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1、数显车辆车轮轮位、盘位差测量尺的研制第35卷第3期Vol.35No.3铁道技术监督RAILWAYQUALITYCONTROL新技术应用APPLICATIONOFNEWTECHNOLOGY数显车辆车轮轮位,盘位差测量尺的研制王维平，付德利,刘书学(哈尔滨铁路局质量技术监督所,黑龙江哈尔滨150006)摘要:介绍了数显车辆车轮轮位，盘位差测量尺的结构设计，测量原理，误差分析.关键词:车辆车轮;轮位，测量尺屮图分类号:U279.4文献标识码:B文章编号:1006—9178(2007)03—0033—021前言随着铁路客运提速，运行速度越来
2、越快，旅客乘坐舒适度自然就会提上议事日程.列车的振动除了与线路轨道的平顺度，列车的减振等有关外,述与轮位，盘位差有关•目前，我局车辆部门装配，检修车轮,制动盘各单位采用的量具和测量方法都不相同.为了提高检修质量•适应重载提速的要求，根据车辆处的指示和科委的批准•我们立项进行了盘，轮位差测量尺的研制•研制和试验过程中得到车辆部门领导和专家的具体指导和大力支持•提出许多宝贵意见•对仪器的成功研制起到重要作用.2设计方案的确定与说明2.1仪器测量范围和精度的确定测量轮位，盘位以轴颈后肩为定位基准.轴肩距1756_+0.5;轮对内距1353
3、〜2;制动盘中心距860〜1口I.轮位原形尺寸为201.5mm,允差±lmm.两个轮位值之差为轮位差.盘位原形外侧尺寸为393.0mm,允差<2mm.两个盘位值之差为盘位差，允差<2mm.据此:仪器的示值误差确定为0.20mm.测量时，轮对内距应首先满足要求.2.2测量方案设计针对我局轮厂加工装配制动盘和轮对工序的测量程序和测量方法，关键是保证制动盘和车轮位置的准确性，保证准确性的前提是两侧装配制动盘和轮对定位基准的一致和准确，两轴颈后肩距公差小，且轴颈后肩是轴承装配的定位基准,新图纸（长春客收稿日期:2006—12—2
4、6作者简介:王维平.助理1程师;付德利，高皱T程师;刘书学，工程师车厂轮对组成图号CCKZ26-21—0o）盘位,轮位也是相对于轴颈后肩的尺寸，因此选取轴颈后肩为测量的定位基准•先测量--侧的盘（轮）位数值，再测量另一侧的盘（轮）位数值，两值之差即为盘（轮）位差.2.3读数方式现在容栅式位移测量技术已经很成熟•有许多现成的数显组件产品可供选择,精度也能满足要求，特别是对相对测量更是方便•因此，决定采用数显读数方式.数显读数是将量爪的位置变化转换栅式电容传感器的电容的变化.经过A/D转换在液品屏上显示读数,所显示的数值为测量点与清零点
5、的移动值，准确度比较高.2.3仪器结构仪器主要由底座,定位块，立柱，横尺，滑框量爪，数显组件等组成（见图1）.图1仪器结构3主要技术指标测量范嗣:0.00〜400.00ram;分辨率:0.01mm;2007年3月（总第245期）?33?新技术应用数车辆1轮轮位，盘位差测量尺的研制示值误差:0.10mm:全长:5o0X5o0mm:重量:5kg.4测量尺示值误差的测量结果不确定度4.1测量方法（参照JJG一92）测量尺的示值误差是用量块进行校准的，其一受检点为291.8mm,对其点示值误差的测量扩展不确定度进行分析,标准量快采用3级量块
6、.4.2数学模型e=L-Lb+L-?ac?AtF_?ab?Atb式中:1厂测量尺的示值（标准条件下）：I一量块的长度（标准条件下）：ac和a厂一分别为测量尺和量块的热膨胀系数：At和At分别为测量尺和量块偏离参考温度20°C的数值.4.3方差和传播系数令:Sa=a~・ab,8t=At—Atb;舍弃高阶微分量•取：aacabAtAteAtb贝U:e=—IL?At?8a+L?a?&于是：2222222222Uc—U(e)二cl・UI+c2・U2+c3・U3+c4.u4式中:cl二c2二…e/...Lb二1;C3二・・・e/・・・〜a二L
7、At;c4二…e/・・・6£=L;U,,U2U,,和U分别表示,,8和8t的不确定度.222222.22Ue=U(e)=ul+u2+(L?At).u3+(L?8).U44.4标准不确定度一览表表1标准不确定度一览表L;291.8mm:u=22.35Ixm';uc=4.75m;V%=14.4.5合成标准不确定度L=291.8mm吋：At=l°CL=291.8mm=291800mnnuc=Ul+u2+(L?At)u3+(L-Ot).u44.1+2.32+91800X1X115X10_6)+(291800X1.15X10X0.171222
8、2=4.1+2・3+0・34+0・57=22・53mu=4.75m4.6有效自由度L=291.8mm时：依Welch一satterhwaite公式：V=u/【ul/l+u2/〜2+(L?At)'u3,3+(L??u］4.75/(4.1
