详情

原文传递车辆运行轮廓限界在线检测装置、其安装方法及检测方法

专利名称：	车辆运行轮廓限界在线检测装置、其安装方法及检测方法
摘要：	本发明涉及一种车辆运行轮廓限界在线检测装置、其安装方法及检测方法，所述装置包括：两个对称的传感器安装装置，该安装装置包括基座、安装于基座上的竖向传感器安装件以及一端安装于竖向传感器安装件上部的横向传感器安装件，竖向传感器安装件和横向传感器安装件上均安装有多个激光距离传感器；传感器标定装置，包括竖向传感器标定件和横向传感器标定件；两个对称并相互连接的距离标定装置，该距离标定装置包括主板、垂直安装于主板上的定位块以及安装于主板下部的卡板；定位块的前表面设有与其垂直的通孔，卡板上设有相互垂直的上表面和侧表面。本发明能够实现对轨道车辆运行轮廓限界的高精度在线快速检测，检测精度及检测效率高，人工成本低。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	山东;37
申请人：	中车青岛四方车辆研究所有限公司
发明人：	王丰东;王明海;孟琳山;王勇;张兴田;丁辉;吴金麟
专利状态：	有效
申请日期：	2019-08-30T00:00:00+0800
发布日期：	2019-11-22T00:00:00+0800
申请号：	CN201910814916.3
公开号：	CN110481592A
代理机构：	青岛清泰联信知识产权代理有限公司
代理人：	徐艳艳
分类号：	B61K9/02(2006.01);B;B61;B61K;B61K9
申请人地址：	266031 山东省青岛市市北区瑞昌路231号
主权项：	1.一种车辆运行轮廓限界在线检测装置，其特征在于，包括：两个对称的传感器安装装置，该传感器安装装置包括基座、安装于所述基座上的竖向传感器安装件以及一端安装于所述竖向传感器安装件上部的横向传感器安装件，所述竖向传感器安装件的传感器安装面上沿竖直方向安装有n个激光距离传感器，所述横向传感器安装件的传感器安装面上按设定距离安装有m个激光距离传感器；传感器标定装置，包括安装于所述竖向传感器安装件上的竖向传感器标定件和安装于所述横向传感器安装件上的横向传感器标定件；两个对称并相互连接的距离标定装置，该距离标定装置包括主板、垂直安装于主板上的定位块以及安装于主板下部的卡板，所述定位块的前表面设有与该前表面垂直的通孔，所述卡板上设有相互垂直的上表面和侧表面。 2.如权利要求1所述的车辆运行轮廓限界在线检测装置，其特征在于，所述竖向传感器安装件上的每一个激光距离传感器与所述竖向传感器安装件上的第一个激光距离传感器之间的距离为设定值Lai,i＝2,3,…,n，所述横向传感器安装件上的每一个激光距离传感器与竖向传感器安装件上的第一个激光距离传感器之间的横向距离为设定值Lhbj,j＝1,2,3,…,m、纵向距离为设定值Lzbj,j＝1,2,3,…,m；所述竖向传感器安装件上的每一个激光距离传感器与所述竖向传感器标定件上的标定面之间的距离为设定值Lbdan，所述横向传感器安装件上的每一个激光距离传感器与所述横向传感器标定件上的标定面之间的距离为设定值Lbdbm。 3.如权利要求2所述的车辆运行轮廓限界在线检测装置，其特征在于，所述定位块上的通孔与所述卡板的上表面之间的距离为设定值L1，所述定位块的前表面与所述卡板的侧表面之间的距离为设定值L2。 4.如权利要求1所述的车辆运行轮廓限界在线检测装置，其特征在于，所述竖向传感器标定件和所述横向传感器标定件均包括设有传感器标定面的传感器标定件本体以及安装法兰，所述传感器标定件本体的两端设有垂直于所述传感器标定件本体的侧臂，所述安装法兰与所述侧臂的端部连接；所述竖向传感器标定件通过所述安装法兰安装于所述竖向传感器安装面上，所述横向传感器标定件通过所述安装法兰安装于所述横向传感器安装面上。 5.如权利要求4所述的车辆运行轮廓限界在线检测装置，其特征在于，所述竖向传感器标定件的传感器标定面与安装法兰之间的距离与所述横向传感器标定件的传感器标定面与安装法兰之间的距离相等。 6.如权利要求1至5任意一项所述的车辆运行轮廓限界在线检测装置，其特征在于，每个距离标定装置的主板位于车辆运行导轨内侧的一端均设有拉紧法兰，所述拉紧法兰上设有螺栓孔，两个距离标定装置的拉紧法兰由紧定螺栓通过螺栓孔连接。 7.如权利要求7所述的车辆运行轮廓限界在线检测装置，其特征在于，所述主板的上表面与所述卡板的上表面平行。 8.一种车辆运行轮廓限界在线检测装置的安装方法，其特征在于，包括以下步骤： S1、安装距离标定装置以车辆运行导轨的上表面和侧面为距离标定装置的标定基准，将左右对称的距离标定装置的卡板的上表面和侧表面分别卡在左右两条导轨的上表面和外侧面上，并通过紧固螺栓将两个距离标定装置的拉紧法兰连接；在距离标定装置的主板上放置水平仪，调整紧固螺栓，使距离标定装置的主板上表面处于水平位置； S2、安装传感器安装装置将基座放置在土建基础上，调整竖向传感器安装件的角度，使竖向传感器安装件上的传感器安装面与距离标定装置的主板上表面垂直； S3、安装激光距离传感器将第一个激光距离传感器安装到竖向传感器安装件的传感器安装面上，并调整第一个激光距离传感器的安装角度及安装位置，然后调整距离标定装置的位置，使第一个激光距离传感器发出的激光束能够完整穿过距离标定装置定位块上的通孔，再通过激光水平仪在竖向传感器安装件的传感器安装面发射一条垂直的激光束，调整激光水平仪的位置，使激光水平仪发射的激光束与第一个激光距离传感器的激光发射点重合，将其余n-1个激光距离传感器沿竖直方向安装到竖向传感器安装件的传感器安装面上，每一个激光距离传感器与所述竖向传感器安装件上的第一个激光距离传感器之间的距离为设定值Lai,i＝2,3,…,n，同时调整这n-1个激光距离传感器，使这n-1个激光距离传感器的激光发射点与激光水平仪发射的激光束重合；将m个激光距离传感器安装到横向传感器安装件的传感器安装面上，每一个激光距离传感器与所述竖向传感器安装件上的第一个激光距离传感器之间的横向距离为设定值Lhbj,j＝1,2,3,…,m、纵向距离为设定值Lzbj,j＝1,2,3,…,m，调整这m个激光距离传感器，使这m个激光距离传感器的激光发射点与激光水平仪发射的激光束重合； S4、距离标定装置对竖直方向第一个激光距离传感器进行标定用厚度为L3的硬板紧贴在定位块前表面上，遮挡住定位块上的通孔，记录此时竖向传感器安装件上第一个激光距离传感器的测量值L4，用竖向传感器标定件对竖向传感器安装件上的激光距离传感器进行标定，用横向传感器标定件对横向传感器安装件上的激光距离传感器进行标定。 9.如权利要求8所述的车辆运行轮廓限界在线检测装置的安装方法，其特征在于，步骤S2中，通过在基座与土建基础之间增减垫片的方式调整竖向传感器安装件的角度。 10.如权利要求8或9所述的车辆运行轮廓限界在线检测装置的安装方法，其特征在于，步骤S4中，对激光距离传感器进行标定的具体方法为：通过安装法兰将竖向传感器标定件安装于竖向传感器安装件的传感器安装面上，测量激光距离传感器与竖向传感器标定件的标定面之间的距离，设为Lbd，记录n个激光距离传感器测量值，依次设为Lbda1,Lbda2,...,Lbdan，以Lbd为基准值，对竖向传感器安装件上的激光距离传感器进行标定，使每个激光距离传感器的测量值均与基准值Lbd相同；通过安装法兰将横向传感器标定件安装于横向传感器安装件的传感器安装面上，测量激光距离传感器与横向传感器标定件的标定面之间的距离，该距离与安装于竖向传感器安装件上的激光距离传感器和竖向标定件的标定面之间的距离相同，同样为Lbd，记录m个激光距离传感器测量值，依次设为Lbdb1,Lbdb2,...,Lbdbm，以Lbd为基准值，对横向传感器安装件上的激光距离传感器进行标定，使每个激光距离传感器的测量值均与基准值Lbd一致。 11.一种车辆运行轮廓限界在线检测方法，其特征在于，包括以下步骤：竖向传感器安装件上从下至上依次安装有激光传感器a1,a2,...,an，横向传感器安装件上从竖向传感器安装件一端至另一端依次安装有激光传感器b1,b2,...,bm，当车辆沿导轨通过时，各激光距离传感器检测到的数值依次为La1,La2,...,Lan及Lb1,Lb2,...,Lbm；根据车辆理论最大限界曲线设立虚拟坐标系，其中，虚拟坐标系的横坐标为导轨顶面，即距离标定装置中卡板上表面所在平面，虚拟坐标系的纵坐标为导轨侧面，即距离标定装置中卡板侧表面所在平面，虚拟坐标系中分布的一系列点a1',a2',...,an'和b1',b2',...,bm'分别与实际激光距离传感器a1,a2,...,an以及b1,b2,...,bm相对应，即在虚拟坐标系X'O'Y'中，an'点的横坐标为-(L2+L3+L4+Lbd-Lbda1)，an'点的纵坐标为L1+Lai，bm'点的横坐标为L2+L3+L4+Lbd-Lbda1-Lhbj或-(L2+L3+L4+Lbd-Lbda1-Lhbj)，bm'点的纵坐标为L1+Lzbj；其中，L1为定位块上的通孔与卡板的上表面之间的距离，L2为定位块的前表面与卡板的侧表面之间的距离，L3为紧贴在定位块前表面上的硬板的厚度，L4为遮挡住定位块上的通孔时竖向传感器安装件上第一个激光距离传感器的测量值，Lbd为安装于竖向/横向传感器安装件的激光距离传感器与竖向/横向传感器标定件的标定面之间的距离，Lbda1为竖向传感器安装件上的第一个激光距离传感器a1的测量值，Lhbj,j＝1,2,3,…,m为横向传感器安装件上的每一个激光距离传感器与竖向传感器安装件上的第一个激光距离传感器之间的横向距离，Lzbj,j＝1,2,3,…,m为横向传感器安装件上的每一个激光距离传感器与竖向传感器安装件上的第一个激光距离传感器之间的纵向距离；在理论坐标系中，点a1',a2',...,an'和b1',b2',...,bm'到车辆理论最大限界曲线的距离为La1',La2',...,Lan'及Lb1',Lb2',...,Lbm'，通过以下公式分别计算Mn和Nm：若Mn和Nm的值均大于0，则认为该车辆轮廓限界合格，否则为不合格。
所属类别：	发明专利