[发明专利]一种轨道交通车轮轮缘参数在线动态测量装置及测量方法

权利要求书

1.一种轨道交通车轮轮缘参数在线动态测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、车轮轮廓线的采集

车轮经过时，控制两个2D激光位移传感器同时采集车轮踏面轮廓，其中内侧激光位移传感器(10)采集车轮内辋面至轮缘外侧的轮廓线，外侧激光位移传感器(9)采集车轮轮缘顶点至名义滚动圆处的轮廓线；

其中，外侧激光位移传感器(9)安装于轨道(11)外侧，内侧激光位移传感器(10)安装于轨道(11)内侧，外侧激光位移传感器(9)的感测头高出轨道(11)顶面的高度为H₁，距离轨顶中心的水平距离为L₁，其探测光束与垂直于轨道方向的夹角为A₁，与平行于轨道方向的夹角为A₂；所述内侧激光位移传感器(10)的感测头低于轨道(11)顶面的高度为H₂，距离轨顶中心的水平距离为L₂，与垂直于轨道方向的夹角为B₁；

步骤二、轮廓线的提取

选取内侧激光位移传感器(10)所测经过轮缘法线的那条轮廓线，即所有轮廓线中轮缘处于最低点时的那条轮廓曲线，以及同一时刻外侧激光位移传感器(9)对应测得的轮廓曲线；

步骤三、有效数据的提取

对选取的轮廓曲线中的无效曲线数据进行过滤，从而对有效数据进行提取；

步骤四、轮廓曲线的旋转

将处理过的两条轮廓曲线均按照以下公式沿顺时针方向进行旋转处理：

X＝(x₁-x₀)cosα-(y₁-y₀)sinα+x₀

Y＝(x₁-x₀)sinα+(y₁-y₀)cosα+y₀

式中：(X，Y)为旋转之后曲线的坐标，(x₁，y₁)为旋转之前曲线的坐标，(x₀，y₀)是旋转中心的坐标，取(0，0)点，α是旋转角度；其中，外侧激光位移传感器(9)的旋转角度α为(A₁-90)度，内侧激光位移传感器(10)的旋转角度α取(b-90)度，其中b为内侧激光位移传感器(10)所测轮廓曲线中车轮内辋面的直线段相对于水平方向的倾斜角度；

内侧激光位移传感器(10)所测轮廓曲线中车轮内辋面的直线段相对于水平方向的倾斜角度b计算如下：内侧激光位移传感器(10)所测轮廓曲线中车轮内辋面为一倾斜的直线，取该倾斜直线上任意两点，即可计算其倾斜角度：

多次取点进行计算，得到一系列的角度正切值tanb1，tanb2，tanb3，……，tanbk，再对这些正切值取平均值，得到：

tanb＝(tanb1+tanb2+tanb3+......+tanbk)/k

则旋转公式中：

步骤五、曲线拼接与整合

以内侧激光位移传感器(10)所测轮廓曲线的端点作为特征点，将两个传感器所测旋转后的曲线进行拼接，拼接后再对两条曲线的X坐标和Y坐标重新进行整合，整合时取内辋面X坐标的平均值，再将该平均值整合为0；

步骤六、轮缘参数的计算

根据所得拼接整合后的轮廓曲线对车轮轮缘参数进行计算。