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CN108844465A(43)申请公布日2018.11.20(21)申请号201810679641.2(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.G01B11/00(2006.01)G01B11/06(2006.01)G01B11/10(2006.01)B61K9/12(2006.01)权利要求书3页说明书7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和停止开关以及设置于轨道外侧的激光位移传感器II，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，将采集到的数据传送至数据处理系统进行处理，即得列车车轮的几何参数。采用本发明的技术方案可以对列车车轮的几何参数进行在线动态测量，且其测量精度较高、速度快、测量范围大。CN108844465ACN108844465A权利要求书1/3页1.一种列车车轮几何参数在线动态测量的装置，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)和停止开关(4)以及设置于轨道外侧的激光位移传感器II(1-2)，其中，激光位移传感器I(1-1)的探测光束垂直于车轮内辋面，且与轨道顶面存在倾斜夹角α，激光位移传感器II(1-2)的探测光束与轨道顶面存在倾斜夹角β，与车轮内辋面存在倾斜夹角γ。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的装置，其特征在于：所述激光位移传感器I(1-1)和车轮定位传感器(3)通过激光位移传感器支架I(5-1)安装于轨道内侧，激光位移传感器支架I(5-1)的上平面与轨道顶面平行并与车轮轮缘接触，且激光位移传感器支架I(5-1)随车轮滚压进行上下随动，激光位移传感器I(1-1)的感测头与激光位移传感器支架I(5-1)的上平面之间沿垂直于轨道顶面方向的距离为h1。3.根据权利要求2所述的一种列车车轮几何参数在线动态测量的装置，其特征在于：所述激光位移传感器II(1-2)通过激光位移传感器支架II(5-2)安装于轨道外侧，且在车轮轮缘未压上激光位移传感器支架I(5-1)时，激光位移传感器II(1-2)的感测头与激光位移传感器支架I(5-1)的上平面之间沿垂直于轨道顶面方向的距离为h2。4.根据权利要求2或3所述的一种列车车轮几何参数在线动态测量的装置，其特征在于：所述激光位移传感器支架I(5-1)上还安装有位移传感器(7)，该传感器用于测量激光位移传感器支架I(5-1)被车轮轮缘压下时沿垂直于轨道顶面方向的位移W。5.根据权利要求4所述的一种列车车轮几何参数在线动态测量的装置，其特征在于：所述激光位移传感器I(1-1)、激光位移传感器II(1-2)和位移传感器(7)的采样频率K相同。6.根据权利要求4所述的一种列车车轮几何参数在线动态测量的装置，其特征在于：所述测速传感器(2)、车轮定位传感器(3)、位移传感器(7)、激光位移传感器I(1-1)、停止开关(4)及激光位移传感器II(1-2)均与控制系统相连，且激光位移传感器I(1-1)、位移传感器(7)及激光位移传感器II(1-2)均与数据处理系统相连。7.一种列车车轮几何参数在线动态测量的方法，其特征在于：采用权利要求1-6中任一项所述的在线动态测量装置，当车轮定位传感器(3)被车轮触发时，两个激光位移传感器和位移传感器(7)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和位移传感器(7)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：步骤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，单位：mm；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，单位：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