打磨头偏转角度的计算方法、装置及打磨系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及轨道技术领域，具体设及一种打磨头偏转角度的计算方法、装置及打 磨系统。
【背景技术】
[0002] 现今国内外各城市轨道交通均在飞速发展，钢轨打磨技术由于具有明显延长钢轨 寿命、改善行车平稳性和安全性等优点在世界各国铁路都得到了广泛应用;基于数据计算 得到作业方案的过程中，基于实测廓形主要计算的几个参数为：目标廓形、作业速度和作业 功率的匹配、单个磨头的打磨量、单个磨头的打磨深度、目标廓形逼近的直线数量、每个磨 头的偏转角度。得到计算的参数之后，最后由所计算得到的作业速度、作业功率、打磨的遍 数、每遍每个磨头的偏转角度等组合成为一段线路的精确打磨方案。
[0003] 现有技术中，打磨车打磨头的偏转角度的确定一般都是根据专家经验预先人为设 定，并固定在打磨车既有打磨模式之中。针对钢轨不同的病害类型，如疲劳裂纹、娠压肥边、 波浪磨耗、侧磨、剥离、掉块等，打磨车预先设定了不同的打磨模式，每种模式的打磨头偏转 角度都设定好，但是每种模式侧重打磨的区域不同，有的打磨模式磨头角度设定侧重于轨 顶，有的角度设定侧重于轨侧，还有的包络整个轨头形状等。
[0004] 现有的角度偏转预先设定的模式存在W下缺陷：病害钢轨需要打磨的角度打磨不 到，而不需要打磨的角度却分配了打磨头，可能导致打磨质量不理想。
【发明内容】
[0005] 本发明提供了一种打磨头偏转角度的计算方法、装置及打磨系统，可W有效的提 高打磨质量。
[0006] 本发明的一方面是为了提供了一种打磨头偏转角度的计算方法，包括：
[0007] 获取钢轨的实测廓形和钢轨预设的目标廓形，所述实测廓形为待打磨钢轨廓形；
[0008] 根据所述待打磨钢轨廓形和目标廓形，获取钢轨上所述待打磨钢轨廓形和目标廓 形之间的最大差值；
[0009] 将所述最大差值与预设阔值作比较；
[0010] 若所述最大差值大于所述预设阔值，则在所述待打磨钢轨廓形上查找与所述最大 差值相对应的打磨点；
[0011] 根据所述打磨点与所述待打磨钢轨廓形，确定待打磨钢轨廓形的切线斜率，根据 所述切线斜率，确定打磨头的偏转角度；
[0012] 根据预设单个打磨头的打磨量和偏转角度计算待打磨钢轨廓形的打磨面积;根据 所述打磨面积计算打磨头从所述偏转角度进行打磨之后的新廓形，所述新廓形为新的待打 磨钢轨廓形；
[0013] 获取钢轨上所述新的待打磨钢轨廓形和目标廓形之间的最大差值，并将所述最大 差值与预设阔值作比较；
[0014] 若所述最大差值大于所述预设阔值，则确定打磨头的新偏转角度。
[0015] 如上所述的打磨头偏转角度的计算方法，所述获取钢轨上待打磨钢轨廓形和目标 廓形之间的最大差值，具体包括：
[0016] 检测待打磨钢轨的待打磨钢轨廓形，获得待打磨钢轨廓形数据，在预设的坐标系 中，根据所述待打磨钢轨数据建立待打磨钢轨廓形函数；
[0017] 获取目标廓形函数，将所述打磨钢轨廓形函数与所述目标廓形函数作差，获得差 值函数；
[0018] 根据所述差值函数，获取由所述差值函数获取的若干个差值中的最大差值。
[0019] 如上所述的打磨头偏转角度的计算方法，根据所述切线斜率，确定打磨头的偏转 角度，具体包括：
[0020] 0i = arctg(ki)；
[0021] 其中，ki为切线斜率，θι偏转角度。
[0022] 本发明的另一方面是为了一种打磨头偏转角度的计算装置，包括：
[0023] 获取模块，用于获取钢轨的实测廓形和钢轨预设的目标廓形，所述实测廓形为待 打磨钢轨廓形；
[0024] 分析对比模块：用于根据所述待打磨钢轨廓形和目标廓形，获取钢轨上所述待打 磨钢轨廓形和目标廓形之间的最大差值，将所述最大差值与预设阔值作比较；
[0025] 打磨点确定模块，用于若所述最大差值大于所述预设阔值，则在所述待打磨钢轨 廓形上查找与所述最大差值相对应的打磨点；
[0026] 偏转角度计算模块，用于根据所述打磨点与所述待打磨钢轨廓形，确定待打磨钢 轨廓形的切线斜率，根据所述切线斜率，确定打磨头的偏转角度；
[0027] 所述获取模块，还用于根据预设单个打磨头的打磨量和偏转角度计算待打磨钢轨 廓形的打磨面积;根据所述打磨面积计算打磨头从所述偏转角度进行打磨之后的新廓形， 所述新廓形为新的待打磨钢轨廓形；
[0028] 所述分析对比模块，还用于获取钢轨上所述新的待打磨钢轨廓形和目标廓形之间 的最大差值，并将所述最大差值与预设阔值作比较；
[0029] 所述偏转角度计算模块，还用于若所述最大差值大于所述预设阔值，则确定打磨 头的新偏转角度。
[0030] 如上所述的打磨头偏转角度的计算装置，所述分析对比模块，具体用于：
[0031] 检测待打磨钢轨的待打磨钢轨廓形，获得待打磨钢轨廓形数据，在预设的坐标系 中，根据所述待打磨钢轨数据建立待打磨钢轨廓形函数；
[0032] 获取目标廓形函数，将所述打磨钢轨廓形函数与所述目标廓形函数作差，获得差 值函数；
[0033] 根据所述差值函数，获取由所述差值函数获取的若干个差值中的最大差值。
[0034] 如上所述的打磨头偏转角度的计算装置，所述偏转角度计算模块，具体用于，根据 W下公式获取偏转角度，
[0035] 0i = arctg(ki)；
[0036] 其中，ki为切线斜率，θι偏转角度。
[0037] 本发明的又一方面是为了提供一种打磨系统，包括：
[0038] 检测传感器：用于检测待打磨钢轨的实测廓形，并将检测的实测廓形数据发送至 上述的打磨头偏转角度的计算装置；
[0039] 所述打磨头偏转角度的计算装置：用于接收所述检测传感器发送的实测廓形数 据。
[0040] 本发明提供的打磨头偏转角度的计算方法、装置及打磨系统，通过确认的打磨点 和待打磨钢轨廓形，获得打磨头进行打磨作业的偏转角度，通过获得的偏转角度，可W控制 打磨头按照此偏转角度进行打磨作业，有效的克服了现有技术中存在的病害钢轨需要打磨 的角度打磨不到，而不需要打磨的角度却分配了打磨头，可能导致打磨质量不理想的问题； 有效的实现了根据获取的打磨头的偏转角度来控制打磨头进行打磨作业的精确控制程度， 实现了对打磨过程和打磨结果的有效控制，进而提高了打磨作业的质量。
【附图说明】
[0041] 图1为本发明一实施例所给出的打磨头偏转角度的计算方法的流程示意图；
[0042] 图2为本发明又一实施例所给出的打磨头偏转角度的计算方法的流程示意图；
[0043] 图3为本发明一实施例所给出的打磨头偏转角度的计算装置的结构示意图；
[0044] 图4为本发明实施例所给出的打磨系统的结构示意图；
[0045] 图5为本发明实施例所给出的某打磨轨道的实测廓形与目标廓形示意图；
[0046] 图6为本发明实施例所给出的某打磨轨道的打磨结果示意图。
[0047] 图中；
[004引1、获取模块； 2、分析对比模块；
[0049] 3、打磨点确定模块；4、偏转角度计算模块；
[(K)加]5、检测传感器。
【具体实施方式】
[0051] 下面结合附图和实施例，对本发明的【具体实施方式】作进一步详细描述。W下实例 用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
[0052] 图1为所给出的打磨头偏转角度的计算方法的流程示意图，参考附图1可知，本发 明提供了一种打磨头偏转角度的计算方法，包括：
[0053] S101:获取钢轨的实测廓形和钢轨预设的目标廓形，所述实测廓形为待打磨钢轨 廓形；
[0054] 其中，对于待打磨钢轨廓形和目标廓形的获取方法不做限定，本领域技术人员可 W根据具体的设计需求进行设置，如可W将待打磨钢轨廓形的获取设置为通过钢轨打磨车 上的检测装置来检测获取，当然的，本领域技术人员还可W采用其他的方式获取待打磨钢 轨廓形，只要能够获得上述数据即可;而对于目标廓形而言，本领域技术人员可W采用现有 技术中的方法获取较为准确的目标廓形数据，也可W根据专家经验获得较为准确的目标廓 形数据，当然的，本领域技术人员也可W采用其他的方式进行获取，只要能够获得较为精确 的目标廓形数据即可，其中，较为优选的，可W将目