[发明专利]一种轨道车辆轮饼参数在线测量装置及方法

权利要求书

1.一种轨道车辆轮饼参数在线测量方法，其特征在于：

步骤一：在线测量装置的安装：

线测量装置包括安装于轨道外侧的第一1D激光位移传感器（1）、第四1D激光位移传感器（4），安装于轨道内侧的第二1D激光位移传感器（2）、第三1D激光位移传感器（3）；

通过支架将所述第一1D激光位移传感器（1）、第四1D激光位移传感器（4）安装于轨道外侧，将所述第二1D激光位移传感器（2）、第三1D激光位移传感器（3）安装于轨道内侧；

所述第一1D激光位移传感器（1）激光发射方向垂直向上，所述第二1D激光位移传感器（2）、第三1D激光位移传感器（3）激光发射方向朝向轮饼内端面安装，并于轮饼内端面形成a角度，所述第四1D激光位移传感器（4）激光发射方向与水平面形成β角度，并与平行于轨道的铅垂面形成θ角度，所述第一1D激光位移传感器（1）、第二1D激光位移传感器（2）、第三1D激光位移传感器（3）、第四1D激光位移传感器（4）固定设置于同一支架上；

步骤二：轮饼踏面曲线的获取：

a)、所述第四1D激光位移传感器（4）用于测量轮饼踏面曲线；

当轮饼滚动经过所述第四1D激光位移传感器（4）时，所述第四1D激光位移传感器（4）的点激光会从轮饼踏面扫过，从而获得轮饼踏面数据，经过坐标变换及曲线拟合，获得轮饼踏面曲线；

b）、所述第二1D激光位移传感器（2）、第三1D激光位移传感器（3）用于测量轮背位置及内侧距；所述第三1D激光位移传感器（3）扫过轮背，经过坐标变换，获得轮背位置；

步骤三：M点所在圆的直径获取：

a)、所述第一1D激光位移传感器（1）用于测量轮饼踏面曲线末端、与距离轮背的M点所在圆的直径；

当轮饼滚动经过所述第一1D激光位移传感器（1）时，所述第一1D激光位移传感器（1）的点激光会从M点所在圆扫过，获得多个点M_0、M_{1、………Mi}数据；

b)、对M_0、M_{1、………Mi}进行圆拟合，获得圆心坐标（x₀,y₀）及半径r；

c）、所述第二1D激光位移传感器（2）扫过轮背，经过坐标变换，获得轮背位置；

步骤四：滚动圆直径及特征值的获取：

a）、在轮饼踏面曲线上找到距轮背70mm滚动圆位置点P，同时找到M点，计算P、M两点的高度差h；

b）、滚动圆直径：D=2r+2h；

c）、将得到的轮饼踏面曲线按铁道行业标准，计算得到轮缘高度、轮缘厚度、Qr值、轮辋宽度等数据；

步骤五：内侧距及等效锥度的获取：

通过对两条轨道内侧的两个第二1D激光位移传感器（2）之间距离的标定，可得到轮对内侧距，再按铁道行业标准计算得到等效锥度；

步骤六：完善数据管理应用功能：

功能1、结合车号识别装置，记录车辆日期、车号、轴位、轮号；

功能2、可计算同轴直径差、同转向架直径差、同车直径差，通过输入阈值，实现超差报警；

功能3、通过输入轮缘高度、轮缘厚度、Qr值、滚动圆直径、内侧距、等效锥度等的阈值，实现超差报警；

功能4、通过一定时间的测量，可计算磨损速度及趋势，预测磨损超差时间，指导轮饼维修工作；

功能5、可与车辆段管理系统接驳，实现数据共享，将轮饼测量系统纳入车辆段管理系统；

功能6、打印输出。