非接觸式鋼軌全輪廓磨耗測量系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、鐵路運(yùn)輸因其輸送能力大、綜合成本低的獨(dú)特優(yōu)勢而成為最重要的一種交通運(yùn)輸方式，是國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)與發(fā)展的大動(dòng)脈。鐵路安全是鐵路運(yùn)輸?shù)母厩疤岷突A(chǔ)，“安全第一”是鐵路永恒的主題，而鋼軌自身狀態(tài)與性能的優(yōu)劣，直接關(guān)系到鐵路的運(yùn)輸能力和行車安全，其中，鋼軌磨耗是不容忽視的重要因素。鋼軌磨耗主要是車輪與鋼軌間滑動(dòng)摩擦和滾動(dòng)摩擦產(chǎn)生的結(jié)果，一般在鋼軌軌頭部分產(chǎn)生，是決定鋼軌使用壽命的重要因素之一。
　　目前國內(nèi)鋼軌磨耗檢測手段主要是以接觸式測量

2、、人工操作為主，其效率低、工作量大、安全性低。本文運(yùn)用激光技術(shù)，采用激光傳感器和磁致伸縮傳感器和獨(dú)特的二維測量機(jī)構(gòu)，能快速獲取鋼軌斷面輪廓的坐標(biāo)，結(jié)合符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的磨耗測量基準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)鋼軌磨耗的高精度測量，開發(fā)了一套非接觸式鋼軌磨耗測量系統(tǒng)。
　　由于待測對(duì)象為鋼軌外輪廓，論文采用了分兩次掃描鋼軌軌頭的全部輪廓，再將得到的數(shù)據(jù)點(diǎn)云通過濾波、數(shù)據(jù)精簡和數(shù)據(jù)拼接等算法處理，將測量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換到同一個(gè)坐標(biāo)系中，得到完整的鋼軌軌頭外輪廓；再以通過

3、同步測量基準(zhǔn)定位塊所獲得的磨耗測量基準(zhǔn)點(diǎn)坐標(biāo)匹配標(biāo)準(zhǔn)鋼軌輪廓進(jìn)行對(duì)比，計(jì)算出鋼軌輪廓各處的磨耗的技術(shù)路線，完成了包括測量機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)、測量數(shù)據(jù)的處理、磨耗測量及試驗(yàn)樣機(jī)的調(diào)試實(shí)驗(yàn)在內(nèi)的系統(tǒng)研究工作，以及用于鋼軌磨耗信息處理與特征識(shí)別的濾波算法、最小二乘法、Hough算法、ICP算法等算法研究工作，并通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了算法模型的正確性。
　　為檢驗(yàn)鋼軌磨耗測量的效果，本文在實(shí)驗(yàn)室條件下，通過對(duì)預(yù)設(shè)磨耗試件的實(shí)際測量與數(shù)