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轨道用车轮辐板表面喷涂油漆厚度的“罗盘定向测位仪”检测装置研究

耿广金，叶斌，吴娟

(马钢股份有限公司检测中心)

摘 要：“罗盘定向测位仪”检测装置用来检测车轮辐板表面喷涂油漆的厚度状态和不平顺状况，以便评价其质量是否符合技术标准要求的依据。它是保障车轮表面油漆质量的重要工具。

关 键 词：车轮辐板；检测；油漆厚度；罗盘定向测位仪

0 前言

众所周知，车轮系列产品的外观表面在出厂前必须要进行防护处理，这是因为车轮产品除轮毂孔粗加工外，其余部位都是成品型式。在入库至用户安装使用过程中，不可预测时间，滞留时间最短也要半月左右，最长的放置时间有可能几年，甚至部分车轮在用户那里露天摆放，受环境和自然气候等影响，会造成车轮外观表面生锈现象，其生锈车轮外观质量和外形尺寸严重影响在安装中使用。为此，现在很多用户对车轮产品在技术协议中明确规定了加强防护措施。同时，很多规格车轮产品在加强表面防护措施时，针对防护油防护作用时间短，对车轮重点部位进行喷涂油漆防护保护。

目前，对于轨道用车轮产品表面喷涂油漆，专家们重点关注其厚度是不是符合要求，因表面油漆的厚度对车轮的保护和使用状况，有一定的影响作用。

一般产品需要喷涂油漆的厚度起防锈作用。随着社会科技技术的发展，车轮喷涂的油漆用料成份改变，这是联系到车辆行驶过程中车轮会发生热变的原理，因此，在车轮表面喷涂一种特殊的油漆来根据行驶中其油漆颜色的变化进行目测，就可以知道车轮表面温度范围是多少。同时也可通过观察其车轮表面油漆的颜色变化反应而达到的温度范围下，也能判断出不同环境下车辆行车中的速度。故车轮表面喷涂油漆厚度的标准有严格的控制要求。另外，不论是车轮表面喷涂什么油漆，只要是像S型和双S型等这种设计的辐板形状工艺，其喷涂的油漆面因辐板凹凸不平，带来厚薄不一，甚至辐板斜面坡度大的地方会产生油漆流挂现象，辐板凹陷底部会造成堆漆。由此而规定对检测一件车轮表面所喷涂的漆膜厚度，要进行不同部位和各个角度都要检查到位。

但是，人工使用的“专用漆膜测厚仪”没有固定坐标点，其随意性测量油漆厚度时容易造成漏检、重复和误判等，自然影响判定一件车轮喷涂油漆的厚度是否合格，结果也会对其质量不能描述清楚。再者就是按照上述方式去测量一件车轮喷涂的漆膜厚，必然耗时长，劳动强度大，不适合大批量生产作业环境和条件。

为此，在对已有的检测设备优化和检测方法、方式分析后，开发了一种针对保证车轮表面喷涂油漆厚度的测量，实现测量的准确性、稳定性和快速性等设计制造的坐标点固定器具“罗盘定向测位仪”检测装置。其检查器测量数据准确，保证车轮所喷涂的油漆厚度质量达到技术条件和标准的要求，对控制车轮喷涂油漆的厚度起到重要作用。

1 测量功能

主要用于轨道用车轮外观表面喷涂油漆厚度的坐标定向、定位，进行其全方位坐标测量方法。具有测量车轮内外辐板及轮毂区域、轮辋面、不同几何形状面与曲线的油漆厚度等功能。CAD制作的车轮喷涂油漆面的工艺技术测量位置要点见图1。

2 结构

“罗盘定向测位仪”检测器具主要有：

1)罗盘表为圆盘形，其正面刻有位置度度及双刻度线，圆盘中心固定活动调节方位旋转螺杆。“罗盘定向测位仪”的罗盘表示意图见图2。

2)外辐板样板，以双S型辐板轮型为主，包含任何辐板形状。“罗盘定向测位仪”的外辐板样板(外侧面)示意图见图3。

3)内辐板样板，以双S型辐板轮型为主，包含任何辐板形状。“罗盘定向测位仪”的内辐板样板(内侧面)示意图见图4。

以上以罗盘表和辐板样板组合在一起，从而形成整体的联动结构形式。其结构原理利用车轮幅板喷涂油漆的工艺要求为原则，依据辐板喷涂的油漆覆盖面状况作曲线图谱分析，对其“凸起、凹馅、斜面、圆弧”四个关键点的位置为重要组成部分来定位，并确定区域划分等份，形成测量车轮表面漆膜轴向上各点保持一致和方位角转动随意性强。

3 使用方法

首先将罗盘表和辐板样板对口插紧，以罗盘表平于放置车轮轮毂孔中心位置，然后随意转动辐板样板到指定要测量的位置，再将油漆测厚仪对准辐板样板的刻度标志位置上进行所需检查。具体操作步骤是：罗盘表定位车轮轮毂孔中心位置，辐板样板一头插入罗盘表插口固定，结合成固定的位置结构，然后用油漆测厚仪对应“罗盘定向测位仪”上标称的刻度点测厚，读取油漆测厚仪显示的数值，即为该部位的油膜厚度数值。此时再按照测量部位转动罗盘，辐板样板随着罗盘表转动到需理想的角度，对辐板漆膜厚度定向检查，通过读取油漆测厚仪显示的数值，即为该部位的油膜厚度数值。这样就实现了本实用新型器具解决车轮辐板凹凸面、平面、斜面、圆弧点等所喷涂漆膜厚度位置上的准确度。

4 应用效果

“罗盘定向测位仪”检测器具采用多组装置合并，进行同步测量，并结合特殊的漆膜测厚仪设备的计算方法，实现车轮外观表面喷涂的油漆厚度全方位检测。该测量器具成功应用于出口德国DE车轮产品，是目前唯一成熟的漆膜厚度在线检测解决方案!

其应用效果如下：

1)快速在线检测，避免人为误检、漏检和错检现象的发生。

2)大幅提高检测效率，大幅降低检测成本。

3)精准检测，精确读数。

4)结构简单和制作简单，并且成本低廉，使用便捷，方便实施。

5 结语

通过在对出口德铁DE920车轮表面喷涂油漆厚度的系列产品测试中，及时准确反应被测面符合标准的要求，并且很方便的区分被测量的各个不同点和方位以及角度。其产品质量在DB公司来人进行商检中，逐一对每件车轮漆膜厚度作了仔细检查，车轮漆膜质量与厚度技术指标100%合格。因此，“罗盘定向测位仪”检测装置的研究，解决了车轮辐板凹凸面、平面、斜面、圆弧点等所喷涂漆膜厚度位置上的准确测量。