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激光位移传感器在铁路轮对测量中的应用
日期：2024-04-17 02:09
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摘要：
轮对是机车车辆转向架的重要组成部分，激光位移传感器在实际使用过程中，轮轨外形及轮对几何状态的偏差，会导致车轮踏面和轮缘的磨损加剧，从而影响机车车辆的正常运转，因此轮对的检测对车辆运行安全有着至关重要的意义。目前，国内生产厂检测轮对参数大致采用两种方式，一是手工检测，测试过程劳动强度大，准确度低；二是采用三坐标测量机，该方法虽然测试精度高，但由于采用接触式测量方法，对于轮对这样的大型构件所消耗的测试时间非常长，效率过低。
随着铁路系统多次提速，轮对作为车辆运行安全性的关键部件，其可靠性面临着严峻考验。为可靠检测轮对外形尺寸，建立自动化检测设备，避免了人为检测误差，为客户提供了可靠的检测数据并提高了数据管理方便性。激光位移传感器是一种非接触测量器件，具有采用速度快，测量精度高等优点，可保证无磨损、高精度的测量。
检测要求：
具体来讲，铁路轮对踏面检测过程可以分为两类：定点检测和尺寸检测。其中定点检测可以包括车轮径向跳动，刹车盘端向跳动，检测过程中，检测设备保持静止，被测轮对沿着轴线旋转。尺寸检测项目可以包括内侧距离，轮位检测，盘位检测，轴长检测，轴颈长度，踏面直径，踏面形状以及车轮轮辋宽度检测等。检测过程中，被测轮对保持相对静止，检测轮对特征面（如轴端、轴肩、轮辋内侧面等）或特征点（如踏面上距离内侧面70mm处等）之间的距离。
测量方法：
轮对尺寸测量原理如下图，当激光传感器沿着车轴从左向右移动，采集不同断面的外径数据，通过软件计算处理可得到被测工件各点位置坐标，复现被测工件的外形，如图所示，计算机根据图形数据，可**计算出所有轴向尺寸。当轮对以车轴为中心转动一定角度（360度圆周等分选取转动角度）时，可根据测试要求测得多组数据，并进一步进行分析。
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