列车车轮磨损检测开题报告.docx

毕业设计开题报告毕业设计题目:列车车轮磨损检测仪课题的目的及意义车轮作为机车车辆走行部的重要部件, 直接关系到行车安全。在实际运用过程中, 由于存在着线路养护条件较差、轮轨外形及材质匹配不合理、转向架技术状态不良和牵引装载定数过大等诸多原因, 导致车轮踏面和轮缘的磨耗加剧, 影响了机车车辆的正常运转, 降低了机车车辆的利用率。因此, 及时准确地掌握车轮的磨耗状况是非常必要的。我国铁路机务车辆部门对各型车轮的磨耗限度均有明确的规定。在检修车轮时, 主要通过测量轮缘踏面外形的几何参数来判断车轮的磨耗程度。这些数据包括, 车轮直径、轮缘厚度、踏面磨耗和垂直磨耗等, 其中以轮缘厚度最为关键。如何准确方便地测量车轮外形参数是迫切需要解决的问题。国外各主要发达国家为此进行了长期研究和探索, 也取得了显著成果。概括起来, 车轮外形几何参数的测量方法基本分为静态检测法和动态检测法。静态检测是指机车车辆在检修时进行的测量; 动态检测则是指机车车辆在运行时进行的测量。静态检测技术静态检测技术经历了机械量具测量和电子量具测量等阶段。随着微电子技术和可编程技术的发展,机械量具已逐渐被电子量具所取代。下面简要介绍几种国外典型的电子式测量产品。美国便携式车轮断面测量仪美国国际电子机械有限公司于80 年代末期研制成功便携式车轮断面测仪。这种仪器可在2 s 的时间内测出轮缘厚度和踏面磨耗等数据, 并能打印记录测量结果, 使用非常方便。在进行任何测量工作以前, 两组控制机构可确保仪器放在车轮正确的位置, 因而其测量精度很高。这种仪器已形成系列产品, 可广泛用于机车车辆和地铁动车组的车轮参数测量, 并可在任何照明和气候条件下正常工作, 测量数据可以自动传送到已有的计算机系统处。利用预先编制的维修程序, 这种仪器能够使检修人员把旋轮和换轮成本降至最低程度。该公司还于同期研制成功便携式的轮径电子测量仪和车轮轮廓测量仪。轮径测量仪能在不拆卸轮对的情况下精确测出车轮的直径, 测量误差不超过0. 76 mm。当同根车轴或同台转向架不同车轮的直径超过用户规定的限度值时, 仪器将发出报警信号。机内预编程序可对不同标称直径的车轮设置相应的公差, 定位机构可以准确地将仪器放在车轮合适的位置, 进而得到精确的读数。轮廓测量仪能够提供完整的轮缘踏面的数字化断面, 可以随时精确地测定踏面各点的磨耗量。仪器还能为评价改变车轮踏面形状、更换车轮的整修计划以及不同的轮缘润滑技术的效果提供所需的数据。芬兰车轮外形测量仪芬兰铁路已于90 年代初期研制成功车轮外形测量仪。这种仪器可以测绘磨耗车轮的外形并将测得的数据与存储的参考数据比较, 进而计算出车轮外形参数并对近限或超限车轮发出旋修指令。仪器能在大约3 s 的时间内测量1 000 个点,每2 点的间隔仅有0. 10 mm。测量装置用永久磁铁安装在车轮上, 包括齿轮和齿条的测量架可在车轮踏面上移动, 传感器和直线形滑杆负责采集数据并传输给控制装置。计算机程序能够把车轮外形放大3倍、4 倍或10 倍, 并以图像或数字形式显示出来, 另外还可以直接从控制装置或从计算机绘出车轮形状或打印测量结果。3）日本轮对自动检测装置日本铁路于80 年代末期研制成功轮对自动检查装置。当转向架解体后, 装置可同时检测轮对2 个车轮的外形参数。整套装置主要由平行光源( 2 只) 、CCD 摄像机( 2台) 、控制处理机构和外部设备等组成。当轮对沿垂直方向以较低的速度匀速升高时, CCD 摄像机可拍摄车轮的外形轮廓, 经计算机处理运算后,将车轮参数和轮廓图像显示在屏幕上并存储在磁盘里。该装置可测量轮缘厚度、踏面磨耗和车轮内距等数据, 当所测尺寸超过限度值时, 便有红色数字显示,测量误差小于±0. 20 mm, 测量周期约为20 min/ 对。这套装置不仅实现了检修作业自动化, 提高了检测精度和可靠性, 而且极大地改善了作业环境。动态监测技术动态检测技术是与静态检测技术同步发展起来的。由于具有测量自动化程度高、不占用机车车辆周转时间和便于存储车轮信息资料等特点, 因此在最近的10 年里, 动态检测技术日益受到世界各国的重视。对车轮外形参数施以动态检测, 可采用随车测量型式或地面测量形式。随车测量型就是在机车车辆上安装车轮外形参数的测量系统, 虽然能够做到实时监测, 但需为所有车轮都加装传感器件, 不经济也不必要。据资料检索, 目前仅有日本铁路对新干线电动车组开发试用了随车式车轮磨耗形状检测装置。地面测量型就是在线路上固定安装车轮外形参数的测量系统, 对于大量正在运用的机车车辆而言, 这种地面式动态测量设备最为理想。下面简要介绍几种国外典型的地面式检测装置。1）俄罗斯轮对参数自动化检测装置俄罗斯联邦铁路于90 年代中期研制成功轮对参数自动化检测装置。它采用超声遥测的非接触方法