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1、第卷第期增刊仪器仪表学报年月铁路车辆轮对检测技术综述‘都琼崔建英张志峰北京交通大学理学院北京摘要车轮对作为铁路车辆重要的走行部件,对于铁路的安全运输起着关键性的作用。因此准确的检侧车轮的磨耗状况是非常重要的。本文从静态和动态检测两方面介绍铁路车辆轮对检测技术状况,简述了相关检测装的原理及其优缺点关健词轮对静态检测动态检测,￡,,,,,,,,用起并将其旋转多种接触式传感器测量各种几何尺引言寸。这种测量方法的主要缺点是接触式测量,极容易,主要是造成接触式传感器的损坏非接触测量方式,。车轮对作为铁路车辆重要的走行部
2、件对于铁路采用技术和激光传感技术这类测量方法可以。,,、的安全运输起着关键性的作用在实际运用过程中实现车辆轮对的在线测量具有非接触检测速度快等、。由于存在着线路养护条件较差轮轨外形及材质匹配优点、不合理转向架技术状态不良和牵引定数过大等诸多原因,导,致车轮踏面和轮缘的磨耗加剧影响铁路车辆车辆轮对静态检测技术的,。,正常运转降低铁路车辆的利用率因此及时准确地掌握车轮的磨耗状况是非常重要的。车辆轮对静态检测技术是指铁路车辆的轮对在检概,,,括起来车辆轮对参数的测量方法基本分为静修过程中从机车上卸下用相应的检测仪器
3、或装置进。。国内外静态检测技术主要采用的方法有态检测法和动态检测法静态检测法是指铁路车辆在行测量以下检修时进行的测量。动态检测则是指铁路车辆在运行几种。时进行的测量,也就是车辆轮对的在线测量。静态检专用卡尺法测和动态检测技术又包括以下几种方式便携式测卡尺法目前多使用一型铁道车辆车轮第四,。,量方式主要采用各种传感器测量轮对的单一或者几种检查仪该检查仪参考国际标准将轮缘厚度侧。、,个几何尺寸这类测量方法具有操作简单方便等优量基准选择在踏面滚动圆向上处并且采用了,,测量,。,点但是存在测量参数不全面自动化程度低等
4、问游标原理将踏面和轮缘测分度值提高到,。,题接触式自动测量方式其测量原理是将轮对支测量精度可达一优点是操作较方便不,基金项目铁道部计划项目仪器仪表学报第卷,可、、足之处就是游标读数容易受到测量者人为因素处理后得出车轮直径轮缘厚度踏面磨耗和垂直的影响。磨耗等参数。测量误差分别为轮径误差不大于,,轮缘厚度误差不大于踏面磨耗误差不〕墓于平行四边形机构的轮对自动测装卜大于。整套测量装置由传感器组、地面测量单,可、、。该装置以平行四边形机构为基础以同时测量元数据传输线路操纵控制单元和外部设备等组成车轮踏面直径、擦伤、磨
5、耗等参数。踏面直径的测量原此检测装置结构复杂,安装调试困难。。,理如图所示理想情况下通过测量系统中的导向加速度峰值评法,“机构将平行四边形机构中的测量尺的边缘直接定位日本于世纪年代中期研制了车轮踏面损,”,。于踏面滚动圆距内侧面上侧量尺与钢轨之伤检测装置困如图所示个相同的加速度传感。,,,间的距离就是踏面直径车轮通过测量机构激光位器安装在钢轨座处相距半轮周长测量前后,。,还移传感器记录得到的理论波形为一梯形波通过比周长的震动装置除检测踏面损伤外能测量车辆较测量可以得到踏面任意点的直径为通过测点的速度。该测量系
6、统的主要问题是因车轮踏位一标准,,十衡面损伤引起的冲击波形和钢轨的共振波形重登因而式中个参数分别为被测车轮踏面任意点的直径、标加速度峰值无法原原本本地反映出车轮踏面的损伤准车轮对应点的直径及被测车轮与标准车轮对应点直程度。径之差。其差值引起平行四边形测量机构上测量尺的丫平动,由激光位移传感器直接测量得到。若踏面存入,,夕一在擦伤和剥离情况则测量尺会产生局部移动得到相屯毛,‘」。经,、△△应的图形过分析得到踏面擦伤深度擦伤长度以及剥离长度等几何尺寸。这套轮对自动测量装置的测,,列车检侧器加速度传感器车轮检侧器量
7、周期约为轮径误差不大于轮缘厚度误图车轮踏面损伤检洲装传感器分布差不,,大于踏面磨耗误差不大检修过程,,中从机车上卸下用相应的检测仪器或装置进行基于图像的自动检测方法。测量在国外,如、、日本德国美国等国都已研制出了一。近,些基于图像处理方法的自动检测设备年来我国也,已经开展了基于图像的自动检测系统的研究并取得了很大的成果如高速列车轮对自动检测系统的原理及实施方案和基于图像的轮对在线动态检测应用,下面研究闭等简要介绍几种国内外基于图像检测的方法和装置。日本于世纪年代末研制的车轮踏面形状自动测定装置。,测量装有细激
8、光束、川如图图平行四边形机构测车轮任意平点直径的原理示意图、车轮检测器、同步检测传感器及遮光板组成。,用激光是在一个车轮通过的时候照射光电传感器捕车辆轮对动态检测技术捉通过的车轮轮缘,用高速随机光栅摄影。对所摄影的,,,像经滤波和细化处理抽出激光图像的中心线算目前国内外动态检测技术主要采用的方法有。以下出车轮各部位的尺寸测量误差分别为车轮直径误。,,几种差不大于轮缘高度误差不大于轮缘,超声遥测检测装
