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原文传递轮对踏面磨耗确定方法和装置

专利名称：	轮对踏面磨耗确定方法和装置
摘要：	本发明实施例提供一种轮对踏面磨耗确定方法和装置，属于铁路运输领域。该方法包括：根据轨面与轮对的偏移量、钢轨相对轮对的顶面上移量、第一圆弧的半径、第二圆弧的半径、钢轨中点到第一圆弧和所述第二圆弧的切点的距离确定钢轨顶面曲线方程；根据钢轨顶面曲线方程和轮对踏面曲线坐标，确定钢轨接触区域的变形量方程；根据钢轨接触区域的变形量方程，计算钢轨相对所述轮对的变形面积；根据钢轨相对轮对的变形面积等于预设的轮对变形面积时的钢轨相对轮对的顶面上移量、钢轨接触区域的变形量方程、轮对踏面曲线坐标以及轮对踏面各点的滚动磨耗量与变形量大小的比例系数，得到磨耗后的轮对踏面曲线坐标。本发明可以低成本、高效率实现轮对踏面磨耗规律分析。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	北京;11
申请人：	中国神华能源股份有限公司
发明人：	丁源;方琪琦;王萌;刘洋;陈丙炎;宋丽莉;王文刚;康凤伟;李权福;王洪昆;边志宏;卢宇星;王蒙
专利状态：	有效
申请日期：	2019-06-12T00:00:00+0800
发布日期：	2019-09-17T00:00:00+0800
申请号：	CN201910505770.4
公开号：	CN110239588A
代理机构：	北京润平知识产权代理有限公司
代理人：	肖冰滨;王晓晓
分类号：	B61K9/12(2006.01);B;B61;B61K;B61K9
申请人地址：	100011 北京市东城区安外西滨河路22号神华大厦
主权项：	1.一种轮对踏面磨耗确定方法，所述轮对与钢轨接触，所述钢轨包括半径最大的第一圆弧和与轮缘接触的位置的第二圆弧，其特征在于，该方法包括：检测所述第一圆弧的半径、所述第二圆弧的半径、钢轨中点到所述第一圆弧和所述第二圆弧的切点的距离；根据轨面与所述轮对的偏移量、所述钢轨相对轮对的顶面上移量、所述第一圆弧的半径、所述第二圆弧的半径、钢轨中点到所述第一圆弧和所述第二圆弧的切点的距离确定钢轨顶面曲线方程；根据所述钢轨顶面曲线方程和所述轮对踏面曲线坐标，确定钢轨接触区域的变形量方程；根据所述钢轨接触区域的变形量方程，计算所述钢轨相对所述轮对的变形面积；根据所述钢轨相对所述轮对的变形面积等于预设的轮对变形面积时的钢轨相对轮对的顶面上移量、所述钢轨接触区域的变形量方程、所述轮对踏面曲线坐标以及所述轮对踏面各点的滚动磨耗量与变形量大小的比例系数，得到磨耗后的轮对踏面曲线坐标。 2.根据权利要求1所述的轮对踏面磨耗确定方法，其特征在于，所述根据轨面与所述轮对的偏移量、所述钢轨相对轮对的顶面上移量、所述第一圆弧的半径、所述第二圆弧的半径、钢轨中点到所述第一圆弧和所述第二圆弧的切点的距离确定钢轨顶面曲线方程包括：根据所述第一圆弧的半径、所述第二圆弧的半径、钢轨中点到所述第一圆弧和所述第二圆弧的切点的距离确定所述第二圆弧的圆心坐标；根据轨面与所述轮对的偏移量、所述钢轨相对轮对的顶面上移量、所述第二圆弧的圆心坐标、所述第一圆弧的半径以及所述第二圆弧的半径确定所述钢轨顶面曲线方程。 3.根据权利要求1所述的轮对踏面磨耗确定方法，其特征在于，所述第二圆弧的圆心坐标通过以下公式得到：其中，所述x1为所述第二圆弧的圆心横坐标，y1为所述第二圆弧的圆心纵坐标，r1为所述第一圆弧的半径，r2为所述第二圆弧的半径，w1为钢轨中点到所述第一圆弧和所述第二圆弧的切点的距离。 4.根据权利要求1所述的轮对踏面磨耗确定方法，其特征在于，所述钢轨顶面曲线方程为：其中，y(x,α,h)为所述钢轨顶面曲线方程，α为轨面与所述轮对的偏移量，h为钢轨相对轮对的顶面上移量，y1为所述第二圆弧的圆心纵坐标，r2为所述第二圆弧的半径，x1为所述第二圆弧的圆心横坐标，w2为钢轨宽度的一半。 5.根据权利要求1所述的轮对踏面磨耗确定方法，其特征在于，所述钢轨接触区域的变形量方程为：其中，A(x,α,h)为所述钢轨接触区域的变形量方程，y(x,α,h)为所述钢轨顶面曲线方程，f(x)为所述轮对踏面曲线纵坐标。 6.根据权利要求1所述的轮对踏面磨耗确定方法，其特征在于，所述钢轨相对所述轮对的变形面积通过以下公式得到： B＝∑A(x,α,h)·Δx 其中，B为所述钢轨相对所述轮对的变形面积，所述Δx为所述钢轨宽度划分为多个小区间的区间长度。 7.根据权利要求1所述的轮对踏面磨耗确定方法，其特征在于，所述磨耗后的轮对踏面曲线坐标通过以下公式得到： (x2,y2)＝(x,f(x)-k·A(x,α,h0)) 其中，(x2,y2)为所述磨耗后的轮对踏面曲线坐标，x,f(x)为所述轮对踏面曲线坐标，k为所述轮对踏面各点的滚动磨耗量与变形量大小的比例系数，h0为所述钢轨相对所述轮对的变形面积等于预设的轮对变形面积时的钢轨相对轮对的顶面上移量。 8.一种轮对踏面磨耗确定装置，所述轮对与钢轨接触，所述钢轨包括半径最大的第一圆弧和与轮缘接触的位置第二圆弧，其特征在于，该装置包括：检测单元以及处理单元，其中，所述检测单元用于检测所述第一圆弧的半径、所述第二圆弧的半径、钢轨中点到所述第一圆弧和所述第二圆弧的切点的距离；所述处理单元用于：根据轨面与所述轮对的偏移量、所述钢轨相对轮对的顶面上移量、所述第一圆弧的半径、所述第二圆弧的半径、钢轨中点到所述第一圆弧和所述第二圆弧的切点的距离确定钢轨顶面曲线方程；根据所述钢轨顶面曲线方程和所述轮对踏面曲线坐标，确定钢轨接触区域的变形量方程；根据所述钢轨接触区域的变形量方程，计算所述钢轨相对所述轮对的变形面积；根据所述钢轨相对所述轮对的变形面积等于预设的轮对变形面积时的钢轨相对轮对的顶面上移量、所述钢轨接触区域的变形量方程、所述轮对踏面曲线坐标以及所述轮对踏面各点的滚动磨耗量与变形量大小的比例系数，得到磨耗后的轮对踏面曲线坐标。 9.根据权利要求8所述的轮对踏面磨耗确定装置，其特征在于，所述根据轨面与所述轮对的偏移量、所述钢轨相对轮对的顶面上移量、所述第一圆弧的半径、所述第二圆弧的半径、钢轨中点到所述第一圆弧和所述第二圆弧的切点的距离确定钢轨顶面曲线方程包括：根据所述第一圆弧的半径、所述第二圆弧的半径、钢轨中点到所述第一圆弧和所述第二圆弧的切点的距离确定所述第二圆弧的圆心坐标；根据轨面与所述轮对的偏移量、所述钢轨相对轮对的顶面上移量、所述第二圆弧的圆心坐标、所述第一圆弧的半径以及所述第二圆弧的半径确定所述钢轨顶面曲线方程。 10.根据权利要求8所述的轮对踏面磨耗确定装置，其特征在于，所述磨耗后的轮对踏面曲线坐标通过以下公式得到： (x2,y2)＝(x,f(x)-k·A(x,α,h0)) 其中，(x2,y2)为所述磨耗后的轮对踏面曲线坐标，x,f(x)为所述轮对踏面曲线坐标，k为所述轮对踏面各点的滚动磨耗量与变形量大小的比例系数，h0为所述钢轨相对所述轮对的变形面积等于预设的轮对变形面积时的钢轨相对轮对的顶面上移量。
所属类别：	发明专利