[实用新型]一种列车轮对三维高精度测量系统

说明书

本专利公开了一种列车轮对三维高精度测量系统，包括一种列车轮对三维高精度测量系统，包括点激光测距器、转动装置以及中央处理单元，所述转动装置和点激光测距器分别与中央处理单元信号连接，所述点激光测距器与轮对的交汇点为被测点，通过转动装置使得被测点沿在列车轮对形成测量轨迹，所述测量轨迹为圆形、椭圆形、直线。本实用新型通过转动装置和列车自身移动的作用下在整个列车轮对形成均匀的，密集的测量轨迹，再将测量得到的数据输入到中央处理单元中，建立列车轮对的数据模型并进行分析，让检测人员直观看到列车轮对的三维模型以及磨损程度，有利于列车轮对的安全检测以及日常维护。

技术领域

本实用新型属于列车检测技术领域，涉及到一种列车轮对三维高精度测量系统。

背景技术

列车轮对是列车的重要组成部分之一，轮对不仅要承受高速重载列车的载荷，还直接决定了车辆运行的安全。在列车运行速度越来越快，承载越来越重的情况下，对于轮对提出了更好的质量要求。

传统的轮对检测方式，多数是通过光学摄像头获取轮对的踏面以及轮缘的图像，通过特征点比对方式来给轮对建模，根据建模的模型以及轮对原本的建造图纸对比即可获取得到轮对的磨损情况。但是这种方式虽然能获取得到相对较大尺寸的图像，但是图像的信息多数不准确，精度不够，无法察觉到轮对上的一些细微变化，容易留下隐患。为了解决上述问题，如专利CN200810099938，公开了一种通过非接触式检测来确定汽车车轮(轮辋/轮胎组件)的几何尺寸的方法和设备，其中，将所述车轮固定在轮胎拆装机的车轮接收装置上，将至少一束光束发射至所述车轮或所述车轮的至少一部分上，并且检测在照射区域反射的光束，通过计算发射光束和反射光束的方向来确定车轮上各个照射区域的形状和/或位置。但上述发明只是通过线激光来测量轮对的情况，精度还是无法达到0.1mm的水准，不利于轮对的安全检测以及日常维护。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种能精确测量的列车轮对的三维表面高精度测量系统。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种列车轮对三维高精度测量系统，包括点激光测距器、转动装置以及中央处理单元，所述转动装置和点激光测距器分别与中央处理单元信号连接，所述点激光测距器与轮对的交汇点为被测点，通过转动装置使得被测点沿在列车轮对形成测量轨迹。所述测量轨迹为弧形、直线形。当转动装置的转动轴与列车前进方向平行或垂直于地面且列车静止时，所述测量轨迹为直线，当转动装置的转动轴正对轮对且列车静止时，测量轨迹为圆形。

优选地，所述转动装置的转速高于1000转/s，更加优选地，应大于等于2000转/s

一方面，转动装置使得被测点形成不同的测量轨迹，另一方面，所述列车向前行驶，其中列车行驶的移动速度相对较慢，而转动装置带动被测点移动的速度相对较快，从而实现将测距点覆盖整个列车轮对。所述被测点的移动方向并非仅限于垂直于列车行驶方向，也可以是与列车行驶方向成其他角度的运动方式，只要是满足测距器在转动装置和列车移动的作用下能在整个列车轮对形成均匀的，密集的测量轨迹，且运动规则可以通过移动编码储存在中央处理单元内的方式，均在本专利的保护范围内。而且本实用新型将测量得到的数据输入到中央处理单元中，建立列车轮对的数据模型并进行分析，让检测人员直观看到列车轮对的三维模型以及磨损程度，有利于列车轮对的安全检测以及日常维护。

优选地，所述点激光测距器与列车轮对上的被测点的距离为500-900mm。

点激光测距器具有一定的量程，如果距离过远会容易受到干扰，降低测得数据的准确度，如果距离过近，无论是采用TOF还是激光三角法来进行测距，其测量精度都会受到影响。因此点激光测距器与列车轮对的距离为500-900mm，更加优选为800mm。

优选地，所述点激光测距器1发射的激光在列车前进方向所在的竖直平面上的投影与水平面呈5~30°角或150~175°角。