基于激光位移傳感器的車輪踏面磨耗檢測方法研究

　　車輪踏面磨耗是城軌車輛安全運行的重要參數(shù)，檢測車輪踏面磨耗對保障列車行車安全有著重要意義。隨著列車的運營里程的增加，車輪踏面磨耗不均勻以及磨耗速率增大導致車輪輪徑值變化較大，降低了列車運行的安全性和舒適性，因此定期對車輪踏面磨耗進行檢測，獲得準確的磨耗值進而判斷是否超限，對于保證列車安全運營十分重要。

　　目前車輪踏面磨耗檢測主要分為接觸式測量和非接觸式測量兩種方法。接觸式檢測以車輪直徑測量儀為主，檢測精度受人為因素影響較大，但因其操作簡單，目前仍是踏面磨耗測量的主要方法。非接觸式檢測主要分為圖像法和激光法。圖像法通過CCD相機拍攝車輪踏面，經(jīng)過圖像處理得到車輪踏面輪廓信息，實現(xiàn)車輪踏面磨耗檢測，但該方法的系統(tǒng)結構復雜、抗干擾能力較低。隨著激光技術的快速發(fā)展，城軌車輛踏面磨耗檢測研究取得較大進展。謝海椿和楊靜提出一種基于激光位移傳感器的便攜式輪對測量儀，通過激光傳感器和直線步進電機的組合獲得輪對輪廓離散坐標數(shù)據(jù)進而得到輪對尺寸參數(shù)，但該裝置無法有效提取車輪端面，檢測精度低。馮其波等提出一種基于激光三角原理車輪直徑檢測方法，通過單個激光傳感器或耆兩個激光傳感器實現(xiàn)車輪輪徑檢測。李海玉和王長庚等提出一種基于2D激光位移傳感器的輪緣尺寸在線檢測方法，通過布設在軌道內(nèi)外兩側的激光位移傳感器對車輪輪廓進行探測，得到輪緣尺寸參數(shù)。

　　本文提出一種基于激光位移傳感器的車輪踏面磨耗檢測方法：2D激光位移傳感器安裝于軌道外側對車輪踏面輪廓進行探測，結合標準車輪輪廓線重構車輪實際輪廓線，進而由車輪輪廓幾何關系得到車輪輪緣高度，實現(xiàn)車輪踏面磨耗檢測。