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基于激光位移传感器的车轮踏面磨耗检测方法研究
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车轮踏面磨耗是城轨车辆安全运行的重要参数，检测车轮踏面磨耗对保障列车行车安全有着重要意义。随着列车的运营里程的增加，车轮踏面磨耗不均匀以及磨耗速率增大导致车轮轮径值变化较大，降低了列车运行的安全性和舒适性，因此定期对车轮踏面磨耗进行检测，获得准确的磨耗值进而判断是否超限，对于保证列车安全运营十分重要。
目前车轮踏面磨耗检测主要分为接触式测量和非接触式测量两种方法。接触式检测以车轮直径测量仪为主，检测精度受人为因素影响较大，但因其操作简单，目前仍是踏面磨耗测量的主要方法。非接触式检测主要分为图像法和激光法。图像法通过CCD相机拍摄车轮踏面，经过图像处理得到车轮踏面轮廓信息，实现车轮踏面磨耗检测，但该方法的系统结构复杂、抗干扰能力较低。随着激光技术的快速发展，城轨车辆踏面磨耗检测研究取得较大进展。谢海椿和杨静提出一种基于激光位移传感器的便携式轮对测量仪，通过激光传感器和直线步进电机的组合获得轮对轮廓离散坐标数据进而得到轮对尺寸参数，但该装置无法有效提取车轮端面，检测精度低。冯其波等提出一种基于激光三角原理车轮直径检测方法，通过单个激光传感器或耆两个激光传感器实现车轮轮径检测。李海玉和王长庚等提出一种基于2D激光位移传感器的轮缘尺寸在线检测方法，通过布设在轨道内外两侧的激光位移传感器对车轮轮廓进行探测，得到轮缘尺寸参数。
本文提出一种基于激光位移传感器的车轮踏面磨耗检测方法：2D激光位移传感器安装于轨道外侧对车轮踏面轮廓进行探测，结合标准车轮轮廓线重构车轮实际轮廓线，进而由车轮轮廓几何关系得到车轮轮缘高度，实现车轮踏面磨耗检测。
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