[發明專利]一種鐵路車輪直徑動態測量裝置及方法

在審

• 申請號: 201410320051.2
• 申請日: 2014-07-07
• 公開（公告）號: CN104142127A
• 公開（公告）日: 2014-11-12
• 發明（設計）人: 曹亮;龔婷;劇錦杰;鄭清志;劉忠輝;徐大洲
• 申請（專利權）人: 北京福斯達軌道交通技術有限公司
• 主分類號: G01B11/10
• 分類號: G01B11/10;B61K9/12
• 代理公司: 北京中濟緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 張曉霞

技術領域

本發明涉及鐵路車輛包括貨車、客車、動車、機車等在鐵路上正常運行狀態下，車輪直徑的動態測量裝置及方法。?

背景技術

鐵路車輛在運行過程中，發生輪軌之間磨耗，當車輪磨耗嚴重的情況下，會對列車安全形成影響。目前，國內外在鐵路線路上或車輛入段口，安裝有各類地面對車輛的動態檢測系統。在這類系統中，車輪直徑尺寸的動態測量作為被測量的一個項目，被廣泛提出，也有許多已經實現和完成的技術方案。?

其中，比較有代表性的是三點測量方案和車輪厚度間接測量方案。?

車輪直徑的三點測量方案是在車輪的中心和左右兩側各打三束平面激光，通過三臺像機拍攝車輪通過時的圖像，形成三束激光平面與車輪外輪廓相交形成的光截圖圖像，經過演算，得出三個車輪截面的滾動圓上的一個點的位置，然后三點確定車輪的滾動圓的直徑。該方案的技術特點是激光方向全部指向車輪中心方向。但由于激光的角度是預先調整的固定角度，車輪的直徑在之間變化，所以該測量方案會由于激光切面與圓心不同心，而產生測量誤差。?

車輪直徑的輪輞厚度的間接測量方案是通過測量車輪的輪輞厚度，在此基礎上，加上輪輞內側邊緣線構成的車輪的內圓值，就是車輪的直徑。但由于車輪的內圓值不同廠家、不同批次、不同輪對型號有所差異，產生車輪直徑的測量誤差。?

現有技術中，專利號為CN102901457的實用新型，描述了一種車輪直徑的測量方案，與該方案相比至少需要10個像機和10個線激光器，8個檢測箱，結構復雜，維護成本高。?

該專利需要由圖像測量計算出車輪中心，然后再計算車輪兩側的滾動園上的兩個光截點，再由以上三點計算車輪直徑。在三點計算過程中必然帶入各點的測量誤差，所以計算后的車輪直徑至少包涵每?個測量點的測量誤差。?

發明內容

本發明的目的，是提供一種鐵路車輪直徑動態測量裝置，以實現對鐵路車輪直徑精確的動態測量。?

本發明的技術方案如下：?

一種鐵路車輪直徑動態測量裝置，所述裝置包括：左右兩個輪對直徑尺寸測量箱(4)、(5)；左右兩個鋼軌位置標志條(3)、(6)；以及至少一個車輪傳感器(1)，其特征在于：?

所述的輪對直徑尺寸測量箱(4)、(5)內至少分別包括兩個數字攝像機(8)、(9)，和兩個線激光發生器(7)、(10)；?

其中，所述的數字攝像機(8)和線激光發生器(10)構成輪輞厚度測量組件；所述的數字攝像機(9)和線激光發生器(7)構成輪輞內側圓直徑測量組件；?

所述車輪傳感器(1)與數字攝像機(8)、(9)及線激光發生器(7)、(10)用電信號連接；所述車輪傳感器(1)檢測到車輪進入測量區域后,發送信號觸發數字攝像機及線激光發生器工作。?

進一步的，所述輪輞厚度測量組件的線激光發生器(10)產生的激光平面與鋼軌方向垂直，激光中心線與軌平面成15～45的角度，數字攝像機(8)與水平面形成的夾角為a，a角的角度值為55～15度，與鋼軌方向形成的夾角為c，c角的角度值為60～30度；所述的數字攝像機(8)的鏡頭和線激光發生器(10)的中心線的垂直距離k為40～140mm；數字攝像機(8)的鏡頭和鋼軌內側線的垂直距離h為80～170mm。?

進一步的，所述輪輞內側圓直徑測量組件的線激光發生器(7)產生的激光平面與鋼軌方向垂直，激光中心線與軌平面成20～60的角度，輪輞內側圓直徑測量組件的數字攝像機(9)與水平面形成的夾角為b，b角的角度值為65～25度，與鋼軌方向形成的夾角為d，d角的角度值為0～30度；?

所述的數字攝像機(9)的鏡頭和線激光發生器(7)的中心線的?垂直距離e為140～320mm；數字攝像機(9)的鏡頭和鋼軌內側線的垂直距離f為30～140mm。?

進一步的，所述的輪輞厚度測量組件和輪輞內側圓直徑測量組件安裝在同一個測量底板(12)上，兩臺數字攝像機(8)、(9)和兩個線激光發生器(7)、(10)的位置關系為兩個激光發生器產生的線激光光平面相互平行并垂直于鋼軌，兩個激光平面的相對垂直距離為m，m的值為360mm～250mm之間的一個固定數值。?

進一步的，所述的車輪傳感器(1)安裝在鋼軌外側，其中心線與輪輞厚度測量組件的線激光發生器(10)產生的激光平面重合，傳感器表面距軌平面的距離為0～15mm。?

進一步的，所述測量底板底板(12)與測量箱(4)、(5)之間安裝有減震裝置(13)。?