[发明专利]打磨头偏转角度的计算方法、装置及打磨系统

说明书

技术领域

本发明涉及轨道技术领域，具体涉及一种打磨头偏转角度的计算方法、装置及打磨系统。

背景技术

现今国内外各城市轨道交通均在飞速发展，钢轨打磨技术由于具有明显延长钢轨寿命、改善行车平稳性和安全性等优点在世界各国铁路都得到了广泛应用；基于数据计算得到作业方案的过程中，基于实测廓形主要计算的几个参数为：目标廓形、作业速度和作业功率的匹配、单个磨头的打磨量、单个磨头的打磨深度、目标廓形逼近的直线数量、每个磨头的偏转角度。得到计算的参数之后，最后由所计算得到的作业速度、作业功率、打磨的遍数、每遍每个磨头的偏转角度等组合成为一段线路的精确打磨方案。

现有技术中，打磨车打磨头的偏转角度的确定一般都是根据专家经验预先人为设定，并固定在打磨车既有打磨模式之中。针对钢轨不同的病害类型，如疲劳裂纹、碾压肥边、波浪磨耗、侧磨、剥离、掉块等，打磨车预先设定了不同的打磨模式，每种模式的打磨头偏转角度都设定好，但是每种模式侧重打磨的区域不同，有的打磨模式磨头角度设定侧重于轨顶，有的角度设定侧重于轨侧，还有的包络整个轨头形状等。

现有的角度偏转预先设定的模式存在以下缺陷：病害钢轨需要打磨的角度打磨不到，而不需要打磨的角度却分配了打磨头，可能导致打磨质量不理想。

发明内容

本发明提供了一种打磨头偏转角度的计算方法、装置及打磨系统，可以有效的提高打磨质量。

本发明的一方面是为了提供了一种打磨头偏转角度的计算方法，包括：

获取钢轨的实测廓形和钢轨预设的目标廓形，所述实测廓形为待打磨钢轨廓形；

根据所述待打磨钢轨廓形和目标廓形，获取钢轨上所述待打磨钢轨廓形和目标廓形之间的最大差值；

将所述最大差值与预设阈值作比较；

若所述最大差值大于所述预设阈值，则在所述待打磨钢轨廓形上查找与所述最大差值相对应的打磨点；

根据所述打磨点与所述待打磨钢轨廓形，确定待打磨钢轨廓形的切线斜率，根据所述切线斜率，确定打磨头的偏转角度；

根据预设单个打磨头的打磨量和偏转角度计算待打磨钢轨廓形的打磨面积；根据所述打磨面积计算打磨头从所述偏转角度进行打磨之后的新廓形，所述新廓形为新的待打磨钢轨廓形；

获取钢轨上所述新的待打磨钢轨廓形和目标廓形之间的最大差值，并将所述最大差值与预设阈值作比较；

若所述最大差值大于所述预设阈值，则确定打磨头的新偏转角度。

如上所述的打磨头偏转角度的计算方法，所述获取钢轨上待打磨钢轨廓形和目标廓形之间的最大差值，具体包括：

检测待打磨钢轨的待打磨钢轨廓形，获得待打磨钢轨廓形数据，在预设的坐标系中，根据所述待打磨钢轨数据建立待打磨钢轨廓形函数；

获取目标廓形函数，将所述打磨钢轨廓形函数与所述目标廓形函数作差，获得差值函数；

根据所述差值函数，获取由所述差值函数获取的若干个差值中的最大差值。

如上所述的打磨头偏转角度的计算方法，根据所述切线斜率，确定打磨头的偏转角度，具体包括：

θ₁＝arctg(k_i)；

其中，k_i为切线斜率，θ₁偏转角度。

本发明的另一方面是为了一种打磨头偏转角度的计算装置，包括：

获取模块，用于获取钢轨的实测廓形和钢轨预设的目标廓形，所述实测廓形为待打磨钢轨廓形；

分析对比模块：用于根据所述待打磨钢轨廓形和目标廓形，获取钢轨上所述待打磨钢轨廓形和目标廓形之间的最大差值，将所述最大差值与预设阈值作比较；

打磨点确定模块，用于若所述最大差值大于所述预设阈值，则在所述待打磨钢轨廓形上查找与所述最大差值相对应的打磨点；

偏转角度计算模块，用于根据所述打磨点与所述待打磨钢轨廓形，确定待打磨钢轨廓形的切线斜率，根据所述切线斜率，确定打磨头的偏转角度；

所述获取模块，还用于根据预设单个打磨头的打磨量和偏转角度计算待打磨钢轨廓形的打磨面积；根据所述打磨面积计算打磨头从所述偏转角度进行打磨之后的新廓形，所述新廓形为新的待打磨钢轨廓形；

所述分析对比模块，还用于获取钢轨上所述新的待打磨钢轨廓形和目标廓形之间的最大差值，并将所述最大差值与预设阈值作比较；

所述偏转角度计算模块，还用于若所述最大差值大于所述预设阈值，则确定打磨头的新偏转角度。