本發(fā)明屬于測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種適用于不落輪鏇車床對(duì)列車與線路鋼軌間的輪軌等效錐度的測(cè)量方法。

背景技術(shù)：

從技術(shù)角度上看，列車車輪踏面形狀決定了車輪為一錐形實(shí)體，其在鐵路鋼軌上高速滾動(dòng)前進(jìn)時(shí)好似輪對(duì)在進(jìn)行蛇形運(yùn)動(dòng)，不斷變化的輪對(duì)橫移量使輪對(duì)與鋼軌的接觸點(diǎn)發(fā)生變化，左右兩車輪滾動(dòng)圓半徑差的二分之一與輪對(duì)橫移量之間存在函數(shù)關(guān)系，在一定的橫移量范圍內(nèi)，兩者之間為直線關(guān)系，該直線的斜率即為等效錐度。

輪軌匹配等效錐度的大小與列車運(yùn)行過程中的動(dòng)態(tài)響應(yīng)密切相關(guān)，等效錐度過大會(huì)引起車輛構(gòu)架橫向振動(dòng)報(bào)警，而等效錐度過小會(huì)導(dǎo)致晃車現(xiàn)象，嚴(yán)重時(shí)，列車甚至有出軌的風(fēng)險(xiǎn)。因此，及時(shí)發(fā)現(xiàn)這一隱患是保障列車安全高效高速運(yùn)行的重要舉措。

目前在國內(nèi)，對(duì)輪軌等效錐度的快速化、自動(dòng)化測(cè)量尚是空白，主要采用國外引進(jìn)的手持式設(shè)備進(jìn)行單個(gè)輪對(duì)測(cè)量。這對(duì)于需要快速維修的高鐵動(dòng)車組來說，其具有以下缺陷：一是操作繁瑣，需要進(jìn)行大量測(cè)量前的連接及測(cè)量后的調(diào)試計(jì)算工作；二是對(duì)操作人員專業(yè)化程度要求較高；三是設(shè)備價(jià)值昂貴，增加用戶成本；四是不便于維護(hù)維修；五是測(cè)量效率極低，對(duì)測(cè)量場(chǎng)所也有要求，因此，這種方式難以滿足輪對(duì)測(cè)量的實(shí)際需求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中輪軌等效錐度測(cè)試成本高、效率低的問題，本發(fā)明了提供一種不落輪鏇車床對(duì)輪軌等效錐度的測(cè)量方法，實(shí)現(xiàn)了低成本、準(zhǔn)確、快速化、自動(dòng)化的輪軌等效錐度的測(cè)量方法。

本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：不落輪鏇車床對(duì)輪軌等效錐度的測(cè)量方法，步驟如下：

(1)使用不落輪鏇車床將測(cè)量裝置的軸向測(cè)量輪接觸至車輪內(nèi)側(cè)基準(zhǔn)面上A處；

(2)存儲(chǔ)車輪內(nèi)側(cè)基準(zhǔn)面 的坐標(biāo)數(shù)據(jù)；

(3)安全收回測(cè)量裝置；

(4)將測(cè)量裝置的徑向測(cè)量輪接觸至車輪外形的起始位置B處；

(5)采用測(cè)量裝置沿車輪外形連續(xù)不間斷掃描至輪緣頂部C處；

(6)安全收回測(cè)量裝置；

(7)存儲(chǔ)車輪外形從B至C之間的實(shí)際幾何數(shù)據(jù)；

(8)將左右車輪外形的數(shù)據(jù)經(jīng)濾波、去噪、插值處理；

(9)以車輪內(nèi)側(cè)基準(zhǔn)面至車輪滾動(dòng)圓處為基準(zhǔn)引入鋼軌數(shù)據(jù)，計(jì)算接觸點(diǎn)、計(jì)算橫移量對(duì)應(yīng)的滾動(dòng)圓半徑差；

(10)計(jì)算出輪軌等效錐度值。

進(jìn)一步地，步驟（10）采用非線性微分方程積分算法。

輪對(duì)的左右車輪分別使用左右的測(cè)量裝置采用同樣的方法進(jìn)行測(cè)量。

本發(fā)明利用現(xiàn)有的場(chǎng)地和硬件條件，克服了手持式設(shè)備的種種缺陷，具有以下優(yōu)點(diǎn)：一是操作簡(jiǎn)單，可自動(dòng)完成所有測(cè)量過程，不需人工干預(yù)；二是對(duì)操作人員無專業(yè)要求，只需關(guān)注其測(cè)量過程即可；三是增加的成本極低；四是便于維修維護(hù)，其屬于不落輪鏇車床的維修維護(hù)內(nèi)容；五是測(cè)量效率高；六是準(zhǔn)確性高，其屬于數(shù)控機(jī)床的一部分并采用接觸式測(cè)量，真實(shí)有效；六是測(cè)量重復(fù)性好，無人為誤差因素；七是可以測(cè)量指定的基準(zhǔn)圓的多邊形情況，對(duì)不同關(guān)注點(diǎn)有的放矢。本發(fā)明能夠有力地保障列車的快速檢測(cè)維修，保障列車運(yùn)行安全，提高了社會(huì)效益也間接地提高了經(jīng)濟(jì)效益。

附圖說明

圖1為本發(fā)明不落輪鏇車床對(duì)輪軌等效錐度的測(cè)量方法檢測(cè)示意圖。

附圖標(biāo)記：1、測(cè)量裝置，2、徑向測(cè)量輪，3、軸向測(cè)量輪，4、車輪外形，5、車輪內(nèi)側(cè)基準(zhǔn)面。

具體實(shí)施方式

不落輪鏇車床對(duì)輪軌等效錐度的測(cè)量方法，步驟如下：

(1)使用不落輪鏇車床將測(cè)量裝置1的軸向測(cè)量輪3接觸至車輪內(nèi)側(cè)基準(zhǔn)面5上A處；

(2)存儲(chǔ)車輪內(nèi)側(cè)基準(zhǔn)面5 的坐標(biāo)數(shù)據(jù)；

(3)安全收回測(cè)量裝置1；

(4)將測(cè)量裝置1的徑向測(cè)量輪2接觸至車輪外形4的起始位置B處；

(5)采用測(cè)量裝置1沿車輪外形4連續(xù)不間斷掃描至輪緣頂部C處；

(6)安全收回測(cè)量裝置1；

(7)存儲(chǔ)車輪外形4從B至C之間的實(shí)際幾何數(shù)據(jù)；

(8)將左右車輪外形4的數(shù)據(jù)經(jīng)濾波、去噪、插值處理；

(9)以車輪內(nèi)側(cè)基準(zhǔn)面5至車輪滾動(dòng)圓處為基準(zhǔn)引入鋼軌數(shù)據(jù)，計(jì)算接觸點(diǎn)、計(jì)算橫移量對(duì)應(yīng)的滾動(dòng)圓半徑差；

(10)計(jì)算出輪軌等效錐度值。

進(jìn)一步地，步驟（10）采用非線性微分方程積分算法，步驟如下：

步驟如下：

（101）根據(jù)滾動(dòng)圓半徑差積分確定輪對(duì)橫移幅值dy和橫移量ｙ的對(duì)應(yīng)關(guān)系 ，再由邊界條件：橫移幅值對(duì)應(yīng)的最大橫移量和最小橫移量對(duì)應(yīng)的搖頭角Ψ均為０，計(jì)算求解搖頭角Ψ時(shí)的常數(shù)Ｃ；

（102）得到常數(shù)Ｃ后再根據(jù)確定搖頭角Ψ與橫移量ｙ的函數(shù)，之后再根據(jù)進(jìn)行積分，確定出輪對(duì)橫移幅值對(duì)應(yīng)的輪對(duì)運(yùn)動(dòng)波長(zhǎng)λ；

（103）再由公式得到輪軌等效錐度。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。