一种车载式检测车轮不圆度方法.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CN104608801A(43)申请公布日2015.05.13(21)申请号201510056989.2(22)申请日2015.02.04(71)申请人华东交通大学地址330013江西省南昌市昌北双港东大街808号(72)发明人肖乾杨逸航昌超(51)Int.Cl.B61K9/12(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称一种车载式检测车轮不圆度方法(57)摘要本发明公开了一种车载式检测车轮不圆度方法。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：为了克服现有的轮对不圆度定期检测的方式中效率低下，可靠性差，占用周转时间长，不能检测行驶中车轮不圆度的不足，本发明依据的原理是细带状光源照明系统沿踏面法线方向照射在车轮表面，形成从轮缘到踏面的光截曲线。与光截曲线成一定夹角的高速面阵CCD摄像机拍摄光源在车轮上形成的光截曲线，拍摄数据通过有线传输传到一个中继模块上，中继模块中单片机采集摄像机拍摄数据，然后通过数传电台无线传输传到机车操纵室，计算机对图像进行处理，得到车轮外形曲线，通过将检测得到的所有车轮外形曲线与标准曲线比较得出车轮不圆度。CN104608801ACN104608801A权利要求书1/1页1.一种基于车载式检测车轮不圆度方法，该检测方法主要由车载式不圆度检测仪实现，该车载式不圆度检测仪由高速面阵CCD摄像机、摄像机支架、摄像机支撑座、半导体激光器、激光器支架、激光器支撑座、中继模块组成；其中：半导体激光器（3）通过激光器支架（4）、激光器支撑座（8）安装在转向机侧架（18）底端，半导体激光器（3）选用出瞳功率20mw的激光器，激光器安装位置离轨面距离AC约为100mm，使得激光器免于道碴的阻挡，距离钢轨垂直平面距离BC长度约为100mm，避开车轮行驶中砂石的撞击，半导体激光器（3）工作距离BF约为600mm；激光器所在平面BCF与平面BCFO共面，使得线光源能沿车轮径向照射车轮轮箍部分，形成一条反映车轮外形的光截曲线。2.根据权利要求1所述的一种车载式检测车轮不圆度方法，其特征在于：高速面阵CCD摄像机（1）通过摄像机支架（5）、摄像机支撑座（2）安装在转向机侧架（18）底端，普通列车行驶速度大约120km/h,即每行驶1mm需要时间3x10-5s，高速面阵CCD摄像机（1）可以选用Phantonv710单色CCD,其在满幅1024×800像素下可达7500帧/s图像采集，通过减少记录的像素数目调整像素数目，使拍摄速度达到50000帧/s，摄像机调整到隔行扫描模式，减小帧间图像跳跃，摄像机安装位置离轨面距离DG约为150mm，使摄像机能够斜向拍摄光截曲线图像，距离钢轨垂直平面距离DE长度约为100mm，避开车轮行驶中砂石的撞击，高速面阵CCD摄像机（1）工作距离EF约为650mm，在摄像机镜头前安装滤光片（9），减少环境光干扰。3.根据权利要求1所述的一种车载式检测车轮不圆度方法，其特征在于：中继模块（7）由单片机，数传电台组成，中继模块固定在转向架侧架（18）底端，通过数据传输线（6）与高速面阵CCD摄像机（1）进行连接，单片机对摄像机拍摄数据采集，通过数传电台无线发射到机车操纵室，计算机先将图像按一定的格式保存在硬盘中指定位置，然后通过图像处理软件对硬盘中图像进行处理，得到车轮的真实外形曲线,对所有外形曲线叠加分析得出车轮表面不圆度。2CN104608801A说明书1/3页一种车载式检测车轮不圆度方法技术领域[0001]本发明涉及一种车载式检测车轮不圆度方法。背景技术[0002]列车行驶一段时间后，车轮踏面会产生不均匀的磨损，当磨损达到一定值时，车轮不圆度将会使车辆产生附加振动、冲击、噪声，影响车辆的平稳性，对列车行驶安全造成威胁。目前我国铁路对轮对的不圆度检测主要采取定期检测的方式，即在规定的期限里集中大量的人力对轮对有计划地进行检修。这种检测方式具有效率低下，可靠性差，占用周转时间长等无法克服的缺点，而且无法及时了解车轮在运行中的质量状况，必然出现磨耗到限的车轮仍在继续使用的情况。发明内容[0003]为了克服现有的技术不足，本发明提供了一种车载式检测车轮不圆度方法，该方法能够精确检测出车轮的不圆度。[0004]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：为了克服现有的传统车轮不圆度检测设备效率低下，可靠性差，占用周转时间长，不能检测正常行驶中的车轮不圆度的不足，本发明依据的原理是细带状光源照明系统沿踏面法线方向照射在车轮表面，形成从轮缘到踏面的光截曲线——反映车轮外形尺寸的截面。与光截曲线成一定夹角的高速面阵CCD摄像机拍摄车轮上光截曲线，拍摄数据通过有线传输到一个中继模块上，中继模块中单片机采集摄像机拍摄数据，然后通过数传电