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2021-04-21

激光位移傳感器在鐵路輪對測量中的應用

?  輪對是機車車輛轉向架的重要組成部分,在實際使用過程中,輪軌形狀和輪對幾何狀態的偏差會導致車輪踏面和輪輞的磨損加劇,從而影響機車車輛的正常運行。因此,輪對的檢測對車輛的安全運行有著重要的意義。目前,國內生產企業輪對參數的檢測方法大致有兩種。一種是手工檢測,其特點是勞動強度大,準確率低。二是使用三坐標測量機。雖然該方法具有較高的測試精度,但由于使用接觸測量方法,對車輪對等大型部件的測試時間很長,且效率太低。


  隨著鐵路系統的多次提速,輪對作為車輛安全的關鍵部件,其可靠性面臨著嚴峻的考驗。為了對輪對外形尺寸進行可靠的檢測,建立了自動檢測設備,避免了人工檢測的誤差,為客戶提供了可靠的檢測數據,提高了數據管理的便捷性。激光位移傳感器是一種非接觸式測量裝置,具有采用速度快、測量精度高的優點,可以保證不磨損、測量精度高。



  激光位移傳感器測量原理


  激光發射器通過透鏡在被測物體表面發射可見的紅色激光。被物體反射的激光通過接收透鏡,被內部的CCD矩陣接收。根據不同的測量距離,CCD線性矩陣以不同的角度呈現不同的信號。根據這個角度信息,可以轉換傳感器與被測物體之間的距離。


  測試要求:


  具體來說,鐵路輪對踏面檢測過程可分為定點檢測和尺寸檢測兩大類。定點檢測可以包括車輪徑向跳動和制動盤端部跳動。在檢測過程中,檢測設備保持靜止,被測輪對沿軸旋轉。尺寸測試項目包括內距、車輪位置、盤位置、軸長、軸頸長度、胎面直徑、胎面形狀和輪輞寬度。測試過程中,被測輪對保持相對靜止,檢測輪對的特征面(如軸端、軸肩、輪輞內側等)或特征點(如胎面距內側70mm等)之間的距離。


  測量方法:


  當激光傳感器沿軸從左到右移動,直徑不同的橫截面數據,處理在測試可以通過軟件構件的計算每個點坐標,就像被測工件的形狀。電腦根據圖形數據,均能準確計算出軸向尺寸。當輪對以軸為中心以一定角度旋轉時(旋轉角度按360度圓周等量選取),可根據試驗要求測量多組數據并進一步分析。

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