在线车轮直径测量方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种车轮直径测量方法，尤其涉及一种机车的在线车轮直径测量方 法。
【背景技术】
[0002] 车轮是机车行走系统的关键部件，是机车与钢轨相接触的部分，也是业界所说的 轮对。而车轮的外形尺寸直径关系到行车安全。近年来，铁路提速的发展以及机车车辆的 高密度运行，加快了车轮的磨损。为避免尺寸不符合规格的车轮还在继续投入使用，确保列 车行驶的安全，需要对车轮的直接进行动态的测量。
【发明内容】
[0003]因此，本发明的目的在于提供一种精确度高的在线车轮直径测量方法。
[0004] 一种在线车轮直径测量方法，用于对导轨上经过的车轮的直径进行测量，该车轮 直径测量方法包括如下步骤：
[0005] 步骤（1):提供一激光发射组件、一高速相机、及一磁性传感器，该激光发射组件 包括第一激光器、一第二激光器、及一第三激光器；所述第一激光器、第二激光器、第三激光 器、高速相机均安装在所述导轨的同一侧，第二激光器及第三激光器分别位于第一激光器 的左右两侧，所述磁性传感器与第一激光器的位置对应设置；第一激光器、第二激光器、及 第三激光器朝车轮的侧面发出竖直条形的激光；第一激光器与第二激光器沿导轨方向的距 离为Xi，第一激光器与第三激光器沿导轨方向的距离为x2;
[0006] 步骤（2):当列车的车轮经过激光发射组件对应的导轨部分上、所述磁性传感器 感应到车轮的最低点压在第一激光器正对的导轨的位置上时，所述磁性传感器驱动所述高 速相机对车轮的侧面进行拍照；此时第一激光器、第二激光器、第三激光器发出的激光照射 在该车轮的侧面上，高速相机拍到的照片上显示该车轮的车辋上的三段相互平行间隔的竖 直线段；所述线段与轮辋的内圆相交的顶点分别为点A、点B、点C;其中，点A与点B沿轨道 方向之间的距离为所述距离\，点A与点C沿轨道方向之间的距离为所述距离X2;
[0007] 步骤（3):所述高速相机将所拍到的照片回传至一中央处理器中进行测量；所述 导轨顶缘对应所述高速相机所拍的照片的位置设为线L;中央处理器对照片的点A、点B、点 C进行测量，得到竖直方向上点A与点B的高度差为氏、点A与点C的高度差为H 2;中央处 理器对照片上的A点与事先设定的导轨的顶缘的线L的距离进行测量，得到高度G ;
[0008] 步骤⑷：根据X1、X2、H1、H 2计算车轮的轮辋的内圆半径r;
[0009] 步骤（5):根据步骤⑷中所得的半径r结合高度G计算车轮的直径D:D= 2 (r+G) 〇
[0010] 进一步地，所述步骤（4)中，当 Xf X2,氏=H2时，r = (X ^+10/(21^)。
[0011] 进一步地，所述步骤（4)中，先计算点A、点B、点C所组成的三角形的三个边的边 长AB、AC、BC，其中
【主权项】
1. 一种在线车轮直径测量方法，用于对导轨上经过的车轮的直径进行测量，其特征在 于；该车轮直径测量方法包括如下步骤： 步骤（1);提供一激光发射组件、一高速相机、及一磁性传感器，该激光发射组件包括 第一激光器、一第二激光器、及一第=激光器；所述第一激光器、第二激光器、第=激光器、 高速相机均安装在所述导轨的同一侧，第二激光器及第=激光器分别位于第一激光器的左 右两侧，所述磁性传感器与第一激光器的位置对应设置；第一激光器、第二激光器、及第= 激光器朝车轮的侧面发出竖直条形的激光；第一激光器与第二激光器沿导轨方向的距离为 Xi，第一激光器与第S激光器沿导轨方向的距离为X2; 步骤（2);当列车的车轮经过激光发射组件对应的导轨部分上、所述磁性传感器感应 到车轮的最低点压在第一激光器正对的导轨的位置上时，所述磁性传感器驱动所述高速相 机对车轮的侧面进行拍照；此时第一激光器、第二激光器、第=激光器发出的激光照射在该 车轮的侧面上，高速相机拍到的照片上显示该车轮的车辆上的S段相互平行间隔的竖直线 段；所述线段与轮辆的内圆相交的顶点分别为点A、点B、点C;其中，点A与点B沿轨道方向 之间的距离为所述距离Xi，点A与点C沿轨道方向之间的距离为所述距离X2; 步骤（3);所述高速相机将所拍到的照片回传至一中央处理器中进行测量；所述导轨 顶缘对应所述高速相机所拍的照片的位置设为线L;中央处理器对照片的点A、点B、点C进 行测量，得到竖直方向上点A与点B的高度差为Hi、点A与点C的高度差为中央处理器 对照片上的A点与事先设定的导轨的顶缘的线L的距离进行测量，得到高度G; 步骤（4);根据《1、《2、&、&计算车轮的轮辆的内圆半径。 步骤巧）；根据步骤（4)中所得的半径r结合高度G计算车轮的直径D;D= 2 (r+G)。
2. 如权利要求1所述的在线车轮直径测量方法，其特征在于：所述步骤（4)中，当X1 = X2，Hl=H2时，r=狂l2+Hl2)/(2Hl)。
3. 如权利要求1所述的在线车轮直径测量方法，其特征在于：所述步骤（4)中，先 计算点A、点B、点C所组成的S角形的S个边的边长AB、AC、BC，其中AB=^^Xi2+Hi2，
然后根据AB、AC、BC的值计算
4. 如权利要求1所述的在线车轮直径测量方法，其特征在于：所述步骤（4)中，当X1 = X2,H卢H2时，先计算，当Z《0. 3时，所述轮辆的内圆半径 //| + //〇
5. 如权利要求4所述的在线车轮直径测量方法，其特征在于：当0 ^Z^ 0. 1时，求其 平均值H=巧1;巧2，再计算所述轮辆的内圆半径r=狂片的/ (2H)。
6.如权利要求1所述的在线车轮直径测量方法，其特征在于：所述步骤（4)中，当X1 =X,，Hi声时，先计算Z=- ，当Z〉0. 3时，所述中央处理器停止计算并发出维修警报， //| I-112 要求对磁性传感器的位置进行调整。
【专利摘要】一种在线车轮直径测量方法，用于对导轨上经过的车轮的直径进行测量，包括：步骤(1)：提供激光发射组件、高速相机、及磁性传感器，该激光发射组件包括第一激光器、第二激光器、及第三激光器；步骤(2)：当列车的车轮经过激光发射组件对应的导轨部分上、磁性传感器感应到车轮的最低点压在第一激光器正对的导轨的位置上时，所述磁性传感器驱动高速相机对车轮的侧面进行拍照；步骤(3)：所述高速相机将所拍到的照片回传至一中央处理器中进行测量；步骤(4)：根据X1、X2、H1、H2计算车轮的轮辋的内圆半径r；步骤(5)：根据步骤(4)中所得的半径r结合高度G计算车轮的直径D。本发明通过激光发射组件、高速相机及磁性传感器的配合测量计算，简单快捷。
【IPC分类】G01B11-08
【公开号】CN104848795
【申请号】CN201510114392
【发明人】谭志忠, 赵晓华, 李伟民
【申请人】东莞市诺丽电子科技有限公司
【公开日】2015年8月19日
【申请日】2015年3月16日