三维检测技术在列车车轮检测与维修中的应用研究

摘要

近年来，随着我国铁路的全面提速，对列车运行安全性能的要求大幅提高，国家有关部门对铁路机车修复加工的要求也越来越高。列车车轮作为列车最重要的部件之一，长期处于高机械应力运动中，车轮和钢轨接触摩擦后造成一定程度磨损。车轮装置之间的机械磨损是不容忽视的问题，它不仅关系到车辆运行的安全，也关系到延长车轮寿命、降低铁路机车运营成本。
　　 目前我国车轮检测仍然主要依赖传统人工检测手段。这种传统人工检测方法，基于车轮轮缘和踏面的某一条横向切面曲线，不仅劳动强度大，检测片面，而且受人为因素、故障所在的部位、现场工作条件、气候以及检测时间限制等因素影响，容易出现漏检和漏修现象，严重影响列车的安全运行。另外，在车轮实际维修过程中，这种检测手段容易造成大量检修车轮过量镟修，或者因镟修量不足导致返修。
　　 为克服传统检测手段的不足，本文结合逆向工程原理，采用计算机辅助检测技术，对列车车轮进行三维全参数检测，并根据车轮的检修规范，制定了最优镟修方案，实现车轮检测与维修的统一，为车轮的精确检测与经济镟修提供了新的方法与思路。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 论文研究的背景

1．2 国内外研究现状

1．3 论文研究的目的及主要内容

第二章 车轮结构、损伤形式及其损伤评价标准

2．1 车轮的结构

2．1．1 车轮种类

2．1．2 车轮各部分的名称及作用

2．1．3 车轮踏面外形

2．2 车轮的损伤形式、原因及危害

2．2．1 踏面损伤

2．2．2 轮缘磨损

2．3 车轮检测原理

2．3．1 传统车轮检测原理

2．3．2 车轮三维检测原理

2．4 列车车轮3D检修方案

2．5 本章小结

第三章 计算机辅助检测

3．1 计算机辅助检测简介

3．1．1 计算机辅助检测概念

3．1．2 计算机辅助检测的应用

3．2 计算机辅助检测技术实施的软、硬件条件

3．2．1 硬件条件

3．2．2 软件条件

3．2．3 Geomagic Qualify简介

3．3 三维数据获取实例：列车车轮的数据获取

3．3．1 测量设备简介

3．3．2 获取车轮三维数据

3．4 本章小结

第四章 车轮参数化模型库设计

4．1 参数化设计原理

4．2 Pro／E参数化设计

4．2．1 族表

4．2．2 程序(Program)

4．2．3 开发工具包

4．3 基于Pro／Toolkit参数化设计基本步骤

4．4 基于Pro／E的车轮模型库设计的实现过程

4．4．1 创建车轮的参数化三维模型

4．4．2 创建应用程序并注册运行

4．5 本章小结

第五章 车轮的检测与分析

5．1 建立待检车轮的基准模型

5．1．1 车轮数据边缘特征提取及处理

5．1．2 检测基准车轮模型其他参数的确定

5．2 车轮检测

5．3 确定车轮经济镟修方案

5．3．1 车轮镟修参数关系

5．3．2 制定实例车轮镟修方案

5．4 镟修方案检验

5．5 本章小结

结论

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文