[發明專利]一種列車車輪直徑與圓度磨耗高精度在線檢測方法及其檢測裝置

有效

• 申請號: 201710370337.5
• 申請日: 2017-05-23
• 公開（公告）號: CN107200042B
• 公開（公告）日: 2023-07-11
• 發明（設計）人: 馮其波;鄭發家;譚志忠;趙曉華;董輝;廖益權
• 申請（專利權）人: 東莞市諾麗電子科技有限公司
• 主分類號: B61K9/12
• 分類號: B61K9/12;G01B11/02;G01B11/10
• 代理公司: 北京風雅頌專利代理有限公司 11403
• 代理人: 楊育增

1.一種列車車輪直徑與圓度磨耗高精度在線檢測方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟一：將列車車輪直徑與圓度磨耗高精度在線檢測裝置安裝于檢測路段，所述列車車輪直徑與圓度磨耗高精度在線檢測裝置，其特征在于：包括系統控制器、第一激光位移傳感器、第二激光位移傳感器、第三激光位移傳感器、第一車輪傳感器、第二車輪傳感器，所述第二車輪傳感器、第一激光位移傳感器、第二激光位移傳感器、第一車輪傳感器及第三激光位移傳感器沿列車前進方向依次并排設置，第一激光位移傳感器與第二激光位移傳感器的間距為L9，第一激光位移傳感器與第二激光位移傳感器的中心點為K點，K點與第三激光位移傳感器的出光孔的水平距離為L6，第三激光位移傳感器與軌道平面的夾角為θ，所述第一、第二激光位移傳感器獲取車輪底部輪廓，所述第三激光位移傳感器以斜角θ獲取車輪輪廓；所述第一激光位移傳感器、第二激光位移傳感器、第三激光位移傳感器、第一車輪傳感器、第二車輪傳感器均連接于系統控制器上；車輪從第一車輪傳感器的檢測區域離開并進入第二車輪傳感器的檢測區域時，第二車輪傳感器檢測到車輪后，系統控制器控制第一激光位移傳感器、第二激光位移傳感器、第三激光位移傳感器停止數據采集；

步驟二：用一個標準輪對標定初始參數R₀、D₀；

步驟三：列車車輪直徑與磨耗檢測；

(1)、獲取被測列車車輪輪廓信息，列車經過時，第一車輪傳感器檢測到車輪后，第一激光位移傳感器、第二激光位移傳感器共同掃描車輪底部兩段對應且部分重疊輪廓，第三激光位移傳感器掃描車輪側邊輪廓；

(2)、被測車輪直徑計算，第一激光位移傳感器、第二激光位移傳感器所掃描到輪廓的交叉點A點，為列車運行到K點的時刻，提取該時刻第三激光傳感器對應輪廓的點B點，計算車輪的圓周半徑R，得出直徑值；計算時：

1)、第三激光位移傳感器對應的讀數為L3，L3為第三激光位移傳感器與車輪輪廓之間的間距；

2)、L3*sinθ-L8＝L7，L7為L3讀數點的弦高；L8為第一激光位移傳感器、第二激光位移傳感器、第三激光位移傳感器與鋼軌平面在豎直方向上的間距；

3)、L4＝L6-L3*cosθ；

4)、可以得到方程：R²-L4²＝(R-L7)²，解方程可得到R的值；

5)、將4)中R值與標定值R₀進行比較，得出差值；

所述θ的取值為30°≤θ＜90°，L9的取值為50mm≤L9≤400mm，L6的取值為200mm≤L6≤770mm；

(3)、被測車輪磨耗計算，對第一或第二激光位移傳感器掃描到被測車輪輪廓進行擬合，尋找到擬合圓的最低點D點，D點與磨耗參考點D₀點在垂直方向的高度差為被測車輪圓度磨耗；

步驟四：實時判斷報警。

2.如權利要求1所述的一種列車車輪直徑與圓度磨耗高精度在線檢測方法，其特征在于，在步驟四中，根據直徑差值、圓度磨耗的大小判斷是否需要報警提示，當所有的參數均沒有超出設定值時，則認定為安全；當其中的一個或一個以上的參數超出設定值時，系統認定存在隱患進行報警。