[发明专利]轨道车辆车轮检测装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及铁路检测技术领域，具体涉及一种轨道车辆车轮检测装置及方法。

背景技术

随着现代铁路高速安全舒适与数字化发展，高铁各项参数的在线检测越来越重要，而其中尤其以轮轨关系的检测最为重要，因为轮轨接触可以说是绝大多数故障的源头。由于轮对在高速运动中与轨道间的复杂相互作用，导致轮对产生各种磨损，其滚动圆因磨损逐渐变化为多边形，若不即时检测处理，则其对车辆及轨道产生的破坏将愈发严重，甚至直接影响行车安全。

传统的轮对参数检测方法大多是接触式检测，即通过机械装置与轮对踏面的直接接触来进行检测，这种方式优点是测量装置便携且能满足检测精度要求，但是每次检测需要卸下轮对并安装好检测装置才能开始检测，很显然效率是十分低下的，无法满足我国铁路客货运输的要求。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种轨道车辆车轮检测装置及方法。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

一种轨道车辆车轮检测装置，包括控制主机、触发及驱动控制模块、电机、2D控制台、接近开关、同步带滑台和两台2D激光位移传感器，所述接近开关与所述触发及驱动控制模块电连接，所述控制主机同时与所述触发及驱动控制模块、所述电机的驱动控制模块和所述2D控制台电连接，两个所述2D激光位移传感器均安装在所述同步带滑台上，所述电机与所述同步带滑台机械传动连接，两个所述2D激光位移传感器均与所述2D控制台电连接。

进一步地，所述同步带滑台安装在靠近铁路轨道的位置，所述同步带滑台、所述轨道平行和两个所述2D激光位移传感器之间的连线均相互平行。

进一步地，所述接近开关安装在轨道的下部。

一种轨道车辆车轮检测方法，包括以下步骤：

A1：等待列车驶入检测区，当列车的第一组轮对驶过定位好的接近开关时，接近开关产生电信号，电信号经触发及驱动控制模块转换成控制主机可识别的触发信号；

A2：触发及驱动控制模块向控制主机发出触发信号，通知控制主机列车的轮对进入检测范围；

A3：控制主机产生触发信号通知2D控制台开始对轮对进行测量，并同时发送控制信号至电机的驱动控制模块；

A4：2D控制台接收到触发信号后，控制两台2D激光位移传感器开始测量轮对的轮廓数据，并将此轮廓原始数据发送至控制主机，与此同时，电机驱动控制模块同时驱动电机工作，控制同步带滑台运动，从而使2D激光位移传感器沿列车行进方向作直线运动，以完成整个轮廓的数据采集；

A5：当整个轮廓数据采集完毕后，控制主机再次发送控制信号至电机的驱动控制模块使电机反向工作，来带动两台2D激光位移传感器回到初始位置，继续等待下一个转向架的轮对的驶入。

A6：：位置修正，将所测量到的相邻数据进行比较，通过轮对的轮廓线高度数据的整体变化找出因速度差造成的偏差，并将这些数据补偿到两台2D激光位移传感器300mm标准测量范围的坐标系中，以便后续过程的数据处理；

A7：分组比较，将每一个轮廓线数据编号分组，相邻的多个数据分为一组，首先进行组内的数据比较，找出两两轮廓线对应每个采集点上纵坐标的最大值与最小值，若相差超过要求的擦伤精度±0.2mm，说明这两个位置间存在擦伤，若没超过，继续进行组与组之间的数据比较，比较相邻多组的最大值与最小值之差，判断是否超过要求的擦伤精度，这样即可检测出擦伤位置。

进一步地，两台2D激光位移传感器分别检测当前轮对的半圈，当两台2D激光位移传感器随列车行进时，前一台2D激光位移传感器检测轮对的前半周，后一台2D激光位移传感器检测轮对的后半周。

更进一步地，前后两台2D激光位移传感器之间的线性间距为1.5m。

本发明的有益效果在于：

本发明主要利用2D激光位移传感器进行踏面扫描，通过同步带滑台控制2D激光位移传感器的位置，通过控制主机进行数据分析处理，综合了检测精度及检测的效率，列车只需以一个较低的速度驶入检测维修点，该系统即可将一侧的的所有轮对检测完成，极大地提高了检测的效率。

附图说明

图1是本发明的安装结构示意图；

图2是本发明的工作原理框图；

图中：1-轮对、2-2D激光位移传感器、3-同步带滑台、4-电机、5-触发及驱动控制模块、6-控制主机、7-2D控制台、8-接近开关、9-2D激光位移传感器。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：