[發明專利]一種列車車輪幾何參數在線動態測量的裝置及方法

有效

• 申請號: 201810678252.8
• 申請日: 2018-06-27
• 公開（公告）號: CN108839673B
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發明（設計）人: 賀子銘;徐見;馬開富
• 申請（專利權）人: 馬鞍山市雷獅軌道交通裝備有限公司
• 主分類號: B61K9/12
• 分類號: B61K9/12;G01B11/10
• 代理公司: 安徽知問律師事務所 34134
• 代理人: 平靜;胡鋒鋒

本發明公開了一種列車車輪幾何參數在線動態測量的裝置及方法，屬于車輪幾何參數檢測技術領域。本發明的一種列車車輪幾何參數在線動態測量的裝置，包括沿列車行駛方向依次設置于軌道內側的測速傳感器、啟動開關、檢測機構、激光位移傳感器I和停止開關，還包括設置于軌道內側或外側的激光位移傳感器II，所述的檢測機構包括可上下移動的活動板及用于檢測活動板運動情況的檢測單元。采用本發明的技術方案可以對列車車輪幾何參數進行在線動態測量，且其測量精度較高，從而有利于保證列車的安全行駛。

技術領域

本發明屬于車輪幾何參數檢測技術領域，更具體地說，涉及一種列車車輪幾何參數在線動態測量的裝置及方法。

背景技術

列車車輪是軌道交通列車最重要的走行部件之一，它承載了列車所有的動、靜載荷。但在列車運行過程中，由于車輪與軌道之間長期摩擦，會對車輪造成不同程度的磨損，如直徑磨耗、輪緣偏磨等。直徑磨耗會導致同車或同架或同對輪徑差超限，以及輪緣高增大，輪緣偏磨會導致輪緣厚度減小和輪緣綜合值減小，這些情況的發生都會對行車安全造成很大的威脅。因此，及時、快速、準確地測量列車車輪的直徑(D_T)、輪緣高(Sh)、輪緣厚(Sd)、輪緣綜合值(Qr)等幾何參數，對于保障列車的行車安全具有重大的意義。

現有車輪幾何參數的檢測手段主要包括人工測量和靜態測量。其中，人工測量主要是利用第四種檢測器和輪徑尺對車輪幾何參數進行粗略測量，測量優點是設備投入低，缺點是精度低、人力投入大、測量周期長。靜態測量是采用鏇床等專用設備進行車輪幾何參數測量的一種手段，測量優點是精度高，其缺點是設備投入大、成本高，需要耗費大量的人力和物力，而且測量周期較長，從而影響列車的正常使用。

由于人工測量和靜態測量存在的種種局限性，現在越來越多的人集中于在線動態測量方法的研究。如，申請號200610155282.8公開了一種車輛輪對直徑在線檢測方法及裝置，該方法利用結構光光源在輪對踏面上的投影信息和位移傳感器檢測到的基點位置的信息來檢測車輪平均直徑參數和左右車輪輪徑差參數，但該方法存在受外界光影響大、響應速度慢、測量精度低等缺點。申請號201410519742.5公開了一種城軌列車輪對尺寸在線檢測方法及裝置，該申請案基于二維激光位移傳感器技術測得不同時刻踏面輪廓線的輪緣最低點坐標，在速度已知的情況下，將不同時刻的點還原到同一時刻下的坐標值，利用三點成圓的原理擬合出車輪輪緣頂點所在的圓，再用輪緣頂點圓直徑減去兩倍的輪緣高得到車輪直徑。該方法由于把速度當作已知，在將不同時刻輪緣最低點的值還原到同一時刻下的坐標值的過程中，由于速度的偏差，造成還原后的坐標值失真，最終導致擬合后的輪緣頂點圓直徑有較大的偏差。

發明內容

1.發明要解決的技術問題

本發明的目的在于克服現有列車車輪幾何參數測量存在的以上問題，提供了一種列車車輪幾何參數在線動態測量的裝置及方法。采用本發明的技術方案可以對列車車輪幾何參數進行在線動態測量，且其測量精度較高，從而有利于保證列車的安全行駛。

2.技術方案

為達到上述目的，本發明提供的技術方案為：

其一，本發明的一種列車車輪幾何參數在線動態測量的裝置，包括沿列車行駛方向依次設置于軌道內側的測速傳感器、啟動開關、檢測機構、激光位移傳感器I和停止開關，還包括設置于軌道內側或外側的激光位移傳感器II，所述的檢測機構包括可隨車輪滾壓上下移動的活動板及用于檢測活動板運動情況的檢測單元。

更進一步的，所述激光位移傳感器I的探測光束垂直于車輪內輞面，且與軌道頂面存在傾斜夾角α。

更進一步的，所述激光位移傳感器II安裝于軌道內側，并位于激光位移傳感器I和停止開關之間，且其探測光束垂直于車輪內輞面，并與軌道頂面存在傾斜夾角β。

更進一步的，所述激光位移傳感器II安裝于軌道外側，其探測光束與軌道頂面之間存在傾斜夾角β，與車輪內輞面存在傾斜夾角γ。