所述第一转轴穿过两个所述第一棘轮设置；并且/或者，所述第二棘轮机构包括第二棘轮组件，所述第二棘轮组件包括两个第二棘轮和连接该两个第二棘轮的第二连接部，所述第二棘轮机构还包括分别用于两个所述第二棘轮的两个第二棘爪，每个所述第二棘爪能够转动到顺时针解锁位置和逆时针解锁位置，在所述顺时针解锁位置，所述第二棘爪允许所述第二棘轮沿顺时针方向单向转动，在所述逆时针解锁位置，所述第二棘爪允许所述第二棘轮沿逆时针方向单向转动，所述第二转轴穿过两个所述第二棘轮设置。

优选地，所述第一棘爪包括分别用于在所述第一棘爪位于所述顺时针解锁位置和所述逆时针解锁位置时防止所述第一棘轮逆向转动的第一爪部；并且/或者，所述第二棘爪包括分别用于在所述第二棘爪位于所述顺时针解锁位置和所述逆时针解锁位置时防止所述第二棘轮逆向转动的第二爪部。

优选地，所述定位机构包括安装座和第一锁紧螺纹件，所述安装座安装于所述第二转动件，所述安装座设置有用于定位所述探轮的定位槽和从所述安装座的外表面延伸至所述定位槽的第一螺纹孔，所述第一锁紧螺纹件与所述第一螺纹孔配合。

优选地，所述定位槽为燕尾槽形式，所述安装座上设置有从所述燕尾槽的侧部延伸的所述第一螺纹孔。

优选地，所述燕尾槽的一端设置有定位块，所述安装座上设置有能够插入所述燕尾槽的定位销。

优选地，所述固定座包括底座和能够相对于所述底座绕第三轴线旋转的主体，所述第一转动单元设置为能够相对于所述主体绕所述第一轴线旋转，所述第三轴线垂直于所述第一轴线和第二轴线限定的平面。

优选地，所述底座上设置有销孔，所述主体通过插入所述销孔的销轴安装于所述底座，所述底座上还设置有从所述底座的外表面延伸至所述销孔的第二螺纹孔和与所述第二螺纹孔配合的第二锁紧螺纹件。

本发明还提供一种更换探轮膜的方法，该方法使用本发明的探轮维护架，该方法包括：

S1、通过所述固定座固定所述探轮维护架，利用所述定位机构定位探轮；

S2、拆卸旧探轮膜，包括：

S21、旋转所述第一转动单元，使探轮的无支架侧朝上，以便拆卸将旧探轮膜固定于所述无支架侧的螺固件；

S22、旋转所述第一转动单元，使探轮的所述无支架侧朝下，以排出耦合液，然后拆卸将所述旧探轮膜固定于探轮的支架侧的螺固件；

S3、检查探轮内部：旋转所述第二转动单元，以便检查探轮内部线缆、零件并相应进行维护；

S4、更换新探轮膜，包括：

S41、安装设置在所述支架侧的螺固件，以将新探轮膜固定于所述支架侧；

S42、旋转所述第一转动单元，使探轮的所述无支架侧朝上，以便安装设置在所述无支架侧的螺固件，以将所述新探轮膜固定于所述无支架侧；

S5、灌注耦合液；

S6、根据所述新探轮膜内的气泡分布情况，旋转所述第二转动单元，以使气泡聚集并通过探轮的排气阀排出。

通过上述技术方案，本发明的探轮维护架能够使定位有探轮的定位机构通过绕第一轴线和第二轴线旋转而在两个维度进行调整和定位，以便适应维护时所需的翻转、偏转探轮的操作。另外，在维护过程中，探轮始终通过定位机构定位，避免了人力固定和滑落的可能性。因此，本发明的探轮维护架能够方便操作人员进行操作、良好定位探轮并消除安全隐患。

本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是说明本发明的探轮维护架的一种实施方式的立体图；

图2是图1所示的探轮维护架的后视图；

图3是图1所示的探轮维护架的俯视图；

图4是图1所示的探轮维护架的侧视图；

图5是图4中C处第二棘爪33处于顺时针解锁位置的剖视图。

附图标记说明

10-固定座；11-底座；12-主体；13-第二锁紧螺纹件；20-第一棘轮机构；

21-第一转轴；22-第一棘轮；23-第一棘爪；24-第一轴座；

25-第一壳体；30-第二棘轮机构；31-第二转轴；32-第二棘轮；

33-第二棘爪；33a-第二爪部；34-第二轴座；35-第二壳体；40-定位机构；

41-安装座；42-第一锁紧螺纹件；43-定位槽；44-定位块；45-定位销；

AA-第一轴线；BB-第二轴线。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右”通常是指参考附图所示的上、下、左、右；“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外。

本发明提供一种探轮维护架，其中，所述探轮维护架包括第一安装部和第二安装部，所述第一安装部包括固定座10和安装于所述固定座10的第一转动单元，所述第一转动单元包括能够相对于所述固定座10绕第一轴线AA旋转的第一转动件，所述第二安装部包括固定于所述第一转动件的固定件和安装于所述固定件的第二转动单元，所述第二转动单元包括能够相对于所述固定件绕第二轴线BB旋转的第二转动件，所述第一轴线AA和第二轴线B彼此垂直，所述探轮维护架还包括安装在所述第二转动件上的用于定位探轮的定位机构40。

本发明的探轮维护架能够使定位有探轮的定位机构40通过绕第一轴线AA和第二轴线BB旋转而在两个维度进行调整和定位，以便适应维护时所需的翻转、偏转探轮的操作。另外，在维护过程中，探轮始终通过定位机构40定位，避免了人力固定和滑落的可能性。因此，本发明的探轮维护架能够方便操作人员进行操作、良好定位探轮并消除安全隐患。

在使用本发明的探轮维护架进行维护操作时，可以通过操作人员手动控制第一转动单元和第二转动单元的转动(本文中的控制转动包括控制转动角度和定位在所需的角度)，或者使用相应的配合工具来进行控制(例如在转动到适当角度时通过止挡工具限位)。

优选地，所述第一转动单元可以设置为能够控制所述第一转动件的转动角度，并且/或者，所述第二转动单元可以设置为能够控制所述第二转动件的转动角度。在这种实施方式中，能够进一步减轻操作人员的工作量，使维护过程更加便捷。其中，第一转动单元和第二转动单元可以采用各种适当的形式，为实现第一转动单元和/或第二转动单元的可控转动，可以根据第一转动单元和第二转动单元的具体形式设置相应的驱动件和锁止件，以实现对转动的角度和位置的控制。例如，当第一转动单元包括套设的固定部和第一转动件时，可以在第一转动件上设置用于驱动其转动的拨动件，并在固定部和第一转动件上设置多组对应的锁止孔，从而可以通过拨动所述拨动件使第一转动件转动，并在转动到所需位置时通过插入穿过固定部和第一转动件上对应的锁止孔的锁止件(例如插销)来定位在该转动角度。

更优选地，可以通过棘轮机构来自动实现对上述转动的控制。具体地，所述第一转动单元可以包括第一棘轮机构20，所述第一转动件为与所述第一棘轮机构20的棘轮固定的第一转轴21；并且/或者，所述第二转动单元可以包括第二棘轮机构30，所述第二转动件为与所述第二棘轮机构30的棘轮固定的第二转轴31。其中，第一棘轮机构20和第二棘轮机构30分别具有棘轮和相应的棘爪，可以控制棘轮和与棘轮连接的第一转轴21、第二转轴31的转动。

可以理解的，普通的棘轮机构可以实现单向控制转动，但这种单向控制只能防止逆向转动，无法防止不合需要的正向转动。具体地，假设某棘轮机构能够实现顺时针单向控制转动，该棘轮机构能够通过其棘爪(例如止回棘爪)防止逆时针转动，但在顺时针转动到所需角度时无法有效定位，如操作不慎碰触导致棘轮继续顺时针转动，则会偏离所需的角度。

根据本发明的一种优选实施方式，可以实现双向控制转动，即在转动至所需角度时能够双向定位，防止继续转动。具体地，如图1至图4所示，所述第一棘轮机构20包括第一棘轮组件，所述第一棘轮组件包括两个第一棘轮22和连接该两个第一棘轮22的第一连接部，所述第一棘轮机构20还包括分别用于两个所述第一棘轮的两个第一棘爪23，每个所述第一棘爪23能够转动到顺时针解锁位置和逆时针解锁位置，在所述顺时针解锁位置，所述第一棘爪23允许所述第一棘轮22沿顺时针方向单向转动，在所述逆时针解锁位置，所述第一棘爪23允许所述第一棘轮22沿逆时针方向单向转动，所述第一转轴21穿过两个所述第一棘轮22设置；并且/或者，所述第二棘轮机构30包括第二棘轮组件，所述第二棘轮组件包括两个第二棘轮32和连接该两个第二棘轮32的第二连接部，所述第二棘轮机构还包括分别用于两个所述第二棘轮32的两个第二棘爪33，每个所述第二棘爪33能够转动到顺时针解锁位置和逆时针解锁位置，在所述顺时针解锁位置，所述第二棘爪33允许所述第二棘轮32沿顺时针方向单向转动，在所述逆时针解锁位置，所述第二棘爪33允许所述第二棘轮32沿逆时针方向单向转动，所述第二转轴31穿过两个所述第二棘轮32设置。由此，可以方便地控制双向定位。

下面以第二棘轮机构30为例进行说明(第一棘轮机构20的结构和操作类似，不再冗述)。其中，如图5所示(图4中，第二棘爪33位于顺时针解锁位置和逆时针解锁位置之间，为清楚显示，以图4中局部剖视但改变了第二棘爪33的位置，使其位于顺时针解锁位置)，第二棘爪33具有两个第二爪部33a，分别能够在顺时针解锁位置和逆时针解锁位置防止对应的第二棘爪33的逆向转动(即，在顺时针解锁位置，第二棘爪33允许第二棘轮32顺时针转动并通过一个第二爪部33a防止第二棘轮32逆时针转动，从而实现顺时针单向转动，如图5所示；在逆时针解锁位置，第二棘爪33允许第二棘轮32逆时针转动并通过另一个第二爪部33a防止第二棘轮32顺时针转动，从而实现逆时针单向转动)。图5所示位置中，第二棘爪33处于顺时针解锁位置，逆时针转动第二棘爪33即可到达逆时针解锁位置，逆时针解锁位置和顺时针解锁位置关于图5中的水平的第一轴线AA对称。

当需要顺时针转动第二转轴31时，首先将两个第二棘爪33均转动到顺时针解锁位置，以使两个第二棘轮32和第二转轴31能够顺时针转动；当转动到所需角度时，将一个第二棘爪33转动到逆时针解锁位置，此时，处于逆时针解锁位置的第二棘爪33能够防止其对应的第二棘轮32继续顺时针转动，而另一个第二棘爪33即使仍处于顺时针解锁位置，但仅允许其对应的第二棘轮32顺时针单向转动，即防止第二棘轮32逆时针转动，从而实现了第二棘轮32和第二转轴31的双向锁死定位。

当需要逆时针转动第二转轴31时，首先将两个第二棘爪33均转动到逆时针解锁位置，以使两个第二棘轮32和第二转轴31能够逆时针转动；当转动到所需角度时，将一个第二棘爪33转动到顺时针解锁位置，此时，处于顺时针解锁位置的第二棘爪33能够防止其对应的第二棘轮32继续逆时针转动，而另一个第二棘爪33即使仍处于逆时针解锁位置，但仅允许其对应的第二棘轮32逆时针单向转动，即防止第二棘轮32顺时针转动，从而实现了第二棘轮32和第二转轴31的双向锁死定位。

另外，第一棘轮机构20还可以包括第一轴座24和第一壳体25，类似地，第二棘轮机构30还可以包括第二轴座34和第二壳体35。其中，第一棘轮22、第一棘爪23等可以安装于第一壳体25，第一壳体25可以固定于固定座10，第一轴座24固定于第一轴21并用于固定第二壳体35；第二棘轮32、第二棘爪33等可以安装于第二壳体35，第二轴座34固定于第二轴31并用于安装定位机构40。

本发明的探轮维护架中，定位机构40可以采用各种适当的形式，只要能够固定探轮即可。根据本发明的优选实施方式，如图1所示，所述定位机构40可以包括安装座41和第一锁紧螺纹件42，所述安装座41安装于所述第二转动件，所述安装座41设置有用于定位所述探轮的定位槽43和从所述安装座41的外表面延伸至所述定位槽43的第一螺纹孔，所述第一锁紧螺纹件42与所述第一螺纹孔配合。使用时，将探轮的探轮架放置在定位槽43中，并通过旋紧第一锁紧螺纹件42顶压定位即可。

其中，可以根据定位槽43的形式来布置第一锁紧螺纹件42的位置。例如，在图1所示的实施方式中，所述定位槽43为燕尾槽形式，所述安装座41上设置有从所述燕尾槽的侧部延伸的所述第一螺纹孔。

如上所述，第一锁紧螺纹件42可以从燕尾槽的侧部顶压定位探轮架。优选地，所述燕尾槽的一端可以设置有定位块44，以便从燕尾槽的端部辅助定位。更优选地，所述安装座41上可以设置有能够插入所述燕尾槽的定位销45，以协助定位块44沿燕尾槽的长度方向(即横向于侧部的方向)定位探轮架。使用时，可以将探轮架放置在燕尾槽中并使探轮架的一端抵靠定位块44，然后通过旋紧第一锁紧螺纹件42顶压定位探轮架，并通过插入定位销45将探轮架沿所述长度方向定位在定位块44和定位销45之间。其中，定位销45可以是各种适当的形式，例如可以通过旋转来实现插拔。

本发明中，固定座10用于将探轮维护架固定在适当的位置(例如操作台)。优选地，所述固定座10可以包括底座11和能够相对于所述底座11绕第三轴线旋转的主体12，所述第一转动单元设置为能够相对于所述主体12绕所述第一轴线AA旋转，所述第三轴线垂直于所述第一轴线AA和第二轴线BB限定的平面。由此，一方面可以通过底座11将探轮架作为整体固定在适当的位置，另一方面可以通过绕第三轴线旋转主体12，将第一安装部和第二安装部移动到更适于操作的位置，以便开始进行维护操作。

其中，主体12和底座11的装配可以采用各种适当形式，只要能够实现主体12绕第三轴线的旋转即可。例如，所述底座11上可以设置有销孔，所述主体12通过插入所述销孔的销轴安装于所述底座11。优选地，主体12的转动也可以设置为能够控制。例如，所述底座11上还可以设置有从所述底座11的外表面延伸至所述销孔的第二螺纹孔和与所述第二螺纹孔配合的第二锁紧螺纹件13。当主体12携载第一安装部和第二安装部及定位机构40转动到所需位置时，可以将第二锁紧螺纹件13旋紧，以顶压所述销轴，将主体12定位在该位置，随后即可开始维护操作。

下面说明使用本发明的优选实施方式的探轮维护架更换探轮的方法。

首先，通过固定座10将探轮维护架固定在适当位置(例如操作台)上，随后利用定位机构40定位探轮，以完成准备工作。其中，可以先通过使主体12绕第三轴线转动到适合操作的位置，再进行定位探轮的操作。

然后，开始拆卸旧探轮膜，具体为：旋转第一转动单元(即翻转)，使探轮的无支架侧(探轮包括彼此相反的支架侧和无支架侧)朝上(具体旋转角度可以根据操作人员的操作便利性决定)，以便拆卸将旧探轮膜固定于所述无支架侧的螺固件；旋转第一转动单元，使探轮的无支架侧朝下，以排出耦合液，然后拆卸将所述旧探轮膜固定于探轮的支架侧的螺固件。

然后，开始检查探轮内部，具体为：旋转第二转动单元(即偏转)，以便检查探轮内部线缆、零件并相应进行维护(例如清洗，其中具体旋转角度可以根据操作人员的操作便利性决定)。

最后，可以开始更换新探轮膜，具体为：安装设置在支架侧的螺固件(此时支架侧朝上)，以将新探轮膜固定于所述支架侧；旋转第一转动单元，使探轮的无支架侧朝上，以便安装设置在无支架侧的螺固件，以将所述新探轮膜固定于所述无支架侧(具体旋转角度可以根据操作人员的操作便利性决定)；灌注耦合液；根据新探轮膜内的气泡分布情况，旋转第二转动单元，以使气泡聚集并通过探轮的排气阀排出(具体旋转角度可以根据操作人员的操作便利性决定)。

以上步骤完成后，可以将探轮取下备用。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。