[发明专利]一种无定心车轮轮对踏面三维轮廓检测方法

说明书

本发明涉及车轮轮对踏面检测技术领域，尤其是一种无定心车轮轮对踏面三维轮廓检测方法，通过提升驱动装置将轮对抬起，利用从动顶紧装置将轮对顶紧，提升驱动装置驱动轮对旋转，通过定位传感装置进行四点定位，并整体旋转得到修正角度，存储在信号收集处理装置中，启动两组线位移传感装置对轮对踏面进行三维轮廓扫描，并将扫描数据传递给信号收集处理装置，利用修正角度数据对轮对踏面三维轮廓扫描数据进行坐标修正，得到真实的轮对踏面三维轮廓数据。本发明直接扫描踏面三维轮廓，更直观更精准反映踏面几何尺寸，采用无定心检测装置，替换传统定心检测，有效减少检测时间，大大提高轮对踏面检测效率，具有精度高、速度快的优点。

技术领域

本发明涉及车轮轮对踏面检测技术领域，尤其是一种无定心车轮轮对踏面三维轮廓检测方法。

背景技术

车轮轮对作为铁路车辆重要的运行部件，在铁路安全运输和速度方面起着关键性的作用。

在轮对的检修过程中，需要检测的参数众多，包括踏面尺寸以及磨损，这些都是影响车辆运行的重要参数，必须及时准确测出并加以检修。我国早期的检测手段还是靠手工测量，测量工具为特制卡钳和直尺，这种测量方式工作效率低下，误差范围较大，人为因素也占据了很大一部分问题，因此精度也得不到很好地保证。

目前自动检测装置被越来越广泛地应用于轮对检修场所，专利公开号为CN101619965A的发明专利申请公开的《轮对自动测量装置》，应用了激光三角法测距、运动控制、机器视觉等技术，该检测装置激光测距传感器安装于一个三自由度运动机构上，在固定空间坐标系内进行绝对测量，测量装置在长导轨上移动，加工精度要求很高，制作成本昂贵，而且测量过程中轮对轴向和径向必须精准定位，在定位上浪费的时间太多，生产效率难以提高。传统的检测装置都通过顶尖定心定位，定心过程时间长，跟不上检测节拍。

发明内容

为了克服现有的轮对检测的不足，本发明提供了一种无定心车轮轮对踏面三维轮廓检测方法。该检测方法精度高、速度快，短时间内对车轮轮对踏面轮廓三维成型，进而提高检测效率和质量。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种无定心车轮轮对踏面三维轮廓检测方法，包含检测用的轨道，所述轨道正上方通过支座固定有检测装置，所述检测装置包含一组可空间旋转的定位传感装置和两组线位移传感装置，所述定位传感装置包含固定座和安装在固定座上的四个点位移传感器，所述轨道的空挡处安装有提升驱动装置，所述支座上还设置有从动顶紧装置，所述检测装置与信号收集处理装置通讯相连。

具体检测方法如下：

步骤①、将轮对置于轨道上；

步骤②、通过提升驱动装置将轮对抬起，利用从动顶紧装置将轮对顶紧，提升驱动装置驱动轮对旋转；

步骤③、通过定位传感装置进行四点定位，并整体旋转得到修正角度，将修正角度存储在信号收集处理装置中；

步骤④、启动两组线位移传感装置对轮对踏面进行三维轮廓扫描，并将扫描数据传递给信号收集处理装置；

步骤⑤、信号收集处理装置利用修正角度数据对轮对踏面三维轮廓扫描数据进行坐标修正，得到真实的轮对踏面三维轮廓数据。

优选的，所述轨道分为检测工位和待测工位。一组轮对位于检测工位检测时，后续轮对在待测工位等候，提高轮转效率。

优选的，所述定位传感装置通过球关节可空间旋转地安装在支座上。四个点位移传感器用来测定点位移传感器距离轮对车轴端面长度，反馈给信号收集处理装置比较大小，通过球关节旋转调整定位传感装置角度，直至四个反馈值大小相等。