列车车轮直径检测方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种检测方法，尤其涉及一种列车车轮直径检测方法。
【背景技术】
[0002]地铁列车在线上运行时车轮踏面和铁轨间存在摩擦，伴随着运行时间的持续，车轮直径越来越小。由于受力不均等原因，一个轮对上的两个轮子或者一个转向架上的四个轮子之间的磨耗并不相同，造成对应的车轮直径不同。在一个轮对上或一个转向架上所有车轮直径的差值达到一定数值之后，整个车厢的振动就会明显加大，严重影响乘客的乘坐舒适度，并对转向架、轴承等造成不可预估的伤害，而轮对的磨损、质量缺陷等原因会致使车辆驱动系统工作状况的恶化，如果列车持续运行而不能及时发现、处理，这种危险的温升会产生电机异常温升、燃轴、切轴、颠覆等恶性事故。因此，准确地检测出每个车轮的直径，自动对地铁列车轮提供数据依据，对地铁的安全运行非常重要，直接关系到行车安全。
[0003]由于地铁列车车轮为大直径圆，且列车在运行时车轮只露出30%的部分，通过这露出的30%部分进行参考，进而测量整个车轮的直径，而现有的测量技术存在测量误差大，测量数据不稳定、可靠性不高等缺点，不能真正的为地铁列车轮对的检修提供可靠的依据信息。另外，现有的检测技术，通过采用图像分析进行轮对变形判断，该技术方案容易受环境光干扰较大，并不能达到全天候工作的状态。
【发明内容】
[0004]基于此，有必要针对现有技术中的不足，提供一种列车车轮直径检测方法。
[0005]—种列车车轮直径检测方法，包括以下步骤:
[0006]步骤(1)，数据获取，提供一测量模组，该测量模组包括三个位移传感器及车轮传感器，三个位移传感器分为第一激光位移传感器、第二激光位移传感器、第三激光位移传感器，所述第一激光位移传感器、第二激光位移传感器、第三激光位移传感器并排地设置在导轨外侧，并且与轨平面的夹角均为90° ;第一激光位移传感器、第二激光位移传感器、第三激光位移传感器各自采集与车轮外侧边缘在竖起方向的距离信息；所述第一激光位移传感器与第二激光位移传感器之间的距离为L1，所述第二激光位移传感器与第三激光位移传感器之间的距离为L2，所述车轮传感器与第二激光传移传感器之间的距离为L3，其中，L1的取值范围为20?420mm之间，L2的取值范围在20?420mm之间，L3的取值范围在20?50mm之间；
[0007]所述车轮传感器检测是否有列车车轮经过，以促使第一激光位移传感器10、第二激光位移传感器20、第三激光位移传感器开始工作，三个位移传感器同步并持续地采集与车轮外侧边缘在竖起方向的三个点A、B、C的距离信息，且三个位移传感器同步采集到的距离信息为同组数据。
[0008]步骤(2)，建立坐标系，确定一基点建立坐标，将每一同组数据中所对应的三个测量点A、B、C连线，形成一圆弧，确定同组数据中所对应的三个测量点A、B、C的坐标值(Xl，Υι)、(χ2，y2)、(χ3，y3)；
[0009]步骤(3)，求值，将同组数据中所对应的三个点的坐标值代入下式中:
[0010](x「x) 2+ (y「y)2 = R 2[0011 ] (x2-x) 2+ (y2-y)2 = R 2
[0012](x3-x) 2+ (y3-y)2 = R 2
[0013]求解，得出三个测量点所对应的圆弧半径R，重复以上求解方法，得出同一车轮上所采集到的所有同组数据所对应的圆弧半径。
[0014]步骤(4)，数据比对，将步骤⑶所得到的同一车轮上所有同组数据所对应的圆弧半径与设定值进行逐一比较，得出差值。
[0015]步骤(5):实时判断报警，根据差值的大小判断是否需要报警提示，当所有的差值均没有超出设定值时，则认定为安全；当其中的一个或一个以上的差值超出设定值时，系统刚认定存在隐患，进行报警，及时通知工作人员。
[0016]进一步地，所述车轮传感器为磁性传感器。
[0017]进一步地，在步骤(1)中，第一激光位移传感器、第二激光位移传感器、第三激光位移持续采集数据直到车轮从磁性传感器上方离开，完成一个车轮的数据采集，从每一车轮上所采集到的数据包括若干组同组数据。
[0018]进一步地，所述车轮传感器设于第一激光位移传感器与第二激光位移传感器之间。
[0019]进一步地，所述L1的取值范围在200?300mm之间，L2的取值范围在200?300mm之间，L3的取值范围在30?40mm之间。
[0020]进一步地，所述L1的取值为280mm，L2的取值为280mm，L3的取值范围在45mm。
[0021]进一步地，所述第一激光位移传感器、第二激光位移传感器、第三激光位移传感器所采集到的若干组同组数据在进行建立坐标系所采用的基点一致。
[0022]本发明的有益效果在于:将三个激光位移传感器依次布置于轨道侧边，激光位移传感器在竖起方向多次测量车轮圆面上与三个不同点的相对距离，进行三点测量，从而可以得到准确的车轮直径数据，通过数学计算将检测数据合成到同一个坐标系中，X坐标始终保持不变，避免了测量误差。无需采用图像分析，克服了原有的图像分析方案中存在的测量容易受外界环境干扰的问题，而且不需要对车轮精确定位，大大提高了测量的准确率。
【附图说明】
[0023]图1为发明列车车轮直径检测方法采用测量模组对车轮进行测量时的示意图。
【具体实施方式】
[0024]为了使发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对发明进行进一步详细说明。
[0025]如图1所示，本发明提供一种列车车轮直径检测方法，用于采集列车轮50对外侧部分的直径大小，该列车车轮直径检测方法包括以下步骤:
[0026]步骤(1)，数据获取，提供一测量模组获取车轮的数据。所述车轮内侧周缘设有轮缘60，所述车轮50的外侧部分伸出于导轨外，所述测量模组对伸出于导轨外的轮对的外侧部分进行测量，该测量模组包括三个激光位移传感器、车轮传感器40及系统控制器，三个激光位移传感器分为第一激光位移传感器10、第二激光位移传感器20、第三激光位移传感器30，所述第一激光位移传感器10、第二激光位移传感器20、第三激光位移传感器30依次并排地设置在导轨外侧，并且与导轨的轨平面的夹角均为90°。所述车轮传感器40设于第一激光位移传感器10与第二激光位移传感器20之间，第一激光位移传感器10、第二激光位移传感器20、第三激光位移传感器30各自采集与车轮50外侧边缘在竖起方向的距离信息。所述第一激光位移传感器10与第二激光位移传感器20之间的距离为L1，所述第二激光位移传感器20与第三激光位移传感器30之间的距离为L2，所述车轮传感器40与第二激光传移传感器之间的距离为L3，其中，L1的取值范围为20?420mm之间，L2的取值范围在20?420mm之间，L3的取值范围在20?50mm之间，优选地，L1的取值范围为200?300mm之间，L2的取值范围在200?300mm之间，L3的取值范围在30?40mm之间，本实施例中，所述L1的取值为280mm，L2的取值为280，L3的取值范围在45mm，通过合理的控制L1、L2、L3的值，进一步提高测量精度，保证测量可靠性。
[0027]本实施例中，所述车轮传感器40为磁性传感器，磁性传感器内部的磁钢充上强磁场后，套上高强度漆包线绕制的线圈，用环氧封装再盖上铝罩；列车通过经过时，车轮从磁头顶面通过，切割磁力线，线圈上产生一个正弦波的感应电动势，即车轮50与磁头的中心连线与轨道成垂线的那个时刻，这个时刻感应电压会产生变化，触发第一激光位移传感器
10、第二激光位移传感器20