基于平行四边形机构的轮对踏面擦伤在线动态测量系统的研究

摘要

轮对作为机车的关键走形部件之一，对机车的行车安全至关重要。而踏面擦伤将导致轮对运行状态的变化，影响机车的正常运行，所以对踏面擦伤的测量显得必不可少。而由于铁路现场坏境恶劣，特别是踏面处测量难度大，国内采用人工测量踏面擦伤值的居多，因此急需研制出一种能够对机车轮对踏面擦伤在线动态测量的系统。
　　本论文分析了现有国内外的各种测量方法的优缺点，并结合本次在线动态测量系统的目标及要求，采用了基于平行四边形机构的轮对踏面擦伤在线动态测量系统。该测量方法合理地运用了平行四边形机构平动的特性，并结合安装在平行四边形机构上的电涡流传感器的标定结果，当车轮滚过平行四边形机构的测量尺时引起测量尺平动并导致电涡流传感器的输出电压值的变化，从而实现对踏面擦伤深度大小的测定。本论文主要进行了以下工作的阐述:①对擦伤轮滚过钢轨进行了运动学分析，并仿真了擦伤处位移、速度、冲击加速度的时间相应曲线;②选取系统各装置的型号，依据布局图安装并对各部分功能进行了介绍;③对基于平行四边形机构的踏面擦伤在线动态测量系统进行了标定;④利用该测量系统进行现场实验，对采集的数据运用两种算法进行处理，并对比了两种算法的处理过程。得出基于平行四边形机构的踏面擦伤在线动态测量系统的擦伤深度的测量精度可控制在0.2mm之内。

目录

声明

致谢

摘要

1 引言

1．1 研究问题的提出及研究意义

1．2 轮对的基本尺寸

1．3 国内外研究现状

1．3．1 静态检测技术

1．3．2 动态检测技术

1．4 论文的主要研究内容

1．4．1 研究目标

1．4．2 研究内容

2 踏面擦伤动态测量原理及模型

2．1 踏面擦伤引起的运动学分析

2．2 轮对踏面擦伤动态检测系统的设计目标及要求

2．2．1 系统设计目标

2．2．2 系统环境要求

2．2．3 系统技术要求

2．3 基于平行四边形机构的动态擦伤模型测量原理

2．3．1 电涡流传感器

2．3．2 踏面擦伤动态测量原理

2．4 本章小结

3 基于平行四边形机构的踏面擦伤动态测量系统的选型

3．1 踏面擦伤自动检测系统选型

3．1．1 电涡流传感器

3．1．2 平行四边形机构

3．1．3 工供机

3．1．4 UPS不间断电源

3．1．5 多通道线路采集卡

3．2 踏面擦伤动态检测系统的布局

3．2．1 系统硬件的分布和功能

3．2．2 系统工作流程

3．3 本章小结

4 平行四边形系统的标定及测量结果分析

4．1 平行四边形系统的标定

4．1．1 电涡流传感器的标定

4．1．2 平行四边形标定

4．2 擦伤动态测量数据的处理及结果分析

4．2．1 普通算法处理擦伤

4．2．2 小波变换法处理擦伤

4．3 本章小结

5 结果与展望

5．1 总结

5．2 展望

参考文献

作者简历

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