[发明专利]轨道车辆车轮检测系统及检测方法

权利要求书

1.一种轨道车辆车轮检测系统，其特征在于，包括：

检测装置和控制装置，所述检测装置与所述控制装置通讯连接；

所述检测装置包括：

安装件，用于安装待测车轮、并能够带动所述待测车轮自转，且所述待测车轮的中心轴竖直设置；

第一传感元件，包括用于与所述待测车轮端面接触的第一探针、用于驱动所述第一探针在竖直方向上移动的第一驱动装置，以及第一传感器，所述第一探针以时间T为周期往复移动，所述第一传感器用于在所述待测车轮旋转的过程中采集所述第一探针的第一位置信息；

第二传感元件，包括用于与所述待测车辆轮侧面接触的第二探针、用于驱动所述第二探针沿所述待测车轮的母线移动的第二驱动装置，以及第二传感器，所述第二探针以时间T为周期往复移动，所述第二传感器用于在所述待测车轮旋转过程中采集第二探针的第二位置信息；

所述控制装置根据在T时间段内采集到的所述第一位置信息和所述第二位置信息分别生成待测车轮的端面竖直轨迹线和车轮侧面轨迹线，并根据从第一个T时间段内生成的所述端面竖直轨迹线和车轮侧面轨迹线、至第N个T时间段内生成的端面竖直轨迹线和车轮侧面轨迹线按序组合构建所述待测车轮的轮廓表面信息；所述N为自然数；

所述车轮检测系统用于将所述轮廓表面信息与所述控制装置中的标准信息进行对比，判断所述待测车轮是否可以重复使用；若所述轮廓表面信息的数值位于所述标准信息的数值范围内，则判定所述待测车轮可以重复使用；若所述轮廓表面信息的数值位于所述标准信息的数值范围外，则判定所述待测车轮不可重复使用；

所述车轮检测系统还用于将所述轮廓表面信息与所述控制装置中的标准信息进行对比，判断所述待测车轮的轮廓是否存在缺陷，具体的对比方式为：将所述待测车轮的轮廓表面信息与标准轮廓表面信息进行逐一比对，若所述待测车轮的轮廓表面信息某处与标准轮廓表面信息不一致则进行标记，比对结束后对被标记的所述待测车轮的轮廓表面信息进行进一步判断，判断标准为：若被标记处的数值大于对应的标准轮廓表面信息的数值，则判定该处表面存在凸起；若被标记处的数值小于对应的标准轮廓表面信息的数值，则判定该处表面存在凹陷；若被标记处无数值则判定该处表面存在裂纹；

所述第一传感器和第二传感器均为位置传感器，所述第一位置信息和第二位置信息为T时间段内探针采集的所有点的坐标位置信息，所述坐标位置信息包括X坐标信息、Y坐标信息和Z坐标信息，所述X坐标和Y坐标为水平面内相互垂直的两个坐标，所述Z坐标为垂直于所述水平面的竖直坐标；

所述第一传感元件内还设有第三传感器，所述第二传感元件内还设有第四传感器，所述第三传感器和第四传感器均为压力传感器，所述第三传感器与所述第一探针相连接用于检测所述待测车轮端面的摩擦力和正压力，所述第四传感器与所述第二探针相连接用于检测所述待测车轮侧面的摩擦力和正压力，所述控制装置能够根据所述摩擦力和正压力计算出所述待测车轮的表面摩擦系数；

所述控制装置根据所述待测车轮端面的摩擦力和正压力生成第一摩擦系数，所述控制装置根据所述待测车轮侧面的摩擦力和正压力生成第二摩擦系数，所述第一摩擦系数与所述第一位置信息一一对应，所述第二摩擦系数与第二位置信息一一对应；所述控制装置内还存有车轮表面的标准摩擦系数，所述车轮检测系统还用于将所述第一摩擦系数、所述第二摩擦系数与所述标准摩擦系数进行对比，以判定所述待测车轮表面是否存在拉毛；

所述检测装置还包括用于测量所述待测车轮质量的质量检测装置；

所述检测装置还包括用于对所述待测车轮进行内部探伤的探伤装置。

2.一种基于权利要求1所述的系统的轨道车辆车轮检测方法，其特征在于，包括：

第一传感器的传感元件在所述待测车轮旋转的过程中采集第一探针的第一位置信息，所述第一探针与所述待测车轮的表面接触，且所述第一探针在第一驱动装置的驱动下以时间T为周期沿竖直方向往复移动；

第二传感器的传感元件在所述待测车轮旋转的过程中采集第二探针的第二位置信息，所述第二探针与所述待测车轮的表面接触，且所述第二探针在第二驱动装置的驱动下以时间T为周期沿待测车轮的母线往复移动；

控制装置根据在T时间段内采集到的所述第一位置信息和所述第二位置信息分别生成待测车轮的端面竖直轨迹线和车轮侧面轨迹线，并根据从第一个T时间段内生成的所述端面竖直轨迹线和车轮侧面轨迹线、至第N个T时间段内生成的端面竖直轨迹线和车轮侧面轨迹线按序组合构建所述待测车轮的轮廓表面信息；

将所述轮廓表面信息与所述控制装置中的标准信息进行对比，判断所述待测车轮是否可以重复使用；若所述轮廓表面信息的数值位于所述标准信息的数值范围内，则判定所述待测车轮可以重复使用；若所述轮廓表面信息的数值位于所述标准信息的数值范围外，则判定所述待测车轮不可重复使用；

所述轮廓表面信息与所述控制装置中的标准信息进行对比，判断所述待测车轮的轮廓是否存在缺陷，具体的对比方式为：将所述待测车轮的轮廓表面信息与标准轮廓表面信息进行逐一比对，若所述待测车轮的轮廓表面信息某处与标准轮廓表面信息不一致则进行标记，比对结束后对被标记的所述待测车轮的轮廓表面信息进行进一步判断，判断标准为：若被标记处的数值大于对应的标准轮廓表面信息的数值，则判定该处表面存在凸起；若被标记处的数值小于对应的标准轮廓表面信息的数值，则判定该处表面存在凹陷；若被标记处无数值则判定该处表面存在裂纹；

所述第一位置信息和第二位置信息为T时间段内探针采集的所有点的坐标位置信息，所述坐标位置信息包括X坐标信息、Y坐标信息和Z坐标信息，所述X坐标和Y坐标为水平面内相互垂直的两个坐标，所述Z坐标为垂直于所述水平面的竖直坐标；

还包括：通过与所述第一探针相连的第三传感器检测所述第一探针经过所述待测车轮端面时的第一力参数信息，通过所述第二探针相连的第四传感器检测所述第二探针经过所述待测车轮侧面时的第二力学参数信息；

所述控制装置根据所述第一力学参数信息和第二力学参数信息分别生成第一摩擦系数和第二摩擦系数，所述第一摩擦系数与所述第一位置信息一一对应，所述第二摩擦系数与第二位置信息一一对应；所述控制装置内还存有车轮表面的标准摩擦系数，将所述第一摩擦系数、所述第二摩擦系数与所述标准摩擦系数进行对比，以判定所述待测车轮表面是否存在拉毛；

将所述待测车轮的第一摩擦系数和第二摩擦系数分别与所述控制装置中预先存储的标准表面摩擦系数进行对比，当第一摩擦系数和第二摩擦系数的数值在所述标准表面摩擦系数的数值范围内时，所述待测车轮的表面摩擦系数合格；当第一摩擦系数和第二摩擦系数的数值在所述标准表面摩擦系数的数值范围外时，所述待测车轮的表面摩擦系数不合格；

还包括：将所述待测车轮放置于重量检测装置上得到所述待测车轮的重量；将所述重量与所述控制装置中的标准重量进行对比，当所述待测车轮的重量位于所述标准重量的范围内时，所述待测车轮的重量合格；当所述待测车轮的重量位于所述标准重量的范围外时，所述待测车轮的重量不合格；

利用探伤装置对所述待测车轮的内部进行探伤，以判断待测车轮的内部是否存在缺陷。