一种车辆限界检测方法及系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及车辆检测领域，特别是涉及一种车辆限界检测方法及系统。
【背景技术】
[0002] 在我国这样幅员辽阔的地理环境下，铁路交通是人们出行最主要的方式。铁路车 辆运营时，最重要的一点便是的安全可靠，将旅客平安送达目的地。为了保障铁路车辆的安 全运营，在其运营前或者维护过程中，必须要对车辆的限界进行检测。
[0003] 机车车辆运行必须有一个安全的空间，因此，铁路对机车车辆和接近线路的建筑 物、设备规定了不允许超越的轮廓尺寸，也就是限界。可以说，限界就是合理的空间。机车 车辆限界，就是机车车辆横断面的最大极限。具体来说，就是当机车车辆停留在平直铁道 上，车体的纵向中心线和线路的纵向中心线重合时，其任何部分不得超出规定的极限轮廓 线。所以，机车车辆不是造得越高越宽越好，尽管高而宽的车辆，可以装更多的货物，可以拉 更多的旅客。
[0004] 目前在试验台进行的铁路车辆限界检测只能测试车辆的静态几何轮廓，即静态限 界，无法测量动态限界。这就使车辆通过曲线时的状态是否满足车辆动态限界无法在试验 台进行模拟测试，只能通过仿真计算，而不能进行真车试验。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的是提供一种车辆限界检测方法及系统，以达到在试验台对列车进行 动态限界检测的目的。
[0006] 为实现上述目的，现提出的方案如下：
[0007] 一种车辆限界检测方法，包括：
[0008] 模拟实际路况并对所述车辆进行振动；
[0009] 检测处于振动中的所述车辆各检测点由静止状态至特定位置时的位移；
[0010] 检测位于所述特定位置的所述车辆的倾斜角度；
[0011] 以所述位移和所述倾斜角度作为参数，计算所述各检测点位于所述特定位置时在 第一坐标系下的坐标值。
[0012] 优选地，所述确定第一坐标系包括：
[0013] 以各所述检测点所处的横截面与轨道中心线的交点为原点，由所述原点竖直向上 的方向为y轴、垂直于轨道的方向为X轴确定所述第一坐标系。
[0014] 优选地，所述检测处于振动中的所述车辆各检测点由静止状态至特定位置时的位 移为：
[0015] 检测处于振动中的所述车辆各检测点由静止状态至车辆单侧超高位置时的位移。
[0016] 优选地，所述单侧超高的位置为：单侧超高180mm的位置。
[0017] 优选地，还包括：显示所述各检测点位于所述单侧超高位置时在所述第一坐标系 下的坐标值。
[0018] 优选地，包括：处理器、龙门架、拉线式位移传感器、角度传感器和模拟振动试验 台。
[0019] 所述处理器接收所述拉线式位移传感器输出的信号，计算所述车辆位于特定位置 的位置时各检测点在第一坐标系下的坐标；
[0020] 所述龙门架固定跨立于轨道两侧；
[0021] 所述拉线式位移传感器一端安装于所述车辆表面，另一端安装于所述龙门架上；
[0022] 所述角度传感器安装于所述车辆底部；
[0023] 所述模拟振动台位于所述车辆下方，固定于地面，且与所述车辆固定，用于模拟实 际路况，对所述车辆进行振动。
[0024] 优选地，所述拉线式位移传感器个数为8个。
[0025] 优选地，所述位移传感器对称安装于所述车辆的两侧表面。
[0026] 优选地，所述模拟振动台包括与所述车辆的轮对尺寸匹配的模拟轨道。
[0027] 优选地，还包括：与处理器相连的显示器，用于显示所述车辆位于所述特定位置时 各检测点在第一坐标系下的坐标。
[0028] 因此，本发明具有如下有益效果：
[0029] 本发明将车辆置于模拟实际路况下特定位置时检测列车各检测点的位移和列车 倾角，并将所述位移和倾角作为参数，计算各检测点在同一坐标系下坐标值，能够实现列车 在试验线上完成动态限界的检测，而不需要通过计算机再进行仿真实验，所得数据更加真 实可靠。
【附图说明】
[0030] 图1为本发明提供的一种车辆限界检测方法的流程示意图；
[0031] 图2为本发明提供的另一种车辆限界检测方法的流程示意图；
[0032] 图3为本发明提供的一种车辆限界检测系统的示意图；
[0033] 图4为本发明提供的另一种车辆限界检测系统的示意图。
【具体实施方式】
[0034] 本发明的核心是提供一种车辆限界检测方法及系统。
[0035] 为了使本技术领域的人员更好地理解本发明的方案，下面结合附图和具体实施方 式对本发明作进一步的详细说明。
[0036] 本发明公开了一种车辆限界检测方法，参见图1，该实施例包括以下步骤：
[0037] S101、模拟实际路况并对所述车辆进行振动。
[0038] 列车动态限界是以线路为基准的基准轮廓线的最外各点，按车轮在线路上运行时 机车车辆最不利位置来考虑。要实现检测列车动态限界首先需要对列车运行的实际路况进 行模拟。
[0039] S102、检测处于振动中的所述车辆各检测点由静止状态至特定位置时的位移。
[0040] 具体的，以列车处于静止状态的位置作为参照，首先检测列车上各检测点振动时 在特定位置的位移。
[0041] S103、检测位于所述特定位置的所述车辆的倾斜角度。
[0042] 在这里，要以车辆的倾斜角度作为计算检测点坐标值的参数。具体的，车辆在静止 位置时，车辆不倾斜。列车振动至特定位置时，车辆倾斜，具有一定的倾角。
[0043] 具体的，可以根据实际情况，以车体倾斜角度或者转向架倾斜角度作为车辆的倾 斜角度，本发明在此并不做限制。
[0044] S104、以所述位移和所述倾斜角度作为参数，计算所述各检测点位于所述特定位 置时在第一坐标系下的坐标值。
[0045] 检测到检测点的位移和角度后，确定检测点在特定位置的坐标值。坐标值超出标 准，则说明列车动态运行时会超出限界，从而达到检测列车动态限界是否正常的目的。
[0046] 本发明提供的车辆限界检测方法在确定的第一坐标系下，确定车辆静止状态下时 各检测点在所述第一坐标系下的坐标值，并模拟实际路况，对列车进行振动将所述车辆置 于特定位置。在此位置下，测量各检测点由所述静止状态至所述特定位置的位移以及车辆 由所述静止状态至所述特定位置时车辆的倾斜角度。最后根据所述位移和所述倾斜角度计 算所述各检测点位于所述单侧超高位置时在所述第一坐标系下的坐标值。
[0047] 本发明通过将列车置于模拟的实际路况下，振动车辆，检测此时列车的外部轮廓 检测点坐标，实现了对列车动态限界的检测，确保列车运行的安全与可靠性。
[0048] 本发明还公开了一种车辆限界检测方法，参见图2,该实施例包括以下步骤：
[0049] S201、模拟实际路况并对所述车辆进行振动。
[0050] S202、检测处于振动中的所述车辆各检测点由静止状态至单侧超高位置时的位 移。
[0051] 在一个具体的实施例中，单侧超高的位置为超高180mm的位置。
[0052] S203、检测位于单侧超高位置的所述车辆的倾斜角度。
[0053] S204、以所述位移和所述角度作为参数，计算所述各检测点位于所述单侧超高位 置时在第一坐标系下的坐标值。
[0054] 在一个具体的实施例中，确定第一坐标系的具体方式是，在列车处于静止状态时 以各所述检测点所处的横截面与轨道中心线的交点为原点，由所述原点竖直向上的方向为 y轴、垂直于轨道的方向为X轴确定第一坐标系。
[0055] 具体的，列车处于单侧超高位置的某一点坐标的计算方法是：假设列车上某一检 测点A在列车处于静止状态下的坐标为（a，b)，点A到与第一坐标系 7轴平行的平面的 距离为e，A点在列车处于单侧超高位置时的位移为e'。则A点在单侧超高位置时的坐标 A'（X，y)中的坐标表达式为
【主权项】
1. 一种车辆限界检测方法，其特征在于，包括： 模拟实际路况并对所述车辆进行振动； 检测处于振动中的所述车辆各检测点由静止状态至特定位置时的位移； 检测位于所述特定位置的所述车辆的倾斜角度； 以所述位移和所述倾斜角度作为参数，计算所述各检测点位于所述特定位置时在第一 坐标系下的坐标值。
2. 如权利要求1所述的车辆限界检测方法，其特征在于，所述确定第一坐标系包括： 以各所述检测点所处的横截面与轨道中心线的交点为原点，由所述原点竖直向上的方 向为y轴、垂直于轨道的方向为x轴确定所述第一坐标系。
3. 如权利要求1所述的车辆限界检测方法，其特征在于，所述检测处于振动中的所述 车辆各检测点由静止状态至特定位置时的位移为： 检测处于振动中的所述车辆各检测点由静止状态至车辆单侧超高位置时的位移。
4. 如权利要求3所述的车辆限界检测方法，其特征在于，所述单侧超高的位置为：单侧 超高180mm的位置。
5. 如权利要求4所述的车辆限界检测方法，其特征在于，还包括：显示所述各检测点位 于所述单侧超高位置时在所述第一坐标系下的坐标值。
6. -种车辆限界检测系统，其特征在于，包括：处理器、龙门架、拉线式位移传感器、角 度传感器和模拟振动试验台； 所述处理器接收所述拉线式位移传感器输出的信号，计算所述车辆位于特定位置的位 置时各检测点在第一坐标系下的坐标； 所述龙门架固定跨立于轨道两侧； 所述拉线式位移传感器一端安装于所述车辆表面，另一端安装于所述龙门架上； 所述角度传感器安装于所述车辆底部； 所述模拟振动台位于所述车辆下方，固定于地面，且与所述车辆固定，用于模拟实际路 况，对所述车辆进行振动。
7. 如权利要求6所述的车辆限界检测系统，其特征在于，所述拉线式位移传感器个数 为8个。
8. 如权利要求7所述的车辆限界检测系统，其特征在于，所述位移传感器对称安装于 所述车辆的两侧表面。
9. 如权利要求6所述的车辆限界检测系统，其特征在于，所述模拟振动台包括与所述 车辆的轮对尺寸匹配的模拟轨道。
10. 如权利要求6所述的车辆限界检测系统，其特征在于，还包括：与所述处理器相连 的显示器，用于显示所述车辆位于所述特定位置时各检测点在第一坐标系下的坐标。
【专利摘要】本发明实施例提供了一种车辆限界检测方法及系统，具体的，将车辆置于模拟实际路况下特定位置时检测列车各检测点的位移和列车倾角，并将所述位移和倾角作为参数，计算各检测点在同一坐标系下坐标值，能够实现列车在试验线上完成动态限界的检测，而不需要通过计算机再进行仿真实验，所得数据更加真实可靠。
【IPC分类】B61K9-02
【公开号】CN104527722
【申请号】CN201410720189
【发明人】关岳, 张志强, 李明, 徐冠基, 李海涛
【申请人】南车青岛四方机车车辆股份有限公司
【公开日】2015年4月22日
【申请日】2014年12月1日