一种城轨列车轮缘参数在线检测系统及方法

摘要

本发明公开了一种城轨车辆轮缘尺寸在线检测方法及其系统，首先进行布设传感器，传感器的数据获取及数据处理，计算车轮不同区域半径，然后进行曲线拟合，依据得到的车轮二维轮廓图，计算出车轮的轮缘高及轮缘厚。本发明成本低、原理简单且便于操作，只需要两个激光位移传感器和三个磁钢即可实现对车轮的轮缘厚、轮缘高的检测工作；具有在线非接触式测量等优点，为实现轮对尺寸的在线测量提供了一种有效的解决方案。

主权项

一种城轨车辆轮缘尺寸在线检测方法，其特征在于包括以下步骤：步骤1，布设传感器：在轨道旁依次设置外侧激光位移传感器、内侧激光位移传感器以及第一磁钢(1)、第二磁钢(2)、第三磁钢(3)，其中外侧激光位移传感器安装在轨道外侧，内侧激光位移传感器安装在轨道内侧，外侧激光位移传感器的激光线与轨向夹角为β，与水平面的夹角为α，内侧激光位移传感器的激光线与轨向夹角为90°，与水平面的夹角为α′，α≠α′，其中外侧激光位移传感器与内侧激光位移传感器沿垂直轨道方向的安装距离为L₁，两者相对于轨面的安装高度均为h₁；第一磁钢(1)、第二磁钢(2)、第三磁钢(3)沿轨向安装于轨道内侧，两两之间安装间距均为L₂，第二磁钢(2)沿轨向相对于外侧激光位移传感器的距离为L₃，整个系统测量区域为第一磁钢(1)和第三磁钢(3)之间的部分；步骤2，传感器的数据获取及数据处理：外侧激光位移传感器依次获得车轮轮缘顶点到车轮外侧端面的数据，内侧激光位移传感器获得车轮内侧端面点的数据；磁钢检测仪检测车轮轮心在测量区域内相对于第二磁钢(2)的轨向相对位置；步骤3，计算车轮不同区域半径：当车轮驶入测量区域，外侧激光位移传感器依次扫描车轮踏面轮廓，根据传感器已知安装位置关系以及外侧激光位移传感器采集的数据计算其扫过区域点所在车轮上圆的半径；步骤4，曲线拟合：以外侧激光位移传感器每个采样点沿垂直轨向方向相对于第一个采样点的距离为横坐标，以不同时刻传感器扫描点所在圆半径为纵坐标绘制二维散点图并进行曲线拟合，得出车轮二维轮廓图；步骤5，计算车轮轮缘参数：依据得到的车轮二维轮廓图，计算出车轮的轮缘高及轮缘厚。