[实用新型]一种铁路车轮直径动态测量装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及铁路车辆包括货车、客车、动车、机车等在铁路上正常运行状态下，车轮直径的动态测量装置。 

背景技术

铁路车辆在运行过程中，发生轮轨之间磨耗，当车轮磨耗严重的情况下，会对列车安全形成影响。目前，国内外在铁路线路上或车辆入段口，安装有各类地面对车辆的动态检测系统。在这类系统中，车轮直径尺寸的动态测量作为被测量的一个项目，被广泛提出，也有许多已经实现和完成的技术方案。 

其中，比较有代表性的是三点测量方案和车轮厚度间接测量方案。 

车轮直径的三点测量方案是在车轮的中心和左右两侧各打三束平面激光，通过三台像机拍摄车轮通过时的图像，形成三束激光平面与车轮外轮廓相交形成的光截图图像，经过演算，得出三个车轮截面的滚动圆上的一个点的位置，然后三点确定车轮的滚动圆的直径。该方案的技术特点是激光方向全部指向车轮中心方向。但由于激光的角度是预先调整的固定角度，车轮的直径在之间变化，所以该测量方案会由于激光切面与圆心不同心，而产生测量误差。 

车轮直径的轮辋厚度的间接测量方案是通过测量车轮的轮辋厚度，在此基础上，加上轮辋内侧边缘线构成的车轮的内圆值，就是车轮的直径。但由于车轮的内圆值不同厂家、不同批次、不同轮对型号有所差异，产生车轮直径的测量误差。 

现有技术中，专利号为CN102901457的实用新型，描述了一种车轮直径的测量方案，与该方案相比至少需要10个像机和10个线激光器，8个检测箱，结构复杂，维护成本高。 

该专利需要由图像测量计算出车轮中心，然后再计算车轮两侧的滚动园上的两个光截点，再由以上三点计算车轮直径。在三点计算过程中必然带入各点的测量误差，所以计算后的车轮直径至少包涵每 个测量点的测量误差。 

实用新型内容

本实用新型的目的，是提供一种铁路车轮直径动态测量装置，以实现对铁路车轮直径精确的动态测量。 

本实用新型的技术方案如下： 

一种铁路车轮直径动态测量装置，所述装置包括：左右两个轮对直径尺寸测量箱(4、5)；左右两个钢轨位置标志条(3、6)；以及至少一个车轮传感器(1)，其特征在于： 

所述的轮对直径尺寸测量箱(4、5)内至少分别包括第一数字摄像机(8)、第二数字摄像机(9)和第一线激光发生器(7)、第二线激光发生器(10)； 

其中，所述的第一数字摄像机(8)和第二线激光发生器(10)构成轮辋厚度测量组件；所述的第二数字摄像机(9)和第一线激光发生器(7)构成轮辋内侧圆直径测量组件； 

所述车轮传感器(1)与第一数字摄像机(8)、第二数字摄像机(9)及第一线激光发生器(7)、第二线激光发生器(10)用电信号连接；所述车轮传感器(1)检测到车轮进入测量区域后,发送信号触发数字摄像机及线激光发生器工作。 

进一步的，所述轮辋厚度测量组件的线激光发生器(10)产生的激光平面与钢轨方向垂直，激光中心线与轨平面成15～45的角度，数字摄像机(8)与水平面形成的夹角为a，a角的角度值为55～15度，与钢轨方向形成的夹角为c，c角的角度值为60～30度；所述的数字摄像机(8)的镜头和线激光发生器(10)的中心线的垂直距离k为40～140mm；数字摄像机(8)的镜头和钢轨内侧线的垂直距离h为80～170mm。 

进一步的，所述轮辋内侧圆直径测量组件的线激光发生器(7)产生的激光平面与钢轨方向垂直，激光中心线与轨平面成20～60的角度，轮辋内侧圆直径测量组件的数字摄像机(9)与水平面形成的夹角为b，b角的角度值为65～25度，与钢轨方向形成的夹角为d， d角的角度值为0～30度； 

所述的数字摄像机(9)的镜头和线激光发生器(7)的中心线的垂直距离e为140～320mm；数字摄像机(9)的镜头和钢轨内侧线的垂直距离f为30～140mm。 

进一步的，所述的轮辋厚度测量组件和轮辋内侧圆直径测量组件安装在同一个测量底板(12)上，两台数字摄像机第一数字摄像机(8)、第二数字摄像机(9)和两个线激光发生器第一线激光发生器(7)、第二线激光发生器(10)的位置关系为两个激光发生器产生的线激光光平面相互平行并垂直于钢轨，两个激光平面的相对垂直距离为m，m的值为360mm～250mm之间的一个固定数值。 

进一步的，所述的车轮传感器(1)安装在钢轨外侧，其中心线与轮辋厚度测量组件的线激光发生器(10)产生的激光平面重合，传感器表面距轨平面的距离为0～15mm。