[发明专利]不落轮镟车床对轮轨等效锥度的测量方法

说明书

技术领域

本发明属于测试技术领域，具体涉及一种适用于不落轮镟车床对列车与线路钢轨间的轮轨等效锥度的测量方法。

背景技术

从技术角度上看，列车车轮踏面形状决定了车轮为一锥形实体，其在铁路钢轨上高速滚动前进时好似轮对在进行蛇形运动，不断变化的轮对横移量使轮对与钢轨的接触点发生变化，左右两车轮滚动圆半径差的二分之一与轮对横移量之间存在函数关系，在一定的横移量范围内，两者之间为直线关系，该直线的斜率即为等效锥度。

轮轨匹配等效锥度的大小与列车运行过程中的动态响应密切相关，等效锥度过大会引起车辆构架横向振动报警，而等效锥度过小会导致晃车现象，严重时，列车甚至有出轨的风险。因此，及时发现这一隐患是保障列车安全高效高速运行的重要举措。

目前在国内，对轮轨等效锥度的快速化、自动化测量尚是空白，主要采用国外引进的手持式设备进行单个轮对测量。这对于需要快速维修的高铁动车组来说，其具有以下缺陷：一是操作繁琐，需要进行大量测量前的连接及测量后的调试计算工作；二是对操作人员专业化程度要求较高；三是设备价值昂贵，增加用户成本；四是不便于维护维修；五是测量效率极低，对测量场所也有要求，因此，这种方式难以满足轮对测量的实际需求。

发明内容

为了解决现有技术中轮轨等效锥度测试成本高、效率低的问题，本发明了提供一种不落轮镟车床对轮轨等效锥度的测量方法，实现了低成本、准确、快速化、自动化的轮轨等效锥度的测量方法。

本发明的技术方案是这样实现的：不落轮镟车床对轮轨等效锥度的测量方法，步骤如下：

(1)使用不落轮镟车床将测量装置的轴向测量轮接触至车轮内侧基准面上A处；

(2)存储车轮内侧基准面 的坐标数据；

(3)安全收回测量装置；

(4)将测量装置的径向测量轮接触至车轮外形的起始位置B处；

(5)采用测量装置沿车轮外形连续不间断扫描至轮缘顶部C处；

(6)安全收回测量装置；

(7)存储车轮外形从B至C之间的实际几何数据；

(8)将左右车轮外形的数据经滤波、去噪、插值处理；

(9)以车轮内侧基准面至车轮滚动圆处为基准引入钢轨数据，计算接触点、计算横移量对应的滚动圆半径差；

(10)计算出轮轨等效锥度值。

进一步地，步骤（10）采用非线性微分方程积分算法。

轮对的左右车轮分别使用左右的测量装置采用同样的方法进行测量。

本发明利用现有的场地和硬件条件，克服了手持式设备的种种缺陷，具有以下优点：一是操作简单，可自动完成所有测量过程，不需人工干预；二是对操作人员无专业要求，只需关注其测量过程即可；三是增加的成本极低；四是便于维修维护，其属于不落轮镟车床的维修维护内容；五是测量效率高；六是准确性高，其属于数控机床的一部分并采用接触式测量，真实有效；六是测量重复性好，无人为误差因素；七是可以测量指定的基准圆的多边形情况，对不同关注点有的放矢。本发明能够有力地保障列车的快速检测维修，保障列车运行安全，提高了社会效益也间接地提高了经济效益。

附图说明

图1为本发明不落轮镟车床对轮轨等效锥度的测量方法检测示意图。

附图标记：1、测量装置，2、径向测量轮，3、轴向测量轮，4、车轮外形，5、车轮内侧基准面。

具体实施方式

不落轮镟车床对轮轨等效锥度的测量方法，步骤如下：

(1)使用不落轮镟车床将测量装置1的轴向测量轮3接触至车轮内侧基准面5上A处；

(2)存储车轮内侧基准面5 的坐标数据；

(3)安全收回测量装置1；

(4)将测量装置1的径向测量轮2接触至车轮外形4的起始位置B处；

(5)采用测量装置1沿车轮外形4连续不间断扫描至轮缘顶部C处；

(6)安全收回测量装置1；

(7)存储车轮外形4从B至C之间的实际几何数据；

(8)将左右车轮外形4的数据经滤波、去噪、插值处理；

(9)以车轮内侧基准面5至车轮滚动圆处为基准引入钢轨数据，计算接触点、计算横移量对应的滚动圆半径差；

(10)计算出轮轨等效锥度值。

进一步地，步骤（10）采用非线性微分方程积分算法，步骤如下：

步骤如下：