[發(fā)明專利]一種便攜式地鐵輪對(duì)的參數(shù)檢測(cè)裝置及系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811191173.0
• 申請(qǐng)日: 2018-10-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109141253A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-01-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 方宇;肖立明;胡定玉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海工程技術(shù)大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G01B11/02
• 分類(lèi)號(hào): G01B11/02;G01B11/06;G01B11/08;G01B11/22;G01B11/28;G01B11/30
• 代理公司: 上海唯智贏專利代理事務(wù)所(普通合伙) 31293
• 代理人: 姜曉艷

1.一種便攜式地鐵輪對(duì)的參數(shù)檢測(cè)裝置，其特征在于：包括與車(chē)輪踏面相隔一定距離設(shè)置的弧形軌道，設(shè)置所述弧形軌道上的滑塊，所述滑塊能夠沿弧形軌道往復(fù)運(yùn)動(dòng)，其上設(shè)置有線激光光源和一個(gè)或多個(gè)攝像機(jī)，所述線激光光源的激光平面沿一個(gè)指定角度投射在車(chē)輪踏面上，形成光條，所述攝像機(jī)的攝像頭沿另一個(gè)指定角度對(duì)車(chē)輪踏面的光條圖像進(jìn)行采集；

所述線激光光源和攝像機(jī)均為處理器相連，所述處理器還與觸摸屏、圖像處理模塊、數(shù)據(jù)傳輸模塊相連，所述圖像處理模塊用于對(duì)攝像機(jī)采集的光條圖像進(jìn)行處理，計(jì)算得到多個(gè)車(chē)輪踏面的參數(shù)，所述觸摸屏用于顯示攝像機(jī)采集的光條圖像、以及圖像處理模塊計(jì)算得到的多個(gè)參數(shù)，所述數(shù)據(jù)傳輸模塊用于處理器與服務(wù)器之間的數(shù)據(jù)傳輸。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式地鐵車(chē)輪踏面的參數(shù)檢測(cè)裝置，其特征在于：所述弧形軌道包括兩條平行設(shè)置的弧形導(dǎo)桿，兩條所述弧形導(dǎo)桿之間相隔一定間隙，所述線激光光源和攝像機(jī)分別設(shè)置在滑塊的兩端，其激光平面和攝像頭穿過(guò)間隙照射到車(chē)輪踏面。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的便攜式地鐵車(chē)輪踏面的參數(shù)檢測(cè)裝置，其特征在于：所述線激光光源垂直于滑塊的上表面設(shè)置，所述攝像機(jī)與滑塊的上表面呈20度到60度設(shè)置。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式地鐵車(chē)輪踏面的參數(shù)檢測(cè)裝置，其特征在于：所述滑塊包括平行設(shè)置的上支架和下支架，所述上支架和下支架分別設(shè)置在弧形軌道的上下表面上，兩者之間設(shè)置有驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)用于帶動(dòng)上支架、下支架同步沿弧形軌道往復(fù)運(yùn)動(dòng)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的便攜式地鐵車(chē)輪踏面的參數(shù)檢測(cè)裝置，其特征在于：所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括對(duì)稱設(shè)置在上支架和下支架之間的多個(gè)滾輪對(duì)，相對(duì)兩個(gè)滾輪對(duì)分別接觸弧形軌道的上下表面，所述滾輪對(duì)包括連接軸，所述連接軸的兩端分別設(shè)置一個(gè)滾輪，其中兩個(gè)連接軸上均設(shè)置有第一齒輪、與所述第一齒輪嚙合的第二齒輪，所述其中兩個(gè)連接軸的一個(gè)上的第二齒輪與電動(dòng)機(jī)的輸出軸相連，另一個(gè)上的第二齒輪與位移編碼器相連，所述位移編碼器用于測(cè)量滑塊在弧形軌道上的移動(dòng)距離，所述處理器與電動(dòng)機(jī)、位移編碼器相連。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的便攜式地鐵車(chē)輪踏面的參數(shù)檢測(cè)裝置，其特征在于：所述滾輪對(duì)的兩個(gè)滾輪、相背向的端面的整個(gè)邊緣設(shè)置外延檔邊，所述外延檔邊與弧形軌道的側(cè)面相接觸。

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的便攜式地鐵車(chē)輪踏面的參數(shù)檢測(cè)裝置，其特征在于：所述上支架的中心設(shè)置有連接桿，所述連接桿向下延伸穿過(guò)下支架的中心的通孔，與螺母配合固定，所述螺母與下支架之間設(shè)置有彈簧，所述彈簧套裝在連接桿上，所述通孔的內(nèi)徑大于連接桿的外徑。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式地鐵車(chē)輪踏面的參數(shù)檢測(cè)裝置，其特征在于：所述弧形軌道的兩端各設(shè)置一個(gè)支撐板，所述支撐板朝向弧形軌道的圓心設(shè)置，用于支撐弧形軌道，使其與車(chē)輪踏面相隔一定距離，所述觸摸屏設(shè)置在其中一個(gè)支撐板遠(yuǎn)離圓心的一端。

9.一種基于權(quán)利要求1所述的便攜式地鐵車(chē)輪踏面的參數(shù)檢測(cè)裝置的參數(shù)檢測(cè)方法，其特征在于包括以下步驟：

步驟一、將弧形軌道放置在被測(cè)車(chē)輪上，標(biāo)記弧形軌道兩端在被測(cè)車(chē)輪上的位置；

步驟二、將被測(cè)車(chē)輪的模型導(dǎo)入觸摸屏，并通過(guò)觸摸屏在所述模型上標(biāo)記弧形軌道兩端對(duì)應(yīng)的位置；

步驟三、啟動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，帶動(dòng)滑塊勻速沿弧形軌道運(yùn)動(dòng)，并將攝像機(jī)采集的光條圖像實(shí)時(shí)傳送到觸摸屏上，顯示出來(lái)；

步驟四、利用圖像處理模塊，計(jì)算出多個(gè)被測(cè)車(chē)輪踏面的參數(shù)，并將多個(gè)參數(shù)顯示在觸摸屏上；

步驟五、重復(fù)步驟一至四，直至完成整個(gè)被測(cè)車(chē)輪的檢測(cè)。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的便攜式地鐵車(chē)輪踏面的參數(shù)檢測(cè)方法，其特征在于：所述步驟四中的多個(gè)參數(shù)包括輪緣寬度、輪緣高度、車(chē)輪半徑、QR值、踏面磨損面積、踏面磨損深度、同一輪對(duì)輪徑差，所述車(chē)輪半徑利用如下方程式計(jì)算得到，

其中，R表示被測(cè)車(chē)輪的半徑，r表示弧形軌道的半徑，L表示弧形軌道的圓心與被測(cè)車(chē)輪的圓心之間的距離，x_θ表示被測(cè)車(chē)輪踏面的直徑檢測(cè)圓周上的任一點(diǎn)到弧形軌道的距離，θ表示以弧形軌道的圓心為端點(diǎn)、過(guò)所述任一點(diǎn)的射線與弧形軌道的交點(diǎn)到弧形軌道在長(zhǎng)度上的中心點(diǎn)對(duì)應(yīng)的角弧度。