CN106871855A - 不落轮镟车床对车轮多边形的测量方法 - Google Patents

Abstract

不落轮镟车床对车轮多边形的测量方法，包括步骤如下：（1）使用不落轮镟车床将测量装置的轴向测量轮接触至车轮内侧基准面上A处；（2）存储车轮内侧基准面的坐标数据；（3）安全收回测量装置；（4）将测量装置的径向测量轮接触至车轮外形的滚动基准圆处；（5）使用不落轮镟车床将轮对旋转，测量装置沿车轮圆周方向连续不间断扫描完整一周；（6）存储车轮外形的实际几何数据；（7）安全收回测量装置；（8）将车轮外形的数据经滤波、去噪、插值处理；（9）绘制出车轮在圆周上各相位的几何形状变化情况；（10）通过数据变换，绘制出车轮几何形状变化的波形趋势周期；（11）经过快速傅立叶变换，得到在频域的多边形变化阶次情况，计算出车轮多边形的阶次情况及该阶次下的粗糙度水平，绘制阶次图；（12）最后，确定车轮多边形的真实阶次和最大的粗糙度水平。

Description

不落轮镟车床对车轮多边形的测量方法

技术领域

本发明属于测试技术领域，具体涉及一种适用于不落轮镟车床对列车轮对的车轮多边形的测量方法。

背景技术

在列车运行过程中，如果出现故障，对列车的运行安全影响巨大，对乘客乘坐舒适度也带来影响，轮对作为列车运行的关键部件，对保障列车安全起着决定性的作用。车轮出现高阶多边形会导致运行中的列车出现高频剧烈震动，这些震动会引发一系列的列车故障，导致列车其它部件松动，造成线路钢轨松动、车轮及钢轨磨损加速，严重影响列车的运行安全和使用寿命，甚至危及乘客的生命安全。为此，及时发现车轮多边形隐患是保障列车安全高效、高速运行的重要措施。

目前在国内，对车轮多边形的快速化、自动化测量尚属空白，主要采用国外引进的手持式设备进行单个轮对测量。这对于需要快速维修的高铁动车组来说，其具有以下缺陷：一是操作繁琐，需要进行大量测量前的连接及测量后的调试计算工作；二是对操作人员专业化程度要求较高；三是设备价值昂贵，增加用户成本；四是不便于维护维修；五是测量效率极低，对测量场所也有要求，因此，这种方式难以满足轮对测量的实际需求。

发明内容

为了解决现有技术中轮对多边形测试成本高、效率低的问题，本发明了提供一种不落轮镟车床对车轮多边形的测量方法，实现了低成本、准确、快速化、自动化的车轮多边形的测量方法。

本发明的技术方案是这样实现的：不落轮镟车床对车轮多边形的测量方法，包括步骤如下：

（1）使用不落轮镟车床将测量装置的轴向测量轮接触至车轮内侧基准面上A处；

（2）存储车轮内侧基准面的坐标数据；

（3）安全收回测量装置；

（4）将测量装置的径向测量轮接触至车轮外形的滚动基准圆处；

（5）使用不落轮镟车床将轮对旋转，测量装置沿车轮圆周方向连续不间断扫描完整一周；

（6）存储车轮外形的实际几何数据；

（7）安全收回测量装置；

（8）将车轮外形的数据经滤波、去噪、插值处理；

（9）绘制出车轮在圆周上各相位的几何形状变化情况；

（10）通过数据变换，绘制出车轮几何形状变化的波形趋势周期；

（11）经过快速傅立叶变换，得到在频域的多边形变化阶次情况，计算出车轮多边形的阶次情况及该阶次下的粗糙度水平，绘制阶次图；

（12）最后，确定车轮多边形的真实阶次和最大的粗糙度水平。

本发明可用于指导不落轮镟车床加工磨耗的轮对，以消除车轮多边形，使车轮更接近理想圆，从而消除隐患。轮对的左右车轮分别使用左右的测量装置采用同样的方法进行测量计算，本方法还可以测量不同型号的滚动圆周。

本发明利用现有的场地和硬件条件，克服了手持式设备的种种缺陷，具有以下优点：一是操作简单，可自动完成所有测量过程，不需人工干预；二是对操作人员无专业要求，只需关注其测量过程即可；三是增加的成本极低；四是便于维修维护，其属于不落轮镟车床的维修维护内容；五是测量效率高；六是准确性高，其属于数控机床的一部分并采用接触式测量，真实有效；六是测量重复性好，无人为误差因素；七是可以测量指定的基准圆的多边形情况，对不同关注点有的放矢。本发明能够有力地保障列车的快速检测维修，保障列车运行安全，提高了社会效益也间接地提高了经济效益。

附图说明

图1为本发明不落轮镟车床对车轮多边形的测量方法检测示意图。

图2为本发明不落轮镟车床对车轮多边形的测量方法测量得到的车轮圆周相位形状图。

图3为本发明不落轮镟车床对车轮多边形的测量方法测量得到的车轮圆周波形趋势周期图。

图4为本发明不落轮镟车床对车轮多边形的测量方法测量得到的车轮多边形阶次及粗糙度水平图。

附图标记：1、测量装置，2、径向测量轮，3、轴向测量轮，4、车轮外形，5、车轮内侧基准面，6、滚动基准圆。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明作进一步阐释。

如图1所示，不落轮镟车床对车轮多边形的测量方法，包括步骤如下：

（1）使用不落轮镟车床将测量装置1的轴向测量轮3接触至车轮内侧基准面5上A处；

（2）存储车轮内侧基准面5 的坐标数据；

（3）安全收回测量装置1；

（4）将测量装置1的径向测量轮2接触至车轮外形4的滚动基准圆6处；

（5）使用不落轮镟车床将轮对旋转，测量装置1沿车轮圆周方向连续不间断扫描完整一周；

（6）存储车轮外形4的实际几何数据；

（7）安全收回测量装置1；

（8）将车轮外形4的数据经滤波、去噪、插值处理；

（9）绘制出车轮在圆周上各相位的几何形状变化情况，如图2所示；

（10）通过数据变换，绘制出车轮几何形状变化的波形趋势周期，如图3所示；

（11）经过快速傅立叶变换，得到在频域的多边形变化阶次情况，计算出车轮多边形的阶次情况及该阶次下的粗糙度水平，绘制阶次图，如图4所示；

（12）最后，确定车轮多边形的真实阶次和最大的粗糙度水平。

本发明可用于指导不落轮镟车床加工磨耗的轮对，以消除车轮多边形，使车轮更接近理想圆，从而消除安全隐患。轮对的左右车轮分别使用左右的测量装置1采用同样的方法进行测量计算，本方法还可以测量不同型号的滚动圆周。

以上所述仅为本发明的优选实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.不落轮镟车床对车轮多边形的测量方法，其特征在于：包括步骤如下：

包括步骤如下：

（1）使用不落轮镟车床将测量装置的轴向测量轮接触至车轮内侧基准面上A处；

（2）存储车轮内侧基准面的坐标数据；

（3）安全收回测量装置；

（4）将测量装置的径向测量轮接触至车轮外形的滚动基准圆处；

（5）使用不落轮镟车床将轮对旋转，测量装置沿车轮圆周方向连续不间断扫描完整一周；

（6）存储车轮外形的实际几何数据；

（7）安全收回测量装置；

（8）将车轮外形的数据经滤波、去噪、插值处理；

（9）绘制出车轮在圆周上各相位的几何形状变化情况；

（10）通过数据变换，绘制出车轮几何形状变化的波形趋势周期；

（11）经过快速傅立叶变换，得到在频域的多边形变化阶次情况，计算出车轮多边形的阶次情况及该阶次下的粗糙度水平，绘制阶次图；

（12）最后，确定车轮多边形的真实阶次和最大的粗糙度水平。