專利名稱：機車車輪與滾動試驗臺軌道輪的定位方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種在機車滾動試驗臺進行機車動力學實驗中機車車輪與滾動試驗臺軌道輪的定位方法。
背景技術：
在機車進入機車滾動試驗臺進行機車動力學實驗時，存在一個機車車輪與滾動試驗臺的軌道輪之間的定位問題，只有機車車輪正確落位在滾動試驗臺的軌道輪正上方時所測的機車動力學試驗數(shù)據(jù)精度才會較高和準確。 機車在滾動試驗臺進行試驗前的機車車輪與軌道輪的對準定位方法較多，現(xiàn)階段所采用方法有如下幾種。第一種方法是用人眼晴觀察，看車輪與軌道輪接觸點A是否在軌道輪的最高點B來判斷是否已對準，同時通過人眼要找準B點位置也很不容易，所以這種判斷精度特別差、費時、效率低下。同時也容易受人的技術因素影響
第二個方法是通過滾動試驗臺的牽引定位裝置上安裝的拉壓力傳感器來確定。如圖I所示，機車4在兩頭牽引定位裝置I的作用下被固定并拉緊，在這一拉緊過程中機車車輪3會在軌道輪5上左右移動，當機車車輪3與軌道輪5接觸點不在軌道輪5最高點時，在機車4的重力作用下會產(chǎn)生一個水平分力，而水平分力是一個有方向的力。在這一水平力作用下機車4兩頭的拉壓力傳感器2讀數(shù)就有數(shù)據(jù)差，根據(jù)有關力學計算該力數(shù)據(jù)差的大小正好等于這一水平分力。當機車車輪3與軌道輪5接觸點正好在軌道輪5最高點時在理論上來說就不會產(chǎn)生這一水平分力，在不受其它力影響下兩頭的拉壓力傳感器2所受的力就只有相互相等預緊力，其得到讀數(shù)是完全一致的，我們由此可判斷機車車輪與軌道輪已對準。但本方法為間接判斷法，各種力影響因素較多，定位誤差也比較大，準確性也較差。第三種方法是吊垂線法，本方法比較古老但實用，使用時通過吊線將機車車輪中心點與軌道輪中心聯(lián)系在一起，當?shù)醮咕€通過機車中心點并且正好指向軌道輪中心點時，既兩輪已對準，本方法對準精度較高，但對準時比較麻煩、對準時間長，費時、費力，人工作時安全性差，同時也易受人技術能力的影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，針對現(xiàn)有技術的不足，提供一種機車車輪與滾動試驗臺軌道輪的定位方法，定位精度高，判斷準確。本發(fā)明的技術方案為，一種機車車輪與滾動試驗臺軌道輪的定位方法，該方法包括如下步驟
將兩臺激光測量儀分別安裝在滾動試驗臺中一個軌道輪徑向的兩側，兩臺激光測量儀以軌道輪的縱向中心線呈水平對稱布置，且激光測量儀向該軌道輪頂部的機車車輪發(fā)射的兩束激光束的發(fā)射角與水平線的夾角相同，兩束激光束所在平面垂直于軌道輪的軸線；對比兩臺激光測量儀測得的數(shù)據(jù)，機車向兩臺激光測量儀測得的數(shù)據(jù)中數(shù)值較大的一個激光測量儀的方向移動，直至兩臺激光測量儀測得的數(shù)值相同，完成對機車車輪的定位。機車車輪與軌道輪對準裝置主要測量對準工具是激光測距儀，單個激光測距儀在600mm測量距離范圍內(nèi)的測量精度可達O. 1mm。機車車輪踏面是圓形面，與輪心線垂直同一個平面上車輪外圓各點到機車車輪中心點的距離是相等的。我們正是利用車輪踏面的這一特性來測量確定車輪的中心點和中心線。機車車輪與軌道輪的對準正是基于車輪與軌道輪的踏面是圓形結構這一特性，其基本定位原理如下
在原理2中，當我們在A、B兩點發(fā)射兩束激光束直接照射在圓上，注意這里的兩束
激光束的照向方向有規(guī)定(我們規(guī)定兩激光束中的任一激光束的照射方向與兩激光發(fā)射點的連線的夾角相等)，當兩激光測距儀的距離讀數(shù)相等時(也即激光發(fā)射點A至圓C點距離與激光發(fā)射點B至圓D點的距離相等)，根據(jù)數(shù)學原理我們發(fā)現(xiàn)圓的中心正好在兩激光發(fā)射點連線的中心垂直線上，這樣我們就找出了圓的中心和中心線。即使當圓從左至右移動，在這移動中盡管C、D兩點在圓上也在變化，只要我們在這一移動過程保持激光發(fā)射角和發(fā)射點不變，就能找到兩激光測量距離相等的圓的位置，只有找到這一圓的位置我們就能確定圓的中心及中心線。由上述原理可知，本發(fā)明中的激光測距儀測得的距離數(shù)據(jù)相等時，車輪的縱向中心線正好在激光測距儀連線的中心垂直線上，又由于激光測距儀的布置是以軌道輪的縱向中心線呈水平對稱布置，且激光測量儀向軌道輪頂部的機車車輪發(fā)射的兩束激光束的發(fā)射角與水平線的夾角相同，兩束激光束所在平面垂直于軌道輪的軸線，因此軌道輪的縱向中心線也在激光測距儀連線的中心垂直線上；所以車輪的縱向中心線與軌道輪的縱向中心線在一條直線上。由以上可知，本發(fā)明所述機車車輪與滾動試驗臺軌道輪的定位方法操作方便，測量過程快，數(shù)據(jù)在機車移動過程中立即顯示，無須人工測量，即可人工判斷定位，也可由電腦判斷定位，定位時間短。


圖I為背景技術中定位方法2采用的裝置示意 圖2為本發(fā)明所述定位方法的原理 圖3為本發(fā)明所述定位方法中各部件示意圖。
具體實施例方式一種機車車輪與滾動試驗臺軌道輪的定位方法，實施該定位方法的部件如圖3所示,該方法包括如下步驟
將兩臺激光測量儀6分別安裝在滾動試驗臺中一個軌道輪5徑向的兩側，兩臺激光測量儀6以軌道輪5的縱向中心線呈水平對稱布置，且激光測量儀6向該軌道輪5頂部的機車車輪3發(fā)射的兩束激光束7的發(fā)射角與水平線的夾角相同，兩束激光束7所在平面垂直于軌道輪5的軸線；對比兩臺激光測量儀6測得的數(shù)據(jù)，機車向兩臺激光測量儀6測得的數(shù)據(jù)中數(shù)值較大的一個激光測量儀6的方向移動，當左邊的激光測量儀6數(shù)據(jù)大于右邊的激光測量儀6數(shù)據(jù)，機車就應向左 邊移動；當右邊激光測量儀6的數(shù)據(jù)大于左邊激光測量儀6的數(shù)據(jù)時，機車就應該向右邊移動，直至兩臺激光測量儀6測得的數(shù)值相同，完成對機車車輪3的定位。
權利要求
1.一種機車車輪與滾動試驗臺軌道輪的定位方法，其特征是，該方法包括如下步驟將兩臺激光測量儀分別安裝在滾動試驗臺中一個軌道輪徑向的兩側，兩臺激光測量儀以軌道輪的縱向中心線呈水平對稱布置，且激光測量儀向該軌道輪頂部的機車車輪發(fā)射的兩束激光束的發(fā)射角與水平線的夾角相同，兩束激光束所在平面垂直于軌道輪的軸線；對比兩臺激光測量儀測得的數(shù)據(jù)，機車向兩臺激光測量儀測得的數(shù)據(jù)中數(shù)值較大的一個激光測量儀的方向移動，直至兩臺激光測量儀測得的數(shù)值相同，完成對機車車輪的定位。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種在機車滾動試驗臺進行機車動力學實驗中機車車輪與滾動試驗臺軌道輪的定位方法，將兩臺激光測量儀分別安裝在滾動試驗臺中一個軌道輪徑向的兩側，通過兩臺激光測量儀測得的數(shù)據(jù)調(diào)整機車移動方向，直至兩臺激光測量儀測得的數(shù)值相同，完成對機車車輪的定位。本發(fā)明所述機車車輪與滾動試驗臺軌道輪的定位方法操作方便，測量過程快，數(shù)據(jù)在機車移動過程中立即顯示，無須人工測量，即可人工判斷定位，也可由電腦判斷定位，定位時間短。
文檔編號G01M17/08GK102840988SQ20121038547
公開日2012年12月26日 申請日期2012年10月12日 優(yōu)先權日2012年10月12日
發(fā)明者朱亦平, 黎劍鋒 申請人:株洲南車時代電氣股份有限公司