专利名称：机车车轮与滚动试验台轨道轮的定位方法
技术领域：
本发明涉及一种在机车滚动试验台进行机车动力学实验中机车车轮与滚动试验台轨道轮的定位方法。
背景技术：
在机车进入机车滚动试验台进行机车动力学实验时，存在一个机车车轮与滚动试验台的轨道轮之间的定位问题，只有机车车轮正确落位在滚动试验台的轨道轮正上方时所测的机车动力学试验数据精度才会较高和准确。 机车在滚动试验台进行试验前的机车车轮与轨道轮的对准定位方法较多，现阶段所采用方法有如下几种。第一种方法是用人眼晴观察，看车轮与轨道轮接触点A是否在轨道轮的最高点B来判断是否已对准，同时通过人眼要找准B点位置也很不容易，所以这种判断精度特别差、费时、效率低下。同时也容易受人的技术因素影响
第二个方法是通过滚动试验台的牵引定位装置上安装的拉压力传感器来确定。如图I所示，机车4在两头牵引定位装置I的作用下被固定并拉紧，在这一拉紧过程中机车车轮3会在轨道轮5上左右移动，当机车车轮3与轨道轮5接触点不在轨道轮5最高点时，在机车4的重力作用下会产生一个水平分力，而水平分力是一个有方向的力。在这一水平力作用下机车4两头的拉压力传感器2读数就有数据差，根据有关力学计算该力数据差的大小正好等于这一水平分力。当机车车轮3与轨道轮5接触点正好在轨道轮5最高点时在理论上来说就不会产生这一水平分力，在不受其它力影响下两头的拉压力传感器2所受的力就只有相互相等预紧力，其得到读数是完全一致的，我们由此可判断机车车轮与轨道轮已对准。但本方法为间接判断法，各种力影响因素较多，定位误差也比较大，准确性也较差。第三种方法是吊垂线法，本方法比较古老但实用，使用时通过吊线将机车车轮中心点与轨道轮中心联系在一起，当吊垂线通过机车中心点并且正好指向轨道轮中心点时，既两轮已对准，本方法对准精度较高，但对准时比较麻烦、对准时间长，费时、费力，人工作时安全性差，同时也易受人技术能力的影响。
发明内容
本发明的目的在于，针对现有技术的不足，提供一种机车车轮与滚动试验台轨道轮的定位方法，定位精度高，判断准确。本发明的技术方案为，一种机车车轮与滚动试验台轨道轮的定位方法，该方法包括如下步骤
将两台激光测量仪分别安装在滚动试验台中一个轨道轮径向的两侧，两台激光测量仪以轨道轮的纵向中心线呈水平对称布置，且激光测量仪向该轨道轮顶部的机车车轮发射的两束激光束的发射角与水平线的夹角相同，两束激光束所在平面垂直于轨道轮的轴线；对比两台激光测量仪测得的数据，机车向两台激光测量仪测得的数据中数值较大的一个激光测量仪的方向移动，直至两台激光测量仪测得的数值相同，完成对机车车轮的定位。机车车轮与轨道轮对准装置主要测量对准工具是激光测距仪，单个激光测距仪在600mm测量距离范围内的测量精度可达O. 1mm。机车车轮踏面是圆形面，与轮心线垂直同一个平面上车轮外圆各点到机车车轮中心点的距离是相等的。我们正是利用车轮踏面的这一特性来测量确定车轮的中心点和中心线。机车车轮与轨道轮的对准正是基于车轮与轨道轮的踏面是圆形结构这一特性，其基本定位原理如下
在原理2中，当我们在A、B两点发射两束激光束直接照射在圆上，注意这里的两束
激光束的照向方向有规定(我们规定两激光束中的任一激光束的照射方向与两激光发射点的连线的夹角相等)，当两激光测距仪的距离读数相等时(也即激光发射点A至圆C点距离与激光发射点B至圆D点的距离相等)，根据数学原理我们发现圆的中心正好在两激光发射点连线的中心垂直线上，这样我们就找出了圆的中心和中心线。即使当圆从左至右移动，在这移动中尽管C、D两点在圆上也在变化，只要我们在这一移动过程保持激光发射角和发射点不变，就能找到两激光测量距离相等的圆的位置，只有找到这一圆的位置我们就能确定圆的中心及中心线。由上述原理可知，本发明中的激光测距仪测得的距离数据相等时，车轮的纵向中心线正好在激光测距仪连线的中心垂直线上，又由于激光测距仪的布置是以轨道轮的纵向中心线呈水平对称布置，且激光测量仪向轨道轮顶部的机车车轮发射的两束激光束的发射角与水平线的夹角相同，两束激光束所在平面垂直于轨道轮的轴线，因此轨道轮的纵向中心线也在激光测距仪连线的中心垂直线上；所以车轮的纵向中心线与轨道轮的纵向中心线在一条直线上。由以上可知，本发明所述机车车轮与滚动试验台轨道轮的定位方法操作方便，测量过程快，数据在机车移动过程中立即显示，无须人工测量，即可人工判断定位，也可由电脑判断定位，定位时间短。
图I为背景技术中定位方法2采用的装置示意 图2为本发明所述定位方法的原理 图3为本发明所述定位方法中各部件示意图。
具体实施例方式一种机车车轮与滚动试验台轨道轮的定位方法，实施该定位方法的部件如图3所示,该方法包括如下步骤
将两台激光测量仪6分别安装在滚动试验台中一个轨道轮5径向的两侧，两台激光测量仪6以轨道轮5的纵向中心线呈水平对称布置，且激光测量仪6向该轨道轮5顶部的机车车轮3发射的两束激光束7的发射角与水平线的夹角相同，两束激光束7所在平面垂直于轨道轮5的轴线；对比两台激光测量仪6测得的数据，机车向两台激光测量仪6测得的数据中数值较大的一个激光测量仪6的方向移动，当左边的激光测量仪6数据大于右边的激光测量仪6数据，机车就应向左 边移动；当右边激光测量仪6的数据大于左边激光测量仪6的数据时，机车就应该向右边移动，直至两台激光测量仪6测得的数值相同，完成对机车车轮3的定位。
权利要求
1.一种机车车轮与滚动试验台轨道轮的定位方法，其特征是，该方法包括如下步骤将两台激光测量仪分别安装在滚动试验台中一个轨道轮径向的两侧，两台激光测量仪以轨道轮的纵向中心线呈水平对称布置，且激光测量仪向该轨道轮顶部的机车车轮发射的两束激光束的发射角与水平线的夹角相同，两束激光束所在平面垂直于轨道轮的轴线；对比两台激光测量仪测得的数据，机车向两台激光测量仪测得的数据中数值较大的一个激光测量仪的方向移动，直至两台激光测量仪测得的数值相同，完成对机车车轮的定位。
全文摘要
本发明涉及一种在机车滚动试验台进行机车动力学实验中机车车轮与滚动试验台轨道轮的定位方法，将两台激光测量仪分别安装在滚动试验台中一个轨道轮径向的两侧，通过两台激光测量仪测得的数据调整机车移动方向，直至两台激光测量仪测得的数值相同，完成对机车车轮的定位。本发明所述机车车轮与滚动试验台轨道轮的定位方法操作方便，测量过程快，数据在机车移动过程中立即显示，无须人工测量，即可人工判断定位，也可由电脑判断定位，定位时间短。
文档编号G01M17/08GK102840988SQ20121038547
公开日2012年12月26日 申请日期2012年10月12日 优先权日2012年10月12日
发明者朱亦平, 黎剑锋 申请人:株洲南车时代电气股份有限公司
专业数控铣床产品供应商
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