非接觸式鋼軌全輪廓磨耗測量系統(tǒng)設(shè)計.pdf

1、鐵路運輸因其輸送能力大、綜合成本低的獨特優(yōu)勢而成為最重要的一種交通運輸方式，是國民經(jīng)濟建設(shè)與發(fā)展的大動脈。鐵路安全是鐵路運輸?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摩擦和滾動摩擦產(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。本文運用激光技術(shù)，采用激光傳感器和磁致伸縮傳感器和獨特的二維測量機構(gòu)，能快速獲取鋼軌斷面輪廓的坐標，結(jié)合符合行業(yè)標準的磨耗測量基準實現(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)換到同一個坐標系中，得到完整的鋼軌軌頭外輪廓；再以通過

3、同步測量基準定位塊所獲得的磨耗測量基準點坐標匹配標準鋼軌輪廓進行對比，計算出鋼軌輪廓各處的磨耗的技術(shù)路線，完成了包括測量機械結(jié)構(gòu)設(shè)計、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計、測量數(shù)據(jù)的處理、磨耗測量及試驗樣機的調(diào)試實驗在內(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，并通過實驗驗證了算法模型的正確性。
　　為檢驗鋼軌磨耗測量的效果，本文在實驗室條件下，通過對預(yù)設(shè)磨耗試件的實際測量與數(shù)