一种列车车轮几何参数在线动态测量装置及测量方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108891445A(43)申请公布日2018.11.27(21)申请号201810679634.2(22)申请日2018.06.27(71)申请人马鞍山市雷狮轨道交通装备有限公司地址243000安徽省马鞍山市马鞍山经济技术开发区红旗南路3-1号金工车间(72)发明人贺子铭徐见马开富(74)专利代理机构安徽知问律师事务所34134代理人平静胡锋锋(51)Int.Cl.B61K9/12(2006.01)权利要求书4页说明书9页附图2页(54)发明名称一种列车车轮几何参数在线动态测量装置及测量方法(57)摘要本发明公开了一种列车车轮几何参数在线动态测量装置及测量方法，属于列车车轮参数检测技术领域。本发明的列车车轮几何参数在线动态测量装置，包括沿列车行驶方向依次设置于轨道内侧的测速传感器、车轮定位传感器、激光位移传感器I、激光位移传感器II和停止开关，其中激光位移传感器I与激光位移传感器II的探测光束均垂直于车轮内辋面，且激光位移传感器I的探测光束与轨道顶面呈倾斜夹角α；当车轮定位传感器被车轮触发时，两个激光位移传感器同时进行采集，当停止开关被车轮触发时，两个激光位移传感器同时停止采集，将采集到的数据进行处理，即可实现列车车轮几何参数的在线动态测量，且测量精度高、速度快、测量范围大。CN108891445ACN108891445A权利要求书1/4页1.一种列车车轮几何参数在线动态测量装置，其特征在于：包括沿列车行驶方向依次设置于轨道内侧的测速传感器(2)、车轮定位传感器(3)、激光位移传感器I(1-1)、激光位移传感器II(1-2)和停止开关(4)，其中激光位移传感器I(1-1)与激光位移传感器II(1-2)的探测光束均垂直于车轮内辋面，且激光位移传感器I(1-1)的探测光束与轨道顶面呈倾斜夹角α。2.根据权利要求1所述的一种列车车轮几何参数在线动态测量装置，其特征在于：所述激光位移传感器II(1-2)的探测光束垂直于轨道顶面。3.根据权利要求1所述的一种列车车轮几何参数在线动态测量装置，其特征在于：所述激光位移传感器II(1-2)的探测光束与轨道顶面呈倾斜夹角β。4.根据权利要求1-3中任一项所述的一种列车车轮几何参数在线动态测量装置，其特征在于：所述的激光位移传感器I(1-1)与激光位移传感器II(1-2)均通过活动支架(5)安装于轨道内侧面，该活动支架(5)的上平面与轨道顶面平行并与待测量车轮轮缘接触，且随车轮滚压进行上下随动。5.根据权利要求1-3中任一项所述的一种列车车轮几何参数在线动态测量装置，其特征在于：所述的激光位移传感器I(1-1)与激光位移传感器II(1-2)均采用二维激光位移传感器，且其采样频率K相同。6.根据权利要求1-3中任一项所述的一种列车车轮几何参数在线动态测量装置，其特征在于：所述激光位移传感器I(1-1)的探测光束与轨道顶面之间的夹角为30°≤α≤80°。7.一种列车车轮几何参数在线动态测量方法，其特征在于：采用权利要求2中的动态测量装置进行测量，当车轮定位传感器(3)被车轮触发时，两个激光位移传感器同时进行采集，当停止开关(4)被车轮触发时，两个激光位移传感器同时停止采集，将采集到的数据传送至数据处理系统进行处理，即得列车车轮的几何参数，具体处理过程为：(1)计算轮缘顶点圆直径：找到激光位移传感器I(1-1)所测第一条轮廓线中点的最小距离，即为所测轮缘顶点的距离值L，计算轮缘顶点圆直径D，计算公式如下：上式中：L1为激光位移传感器I(1-1)的感测头与车轮定位传感器(3)沿平行于轨道顶面方向的距离，ΔL为车轮定位传感器(3)被触发时车轮轮缘最低点到车轮定位传感器(3)之间的距离，mm；Δt为车轮定位传感器(3)被触发至激光位移传感器I(1-1)采集第一条轮廓线时的时间间隔，即车轮定位传感器(3)的响应时间，ms；h1为激光位移传感器I(1-1)的感测头到活动支架(5)上平面的距离；ΔL和Δt在安装之初被标定为已知量；V为列车行驶速度，mm/ms，由测速传感器(2)测量得到；(2)计算激光位移传感器I(1-1)所测轮廓线中经过车轮法线或最接近车轮法线的轮廓线，且计算结果四舍五入取整，计算公式为：上式中，C为激光位移传感器I(1-1)所测轮廓线中经过车轮法线或最接近车轮法线的轮廓线条数序号；R为车轮轮缘顶点圆半径，mm；K为激光位移传感器I(1-1)的采样频率，2CN108891445A权利要求书2/4页KHz；(3)选取激光位移传感器II(1-2)所测的第一条轮廓线，并将所测轮廓线中各点处的距离值转化为直径值Di，计算公式为：式中，R为车轮轮缘顶点圆半径，mm；L2为激光位移传感器II(1-2)的感测头与车轮定位传感器(3