便携式轨道车辆车轮不圆度及直径测量装置

为了准确、快速地测量和记录车轮圆周方向的外形,以求得车轮不圆度和直径等参数,研制开发了一款便携式轨道车轮不圆度及直径测量装置.该装置由便携式测量机构和便携式计算机组成.测量机构将传感器所采集到的数据转换成脉冲计数,通过USB总线接口传输至便携式计算机.计算机软件对外形数据进行分析计算,并显示结果.绐出了测量原理、算法及误差分析方法.     

基于中点弦测法的车载式车轮不圆度测量

列车车轮不圆度是影响列车运行平稳性的重要因素，目前静态检测设备均需抬轮的准备工作，极大降低了检测效率，接触式传感器测量易发生损耗，导致测量发生误差，为提高检测效率以及避免检测误差，采用中点弦测法结合逆滤波器实现对车轮不圆度的车载式测量。检测时列车以低速运行，通过激光位移传感器实现非接触式测量，并同时利用3个激光位移传感器的具体位置关系和测量值得到弦测值作为逆滤波器的输入，构造逆滤波器的频率响应函数使一定波长范围内的不圆度数据得到还原，最后再构造低通滤波器以及进行离散傅里叶变换该车轮各个阶次多边形磨耗的粗糙度等级。通过实验测量数据验证，采用中点弦测法测得的车轮不圆度数据与真实不圆度数值的误差较小，可以实现车轮不圆度数据的车载式测量，各个阶次的粗糙度等级也可反映被测车轮目前的磨损状态。     

车轮高阶不圆对轮对蛇行运动和等效锥度的影响

根据自由轮对蛇行运动特征,推导出与轮对横移、摇头相关的3个一阶微分方程。该方程得到的蛇行运动与二阶微分方程(与轮对横移相关)得到的结果一致,同时结合Klingel公式也得到一致的等效锥度曲线。分析国内4种轮轨匹配在不同速度下的等效锥度、蛇行波长和蛇行频率,给出轮对横移3mm下自由轮对蛇行频率数表,得到自由轮对蛇行波长不随运行速度变化的特性。根据实测的车轮踏面名义滚动圆处圆周方向不圆曲线,得到车轮高阶不圆度。将其代入轮对蛇行运动公式中,得到车轮高阶不圆下轮对蛇行运动特征。结果表明,车轮在0.1mm径跳20阶高阶不圆下对轮对纵向速度和摇头角速度影响明显,对轮对横移量和摇头角度影响不明显。因此,对自由轮对蛇行频率和等效锥度影响也不明显。     

基于激光位移传感器的城市轨道交通车辆轮对尺寸在线检测系统

车轮磨损是城市轨道交通日常运营的一大安全隐患。提出了一种基于2D激光位移传感器的列车轮对尺寸在线测量的新方法,阐明了该测量方法的系统构成及在线测量原理。系统由两组激光位移传感器和两组激光对射开关组成,通过激光位移传感器测量轮对外形轮廓线,然后根据踏面几何关系得到轮缘高、轮缘厚尺寸值;提取同一车轮通过该在线测量系统时传感器输出的各时刻轮缘顶点坐标,经时空还原将轮缘顶点变换到同一时刻的轮缘顶点圆上;通过最小二乘拟合圆得到车轮直径。现场试验结果表明,该轮对尺寸在线测量系统能满足轮对尺寸的现场实际测量要求,为轮对尺寸在线非接触式测量提供了一种新的解决方案。     

新型测力轮对标定试验台研制

在分析国内外测力轮对标定技术现状及不足的基础上,提出了新型测力轮对标定试验台的设计要求和设计目标。研制的TK-LDBD型测力轮对静态标定试验台在实现垂、横、纵三向力的独立及联合精确加载的基础上大幅提升了设备适用范围及标定效率。为高精度连续测量测力轮对的研究及运用提供了技术支撑。     

圆锥度误差分离的数学模型及其在线测量的探讨

给出了圆锥度误差分离的数学模型及其在线测量的方法，基于三点法误差分离技术，沿测架导轨安装一光栅尺，测量测架轴向移动距离。在测架上沿被测锥体圆周和轴线方向分别排列三个传感器，被测件旋转，用五个传感器拾取输入信号，在一次安装下，可同时获得并准确分离出工 截面的圆度误差，母线直线度误差和工件的圆锥度误差，并建立了评定圆锥度误差的数学模型。     

一种近景大斜角的限界检测 相机标定方法

研究一种基于单目视觉的非接触式站台限界检测系统,并针对近景大范围下相机标定的问题,提出一种基于大型点阵标定板的新的综合标定方法。提取有效标定区域进行预处理,并提出一种局部阈值迭代分割的方法分割出基准圆,然后提取圆心坐标并编码,最后利用透视变换求出最优变换矩阵进行图像矫正还原,像素标定误差可达到2pixel以内。经在上海地铁的现场测试验证,本文方法标定后的检测系统可准确获取站台断面轮廓几何尺寸,多次反复测量后轨距精度在±1 mm以内,站台高度和站台距离精度可达到±5 mm以内。     

圆曲线正矢在地铁道岔养护维修中的应用

通过圆曲线正矢公式、圆曲线弦上任意一点正矢公式、ZY点处正矢公式的推导,并以南京地铁宁天城际P 60-9单开道岔为例,分析、探讨了圆曲线正矢在道岔维修中的具体应用:通过检验和整正曲尖轨、曲基本轨、导曲线平面线型,保持其圆顺度,从而达到道岔方向、框架等病害整治的目的。     

轮对参数在线自动检测方法与系统的研究

介绍了一种针对运行列车基于激光三角法原理的轮对参数在线自动检测系统,论述了其测量原理和工作方法。该方法是将线激光器和摄像机分布在钢轨的内外两侧,线激光器投射到车轮的踏面上,外时钟同步触发摄像机,获取车轮截面轮廓图像,采用基于平面靶标的方法实现CCD摄像机的标定,通过坐标变换,求解算出轮对的各个参数。实测表明,该系统可完成运行列车轮对参数的自动测量。     

“背对式”双目视觉系统定标方法研究

在基于机器视觉的轨距检测系统中,应用"背对式"双目视觉系统实现非接触轨距测量。针对多像机间无公共视场,提出了"背对式"双目视觉系统定标方法。在标定靶建立棋盘格转换矩阵,结合摄像机坐标系转换矩阵,得到"背对式"双目系统中摄像机之间的相对位置关系。用标定结果进行轨距测量,测量示值误差小于0.2mm,证明了标定方法的正确性。     

轨道交通轮对自动检测设备在线校准方法研究

我国高速列车产品质量和生产效率的要求不断提高,促进了轨道交通数字化生产线的引进与落成,自动化检测设备的在线校准成为保障产品质量的关键因素。文章以轨道交通轮对自动检测设备为研究对象,在对其原理、结构组成、测量模型以及计量特性进行全面论述和分析的基础上,提出了一种基于标准样件的轮对自动检测设备在线校准方法,对测量过程中的不确定度来源进行了分析,并进行了测量不确定度评定。通过校准试验,结果表明该在线校准方法能够有效地补偿各个因素对测量结果的影响,可对轮对检测设备的综合测量能力进行评价,并且具有良好的规范性和易操作性。     

基于IMU标定补偿的列车组合定位优化方法

GNSS/INS组合方式是下一代列控系统定位技术的发展趋势,但由于惯导系统累计误差较大,使得列车处于卫星信号失锁环境下定位性能降低。为解决这个问题,针对微机械惯性测量单元IMU确定性误差的3个主要误差项:非正交误差、零偏误差、刻度因数,建立加速度计和陀螺仪的误差模型,在此基础上详细推导标定原理并提出标定方案。将误差补偿结果应用于京沈高速铁路试验现场并由试验结果分析可知:该方法能有效提高IMU的测量精度,相较于补偿前测量误差降低80%以上;补偿之后的惯导系统在40s时间内的导航速度误差小于1m/s,位置误差在10m之内,满足定位需求,具有实际意义的工程应用价值。     

轮对稳态脱轨准则的研究

通过进行轮对的受力分析，导出了轮对临界脱轨的两个准则，一个为假设轮轨间出现摩擦滑动的经典脱轨表达式，另一个为考虑轮轨间蠕滑力效应的近似解析表达式。实例计算表明，经典方法的计算结果比近似解析方法保守，采用本文提出的解析表达式进行脱轨的判断更为合理。通过计算还得知，减小轮轨摩擦系数、增大轮缘角和减小轮对冲角有利于防止脱轨的发生。     

一种新的地铁车辆轮对尺寸在线检测系统

针对地铁车辆轮对尺寸人工测量存在的工作量大且精度低等问题，介绍一种新的基于激光位移法的地铁车辆轮对尺寸在线检测系统。文章描述系统结构组成，给出系统的硬件选型设计和软件模块设计，阐述采用激光位移传感器实现轮缘高、轮缘厚和轮径参数测量的原理。为了验证系统的可用性，进行了现场轮对试验与过车试验，并将测量结果与人工测量进行对比分析，结果表明，该检测系统具有测量准确、一致性好等优点，能够取代现有的人工测量，满足地铁轮对尺寸测量的要求。     

高速客车车轮不圆对车辆振动影响的分析

针对高速车辆轮对不圆的状况,对车轮的不圆度水平和车辆系统的振动进行了测试,并分析了车轮不圆水平与车辆部件振动之间的关系。研究表明,车轮高阶不圆对走行部的振动存在明显的影响,18阶、19阶多边形的冲击振动频率在轴箱和电机处存在明显的频谱特征。     

B型地铁车辆ZMC080型转向架统型轮对设计

文章主要介绍了ZMC080型转向架统型轮对的设计方案及计算、校核过程。校核结果表明,该统型轮对完全满足B型地铁车辆的使用要求。     

光散射式数字粉尘测试仪的标定及测量结果分析

给出了光散射式数字粉尘测试仪浓度转换系数的具体标定步骤和计算公式,分析了测量结果误差的来源,并给出了误差分析的步骤和结果。结合光散射式数字粉尘测试仪的实际应用,总结了使用过程中应注意的事项。     

32t大轴重交流传动机车转向架方案探讨

从世界各国铁路重载运输的发展以及目前现状出发,分析了我国发展大轴重交流传动机车转向架的必要性和可行性。并从大轴重机车转向架的结构、牵引方式、轮对定位方式、一二系的悬挂方式、动力学性能、曲线通过性能和牵引性能进行了分析。得出了在不同条件下的悬挂方式和参数配置,并且对构架强度、轮对结构强度和参数以及轮轨接触应力进行了校核。综合各种分析和论证结果,最后认为设计32 t机车轴重转向架的方案是可行的,并且能够满足铁路重载运输发展的需要。     

CRH380B型动车组测速原理及制动系统故障代码清除方法

CRH380B型动车组在制动过程中,为防止转向架制动闸片抱死,避免轮对踏面与轨道产生滑动摩擦而导致轮对变形,在车辆的每个转向架上安装了防滑速度传感器,当防滑速度传感器检测到轮对转速异常时,会触发防滑控制。介绍了防滑速度传感器测速的基本原理,并介绍了2种制动系统故障代码的清除方法。