列車行駛時檢測鋼軌上輪軌接觸點的裝置和方法與流程
本發(fā)明涉及鋼軌技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及列車行駛時檢測鋼軌上輪軌接觸點的裝置和方法。
背景技術(shù)：
目前，鋼軌常見的破壞形式有兩種，分別是滾動接觸疲勞和磨耗。滾動接觸疲勞的類型主要有疲勞裂紋、點蝕、剝離掉塊等。磨耗的主要類型有曲線外股側(cè)磨、鋼軌波浪形磨耗、小半徑曲線異常磨耗等。疲勞和磨耗是鋼軌更換的主要原因，不僅增加線路維護(hù)成本，同時在更換鋼軌時線路停用將造成更大的經(jīng)濟(jì)損失。這些病害影響了鐵路運(yùn)輸能力和經(jīng)濟(jì)效益，要延長鋼軌的使用壽命，就必須定期對鋼軌進(jìn)行維護(hù)，防止損傷的產(chǎn)生以及進(jìn)一步惡化，從而保證行車的安全性和舒適性。
國內(nèi)外的鐵路運(yùn)營實踐發(fā)現(xiàn)，輪軌(鋼軌與車輪)匹配關(guān)系決定車輛運(yùn)行的安全性，對輪軌的磨耗和疲勞傷損等也有較大的影響，因此如何通過優(yōu)化輪軌幾何接觸關(guān)系，降低輪軌作用力和減輕鋼軌傷損具有十分重要的意義。
要想優(yōu)化輪軌幾何接觸關(guān)系，首先就必須要知道車輪在鋼軌上的接觸點位置，目前對于接觸點方面的研究主要是從車輪入手，檢測車輪上的接觸點位置，如應(yīng)變片組橋法，即在車輪上貼應(yīng)變片通過車輪受力引起應(yīng)變片的變化來計算出車輪上的接觸點位置，并不能計算出在鋼軌上的接觸點位置，目的是研究列車是否脫軌，對列車運(yùn)行安全性的影響，并沒有從接觸點對鋼軌的破壞方面著手進(jìn)行研究。目前實現(xiàn)在鋼軌上輪軌接觸點位置檢測的裝置有“輪軌接觸狀態(tài)可視化檢測裝置”，該裝置主要利用兩部CCD高速相機(jī)固定在一根鋼軌兩側(cè)對輪軌接觸部位在可見光照射條件下進(jìn)行拍照，然后再對兩部相機(jī)拍得的照片通過軟件進(jìn)行拼接及進(jìn)一步的處理，從而獲得鋼軌上輪軌接觸點位，操作過程復(fù)雜，且受光照等條件的影響誤差較大。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的主要目的在于提供列車行駛時檢測鋼軌上輪軌接觸點的裝置和方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的操作復(fù)雜、誤差較大的問題。
為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明具體實施方式的一個方面，提供了一種列車行駛時檢測鋼軌上輪軌接觸點的裝置。該裝置包括控制中心，所述控制中心的輸出端連接有可拍攝待檢測點的熱成像照片的紅外拍照探頭、檢測是否有車輪經(jīng)過的第一檢測裝置、檢測列車行駛速度的測速裝置；所述控制中心包括圖像處理模塊；所述紅外拍照探頭位于兩根鋼軌之間；當(dāng)?shù)谝粰z測裝置檢測到車輪時將檢測信息反饋給控制中心，控制中心控制紅外拍照探頭按照預(yù)設(shè)頻率拍攝車輪和待檢測點接觸后的熱成像照片并將照片傳輸給圖像處理模塊。
作為上述列車行駛時檢測鋼軌上輪軌接觸點的裝置的進(jìn)一步改進(jìn)，所述預(yù)設(shè)頻率＝nv/d，其中，(m1+m2+x)≤d≤L；n為拍攝的待檢測點的熱成像照片的張數(shù)；v為測速裝置所檢測的列車行駛速度；m1為當(dāng)?shù)谝粰z測裝置檢測到車輪時車輪滾動圓底部與第一檢測裝置之間的縱向距離，m1＝[B2-(A-D1)2]0.5，D1為第一檢測裝置與軌頂?shù)闹g的距離且D1＞0，A為滾動圓半徑，B為輪緣半徑；m2為車輪滾動圓底部、車輪輪緣與軌頂所在水平面的交點之間的縱向距離，m2＝(B2-A2)0.5；x為拍攝最后一張照片時，待檢測點、車輪輪緣與軌頂所在水平面的交點之間的縱向距離，x＞0；L為前后相鄰車輪的縱向距離，L＝m1+m2+x+m3，m3為第一檢測裝置與待檢測點之間的縱向距離。
作為上述列車行駛時檢測鋼軌上輪軌接觸點的裝置的進(jìn)一步改進(jìn)，所述第一檢測裝置為對射式光電開關(guān)；2cm≤D1≤10cm；0.01m≤x≤0.1m。
作為上述列車行駛時檢測鋼軌上輪軌接觸點的裝置的進(jìn)一步改進(jìn)，還包括檢測是否有車輪經(jīng)過的第二檢測裝置，所述第二檢測裝置位于待檢測點的前方，當(dāng)?shù)诙z測裝置檢測到車輪時，控制中心控制紅外拍照探頭關(guān)閉；所述第二檢測裝置與待檢測點之間的縱向距離＝x+m2+m4，其中，m4為當(dāng)?shù)诙z測裝置檢測到車輪時車輪滾動圓底部與第二檢測裝置之間的縱向距離，m4＝[B2-(A-D2)2]0.5，D2為第二檢測裝置與軌頂?shù)闹g的距離且D2＞0。
作為上述列車行駛時檢測鋼軌上輪軌接觸點的裝置的進(jìn)一步改進(jìn)，所述第二檢測裝置為對射式光電開關(guān)；2cm≤D2≤10cm。
為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明具體實施方式的另一個方面，提供了一種列車行駛時檢測鋼軌上輪軌接觸點的方法，該方法包括以下步驟：
1)測速裝置測試列車的行駛速度并將測試結(jié)果發(fā)送給控制中心；
2)控制中心計算預(yù)設(shè)頻率并將計算結(jié)果傳輸給紅外拍照探頭；
3)當(dāng)?shù)谝粰z測裝置檢測到車輪時將檢測信息發(fā)送給控制中心；
4)控制中心控制紅外拍照探頭開啟，然后，紅外拍照探頭按照預(yù)設(shè)頻率拍攝車輪和待檢測點接觸后的熱成像照片；
5)紅外拍照探頭將拍攝的熱成像照片傳輸給圖像處理模塊。
作為上述列車行駛時檢測鋼軌上輪軌接觸點的方法的進(jìn)一步改進(jìn)，所述預(yù)設(shè)頻率＝nv/d，其中，(m1+m2+x)≤d≤L；n為拍攝的待檢測點的熱成像照片的張數(shù)；v為測速裝置所檢測的列車行駛速度；m1為當(dāng)?shù)谝粰z測裝置檢測到車輪時車輪滾動圓底部與第一檢測裝置之間的縱向距離，m1＝[B2-(A-D1)2]0.5，D1為第一檢測裝置與軌頂?shù)闹g的距離且D1＞0，A為滾動圓半徑，B為輪緣半徑；m2為車輪滾動圓底部、車輪輪緣與軌頂所在水平面的交點之間的縱向距離，m2＝(B2-A2)0.5；x為拍攝最后一張照片時，待檢測點、車輪輪緣與軌頂所在水平面的交點之間的縱向距離，x＞0；L為前后相鄰車輪的縱向距離，L＝m1+m2+x+m3，m3為第一檢測裝置與待檢測點之間的縱向距離。
作為上述列車行駛時檢測鋼軌上輪軌接觸點的方法的進(jìn)一步改進(jìn)，所述第一檢測裝置為對射式光電開關(guān)；2cm≤D1≤10cm；0.01m≤x≤0.1m。
作為上述列車行駛時檢測鋼軌上輪軌接觸點的方法的進(jìn)一步改進(jìn)，還包括檢測是否有車輪經(jīng)過的第二檢測裝置，所述第二檢測裝置位于待檢測點的前方；當(dāng)?shù)谝粰z測裝置檢測到第N個車輪時，控制中心控制紅外拍照探頭開啟，紅外拍照探頭按照預(yù)設(shè)頻率拍攝第N個車輪和待檢測點接觸后的熱成像照片，當(dāng)?shù)诙z測裝置檢測到第N個車輪時，控制中心控制紅外拍照探頭關(guān)閉；當(dāng)?shù)谝粰z測裝置檢測到第N+1個車輪時，控制中心控制紅外拍照探頭開啟并按照預(yù)設(shè)頻率拍攝第N+1個車輪和待檢測點接觸后的熱成像照片，當(dāng)?shù)诙z測裝置檢測到第N+1個車輪，控制中心控制紅外拍照探頭關(guān)閉；以此反復(fù)進(jìn)行；所述第二檢測裝置與待檢測點之間的縱向距離＝x+m2+m4，其中，m4為當(dāng)?shù)诙z測裝置檢測到車輪時車輪滾動圓底部與第二檢測裝置之間的縱向距離，m4＝[B2-(A-D2)2]0.5，D2為第二檢測裝置與軌頂?shù)闹g的距離且D2＞0。
作為上述列車行駛時檢測鋼軌上輪軌接觸點的方法的進(jìn)一步改進(jìn)，所述第二檢測裝置為對射式光電開關(guān)；2cm≤D2≤10cm。
由于列車在運(yùn)行時，車輪與鋼軌發(fā)生接觸并相互摩擦，產(chǎn)生的摩擦熱會引起鋼軌表面接觸點溫度升高，而不接觸部位則溫度幾乎不變，因此，本發(fā)明的方法利用紅外熱成像技術(shù)，拍攝形成于鋼軌表面的溫度分布圖，便可快捷地從鋼軌表面的溫度分布圖中快速找出接觸點位置。本發(fā)明的裝置可以現(xiàn)場安裝，受環(huán)境條件的影響很小，不影響列車在線路上運(yùn)行。通過圖像處理模塊對圖像中的顏色變化點進(jìn)行提取，可以得出鋼軌上輪軌接觸點的分布范圍和密度，以便進(jìn)一步的對鋼軌進(jìn)行維護(hù)。
下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明做進(jìn)一步的說明。本發(fā)明附加的方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實踐了解到。
附圖說明
構(gòu)成本申請的一部分的附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的具體實施方式、示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中：
圖1為實施例1-2的列車行駛時檢測鋼軌上輪軌接觸點的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為對射式光電開關(guān)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為車輪與鋼軌接觸面的剖視圖。
圖4為實施例3的列車行駛時檢測鋼軌上輪軌接觸點的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5為車輪與待檢測點的位置關(guān)系圖。
具體實施方式
需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的具體實施方式、實施例以及其中的特征可以相互組合?，F(xiàn)將參考附圖并結(jié)合以下內(nèi)容詳細(xì)說明本發(fā)明。
為了使本領(lǐng)域技術(shù)人員更好的理解本發(fā)明方案，下面將結(jié)合本發(fā)明具體實施方式、實施例中的附圖，對本發(fā)明具體實施方式、實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分的實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的具體實施方式、實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施方式、實施例，都應(yīng)當(dāng)屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
在本發(fā)明的列車行駛時檢測鋼軌上輪軌接觸點的裝置的一種典型的實施方式中，該裝置包括控制中心10，所述控制中心10的輸出端連接有可拍攝待檢測點100的熱成像照片的紅外拍照探頭101、檢測是否有車輪122經(jīng)過的第一檢測裝置111、檢測列車行駛速度的測速裝置102；所述控制中心10包括圖像處理模塊103；所述紅外拍照探頭101位于兩根鋼軌120之間；當(dāng)?shù)谝粰z測裝置111檢測到車輪122時將檢測信息反饋給控制中心10，控制中心10控制紅外拍照探頭101按照預(yù)設(shè)頻率拍攝車輪122和待檢測點100接觸后的熱成像照片并將照片傳輸給圖像處理模塊103。
上述裝置可現(xiàn)場安裝，安裝過程簡單，通過設(shè)置預(yù)設(shè)頻率數(shù)值，即可對待檢測點100拍攝一定數(shù)量的熱成像照片，檢測速度快，不影響列車的正常行駛，操作方便且安全。
優(yōu)選地，所述第一檢測裝置111為對射式光電開關(guān)；所述對射式光電開關(guān)包括發(fā)射部111a、接收部111b、連接發(fā)射部111a和接收部111b的連接部111c，所述連接部111c從鋼軌120下方的枕木121間隙中穿過使所述發(fā)射部111a和接收部111b分別位于鋼軌120的兩側(cè)。當(dāng)接收部111b與發(fā)射部111a之間的光信號被切斷時，說明發(fā)射部111a和接收部111b之間出現(xiàn)車輪122，這樣的第一檢測裝置111的檢測靈敏度高，反饋速度快。
在本發(fā)明的列車行駛時檢測鋼軌上輪軌接觸點的裝置的一種優(yōu)選的實施方式中，所述預(yù)設(shè)頻率＝nv/d，其中，(m1+m2+x)≤d≤L；n為拍攝的待檢測點100的熱成像照片的張數(shù)；v為測速裝置102所檢測的列車行駛速度；m1為當(dāng)?shù)谝粰z測裝置111檢測到車輪122時車輪122滾動圓122b底部與第一檢測裝置111之間的縱向距離，m1＝[B2-(A-D1)2]0.5，D1為第一檢測裝置111與軌頂120a的之間的距離且D1＞0，A為滾動圓122b半徑，B為輪緣122a半徑；m2為車輪122滾動圓122b底部、車輪122輪緣122a與軌頂120a所在水平面的交點之間的縱向距離，m2＝(B2-A2)0.5；x為拍攝最后一張照片時，待檢測點100、車輪122輪緣122a與軌頂120a所在水平面的交點之間的縱向距離，x＞0；L為前后相鄰車輪122的縱向距離，L＝m1+m2+x+m3，m3為第一檢測裝置111與待檢測點100之間的縱向距離。
當(dāng)d＝L時，紅外拍照探頭101拍第N個車輪122與待檢測點100接觸后的第n張熱成像圖片時，第一檢測裝置111剛好檢測到第N+1個車輪122；當(dāng)(m1+m2+x)＜d＜L時，紅外拍照探頭101拍第N個車輪122與待檢測點100接觸后的第n張熱成像圖片時，第一檢測裝置111還未檢測到第N+1個車輪122，這樣可以確保對每一個車輪122與待檢測點100接觸后的熱成像照片都被拍攝到；當(dāng)d＝m1+m2+x時，說明第一檢測裝置111與待檢測點100的縱向距離為0。
優(yōu)選地，2≤D1≤10cm；理論上D1的數(shù)值越大，可越快檢測到車輪122，但是由于某些車輪122具有中空的結(jié)構(gòu)，且需要考慮列車底部其他部件的限制，因此為了確保檢測及時以及安全使用，優(yōu)選使2≤D1≤10cm。
優(yōu)選地，0.01≤x≤0.1m；理論上只要x＞0就可以拍攝到車輪122與待檢測點100接觸后的熱成像圖片，但是若x的數(shù)值過大，可能會導(dǎo)致摩擦熱的散失，使熱成像照片中的溫度分布差異減小，不利于分析，若x的數(shù)值過小，則拍攝的區(qū)域過小，同樣不利于分析，因此，為了便于分析和拍攝，優(yōu)選使0.01≤x≤0.1m。
在本發(fā)明的列車行駛時檢測鋼軌上輪軌接觸點的裝置的一種優(yōu)選的實施方式中，還包括檢測是否有車輪122經(jīng)過的第二檢測裝置112，所述第二檢測裝置112位于待檢測點100的前方，當(dāng)?shù)诙z測裝置112檢測到車輪122時，控制中心10控制紅外拍照探頭101關(guān)閉；即從第一檢測裝置111檢測到第一個車輪122到第二檢測裝置112檢測到最后一個車輪122的時間范圍內(nèi)，紅外拍照探頭101處于開啟、拍照、關(guān)閉的循環(huán)運(yùn)行狀態(tài)；所述第二檢測裝置112與待檢測點100之間的縱向距離＝x+m2+m4，其中，m4為當(dāng)?shù)诙z測裝置112檢測到車輪122時車輪122滾動圓122b底部與第二檢測裝置112之間的縱向距離，m4＝[B2-(A-D2)2]0.5，D2為第二檢測裝置112與軌頂120a的之間的距離且D2＞0。這樣除了可以進(jìn)一步確保每一個車輪122與待檢測點100接觸后的熱成像照片都被拍攝到之外，并且當(dāng)拍攝完第n張照片后第二檢測裝置112剛好檢測到車輪122，有效減少紅外拍照探頭101的拍照次數(shù)，避免重復(fù)拍攝，縮短后續(xù)熱成像圖片處理的時間。
優(yōu)選地，所述第二檢測裝置112為對射式光電開關(guān)，即第一檢測裝置111和第二檢測裝置112均可采用對射式光電開關(guān)。理論上D2的數(shù)值越大，可越快檢測到車輪122，但是由于某些車輪122具有中空的結(jié)構(gòu)，且需要考慮列車底部其他部件的限制，因此為了確保檢測及時以及安全使用，優(yōu)選使2≤D2≤10cm。
在本發(fā)明的列車行駛時檢測鋼軌上輪軌接觸點的方法的一種典型的實施方式中，該方法包括步驟：
1)測速裝置102測試列車的行駛速度并將測試結(jié)果發(fā)送給控制中心10；
2)控制中心10計算預(yù)設(shè)頻率并將計算結(jié)果傳輸給紅外拍照探頭101；
3)當(dāng)?shù)谝粰z測裝置111檢測到車輪122時將檢測信息發(fā)送給控制中心10；
4)控制中心10控制紅外拍照探頭101開啟，然后，紅外拍照探頭101按照預(yù)設(shè)頻率拍攝車輪122和待檢測點100接觸后的熱成像照片；
5)紅外拍照探頭101將拍攝的熱成像照片傳輸給圖像處理模塊103。
該檢測方法簡單，裝置安裝完成后啟動控制中心10即可自動進(jìn)行檢測，無需人力操作且不影響列車的行駛。
優(yōu)選地，所述第一檢測裝置111為對射式光電開關(guān)；所述對射式光電開關(guān)包括發(fā)射部111a、接收部111b和連接發(fā)射部111a和接收部111b的連接部111c，所述連接部111c從鋼軌120下方的枕木121間隙中穿過使所述發(fā)射部111a和接收部111b分別位于鋼軌120的兩側(cè)。當(dāng)接收部111b與發(fā)射部111a之間的光信號被切斷時，說明發(fā)射部111a和接收部111b之間出現(xiàn)車輪122，這樣的第一檢測裝置111的檢測靈敏度高，反饋速度快。
在本發(fā)明的列車行駛時檢測鋼軌上輪軌接觸點的方法的一種優(yōu)選的實施方式中，所述預(yù)設(shè)頻率＝nv/d，其中，(m1+m2+x)≤d≤L；n為拍攝的待檢測點100的熱成像照片的張數(shù)；v為測速裝置102所檢測的列車行駛速度；m1為當(dāng)?shù)谝粰z測裝置111檢測到車輪122時車輪122滾動圓122b底部與第一檢測裝置111之間的縱向距離，m1＝[B2-(A-D1)2]0.5，D1為第一檢測裝置111與軌頂120a的之間的距離且D1＞0，A為滾動圓122b半徑，B為輪緣122a半徑；m2為車輪122滾動圓122b底部、車輪122輪緣122a與軌頂120a所在水平面的交點之間的縱向距離，m2＝(B2-A2)0.5；x為拍攝最后一張照片時，待檢測點100、車輪122輪緣122a與軌頂120a所在水平面的交點之間的縱向距離，x＞0；L為前后相鄰車輪122的縱向距離，L＝m1+m2+x+m3，m3為第一檢測裝置111與待檢測點100之間的縱向距離。
當(dāng)d＝L時，紅外拍照探頭101拍第N個車輪122與待檢測點100接觸后的第n張熱成像圖片時，第一檢測裝置111剛好檢測到第N+1個車輪122；當(dāng)(m1+m2+x)＜d＜L時，紅外拍照探頭101拍第N個車輪122與待檢測點100接觸后的第n張熱成像圖片時，第一檢測裝置111還未檢測到第N+1個車輪122，這樣可以確保對每一個車輪122與待檢測點100接觸后的熱成像照片都被拍攝到；當(dāng)d＝m1+m2+x時，說明第一檢測裝置111與待檢測點100的縱向距離為0。
優(yōu)選地，2≤D1≤10cm；理論上D1的數(shù)值越大，可越快檢測到車輪122，但是由于某些車輪122具有中空的結(jié)構(gòu)，且需要考慮列車底部其他部件的限制，因此為了確保檢測及時以及安全使用，優(yōu)選使2≤D1≤10cm。
優(yōu)選地，0.01≤x≤0.1m；理論上只要x＞0就可以拍攝到車輪122與待檢測點100接觸后的熱成像圖片，但是若x的數(shù)值過大，可能會導(dǎo)致摩擦熱的散失，使熱成像照片中的溫度分布差異減小，不利于分析，若x的數(shù)值過小，則拍攝的區(qū)域過小，同樣不利于分析，因此，為了便于分析和拍攝，優(yōu)選使0.01≤x≤0.1m。
在本發(fā)明的列車行駛時檢測鋼軌120上輪軌接觸點的方法的一種優(yōu)選的實施方式中，還包括檢測是否有車輪122經(jīng)過的第二檢測裝置112，所述第二檢測裝置112位于待檢測點100的前方；當(dāng)?shù)谝粰z測裝置111檢測到第N個車輪122時，控制中心10控制紅外拍照探頭101開啟，紅外拍照探頭101按照預(yù)設(shè)頻率拍攝第N個車輪122和待檢測點100接觸后的熱成像照片，當(dāng)?shù)诙z測裝置112檢測到第N個車輪122時，控制中心10控制紅外拍照探頭101關(guān)閉；當(dāng)?shù)谝粰z測裝置111檢測到第N+1個車輪122時，控制中心10控制紅外拍照探頭101開啟并按照預(yù)設(shè)頻率拍攝第N+1個車輪122和待檢測點100接觸后的熱成像照片，當(dāng)?shù)诙z測裝置112檢測到第N+1個車輪122，控制中心10控制紅外拍照探頭101關(guān)閉；以此反復(fù)進(jìn)行；即從第一檢測裝置111檢測到第一個車輪122到第二檢測裝置112檢測到最后一個車輪122的時間范圍內(nèi)，紅外拍照探頭101處于開啟、拍照、關(guān)閉的循環(huán)運(yùn)行狀態(tài)；所述第二檢測裝置112與待檢測點100之間的縱向距離＝x+m2+m4，其中，m4為當(dāng)?shù)诙z測裝置112檢測到車輪122時車輪122滾動圓122b底部與第二檢測裝置112之間的縱向距離，m4＝[B2-(A-D2)2]0.5，D2為第二檢測裝置112與軌頂120a的之間的距離且D2＞0。這樣除了可以進(jìn)一步確保每一個車輪122與待檢測點100接觸后的熱成像照片都被拍攝到之外，并且當(dāng)拍攝完第n張照片后第二檢測裝置112剛好檢測到車輪122，有效減少紅外拍照探頭101的拍照次數(shù)，避免重復(fù)拍攝，縮短后續(xù)熱成像圖片處理的時間。
優(yōu)選地，所述第二檢測裝置112為對射式光電開關(guān)，即第一檢測裝置111和第二檢測裝置112均可采用對射式光電開關(guān)。理論上D2的數(shù)值越大，可越快檢測到車輪122，但是由于某些車輪122具有中空的結(jié)構(gòu)，且需要考慮列車底部其他部件的限制，因此為了確保檢測及時以及安全使用，優(yōu)選使2≤D2≤10cm。
以下通過實施例來進(jìn)一步說明本發(fā)明的有益效果。
實施例1
如圖1所示的列車行駛時檢測鋼軌上輪軌接觸點的裝置，包括控制中心10，所述控制中心10的輸出端連接有可拍攝待檢測點100的熱成像照片的紅外拍照探頭101、檢測是否有車輪122經(jīng)過的第一檢測裝置111、檢測列車行駛速度的測速裝置102；所述控制中心10包括圖像處理模塊103；所述紅外拍照探頭101位于兩根鋼軌120之間。
如圖2所示，所述第一檢測裝置111為對射式光電開關(guān)；所述對射式光電開關(guān)包括發(fā)射部111a、接收部111b和連接發(fā)射部111a和接收部111b的連接部111c，所述連接部111c從鋼軌120下方的枕木121間隙中穿過使所述發(fā)射部111a和接收部111b分別位于鋼軌120的兩側(cè)。
列車行駛時檢測鋼軌上輪軌接觸點的方法，包括以下步驟：
1)測速裝置102測試列車的行駛速度并將測試結(jié)果發(fā)送給控制中心10；
2)控制中心10計算預(yù)設(shè)頻率并將計算結(jié)果傳輸給紅外拍照探頭101；
3)當(dāng)?shù)谝粰z測裝置111檢測到車輪122時將檢測信息發(fā)送給控制中心10；
4)控制中心10控制紅外拍照探頭101開啟，然后，紅外拍照探頭101按照預(yù)設(shè)頻率拍攝車輪122和待檢測點100接觸后的熱成像照片；
5)紅外拍照探頭101將拍攝的熱成像照片傳輸給圖像處理模塊103。
實施例2
如圖1所示的列車行駛時檢測鋼軌上輪軌接觸點的裝置，包括控制中心10，所述控制中心10的輸出端連接有可拍攝待檢測點100的熱成像照片的紅外拍照探頭101、檢測是否有車輪122經(jīng)過的第一檢測裝置111、檢測列車行駛速度的測速裝置102；所述控制中心10包括圖像處理模塊103；所述紅外拍照探頭101位于兩根鋼軌120之間。
如圖2所示，所述第一檢測裝置111為對射式光電開關(guān)；所述對射式光電開關(guān)包括發(fā)射部111a、接收部111b和連接發(fā)射部111a和接收部111b的連接部111c，所述連接部111c從鋼軌120下方的枕木121間隙中穿過使所述發(fā)射部111a和接收部111b分別位于鋼軌120的兩側(cè)。
列車行駛時檢測鋼軌上輪軌接觸點的方法，包括以下步驟：
1)測速裝置102測試列車的行駛速度并將測試結(jié)果發(fā)送給控制中心10；
2)控制中心10計算預(yù)設(shè)頻率并將計算結(jié)果傳輸給紅外拍照探頭101；
3)當(dāng)?shù)谝粰z測裝置111檢測到車輪122時將檢測信息發(fā)送給控制中心10；
4)控制中心10控制紅外拍照探頭101開啟，然后，紅外拍照探頭101按照預(yù)設(shè)頻率拍攝車輪122和待檢測點100接觸后的熱成像照片；
5)紅外拍照探頭101將拍攝的熱成像照片傳輸給圖像處理模塊103。
所述預(yù)設(shè)頻率＝nv/d，其中，(m1+m2+x)≤d≤L；n為拍攝的待檢測點100的熱成像照片的張數(shù)；v為測速裝置102所檢測的列車行駛速度；m1為當(dāng)?shù)谝粰z測裝置111檢測到車輪122時車輪122滾動圓122b底部與第一檢測裝置111之間的縱向距離，m1＝[B2-(A-D1)2]0.5，D1為第一檢測裝置111與軌頂120a的之間的距離，A為滾動圓122b半徑，B為輪緣122a半徑；m2為車輪122滾動圓122b底部、車輪122輪緣122a與軌頂120a所在水平面的交點之間的縱向距離，m2＝(B2-A2)0.5；x為拍攝最后一張照片時，待檢測點100、車輪122輪緣122a與軌頂120a所在水平面的交點之間的縱向距離；L為前后相鄰車輪122的縱向距離，L＝m1+m2+x+m3，m3為第一檢測裝置111與待檢測點100之間的縱向距離。
對于常規(guī)的貨車，A＝0.42m、B＝0.455m，L＝1.75m。n根據(jù)需要進(jìn)行設(shè)置即可。
當(dāng)D1＝2cm、x＝0.05m時，m1＝0.2169m，m2＝0.175m。
若d＝m1+m2+x，即m3＝0時，則預(yù)設(shè)頻率＝nv/d＝nv/0.4418。
若d＝L時，預(yù)設(shè)頻率＝nv/d＝nv/1.75，此時，m3＝L-m1-m2-x＝1.3081。
因此，nv/1.75≤預(yù)設(shè)頻率≤nv/0.4418；0≤m3≤1.3081。
實施例3
如圖3所示的列車行駛時檢測鋼軌上輪軌接觸點的裝置，包括控制中心10，所述控制中心10的輸出端連接有可拍攝待檢測點100的熱成像照片的紅外拍照探頭101、檢測是否有車輪122經(jīng)過的第一檢測裝置111、檢測列車行駛速度的測速裝置102；所述控制中心10包括圖像處理模塊103；所述紅外拍照探頭101位于兩根鋼軌120之間；還包括檢測是否有車輪122經(jīng)過的第二檢測裝置112，所述第二檢測裝置112位于待檢測點100的前方。
如圖2所示，所述第一檢測裝置111和第二檢測裝置112為對射式光電開關(guān)；所述對射式光電開關(guān)包括發(fā)射部111a、接收部111b和連接發(fā)射部111a和接收部111b的連接部111c，所述連接部111c從鋼軌120下方的枕木121間隙中穿過使所述發(fā)射部111a和接收部111b分別位于鋼軌120的兩側(cè)。
列車行駛時檢測鋼軌上輪軌接觸點的方法，包括以下步驟：
1)測速裝置102測試列車的行駛速度并將測試結(jié)果發(fā)送給控制中心10；
2)控制中心10計算預(yù)設(shè)頻率并將計算結(jié)果傳輸給紅外拍照探頭101；
3)當(dāng)?shù)谝粰z測裝置111檢測到第N個車輪122時將檢測信息發(fā)送給控制中心10；控制中心10控制紅外拍照探頭101開啟，然后，紅外拍照探頭101按照預(yù)設(shè)頻率拍攝第N個車輪122和待檢測點100接觸后的熱成像照片并將照片發(fā)送給圖像處理模塊103；
4)當(dāng)?shù)诙z測裝置112檢測到第N個車輪122時將檢測信息發(fā)送給控制中心10；控制中心10控制紅外拍照探頭101關(guān)閉；
5)當(dāng)?shù)谝粰z測裝置111檢測到第N+1個車輪122時將檢測信息發(fā)送給控制中心10；控制中心10控制紅外拍照探頭101再次開啟，然后，紅外拍照探頭101按照預(yù)設(shè)頻率拍攝第N+1個車輪122和待檢測點100接觸后的熱成像照片并將照片發(fā)送給圖像處理模塊103；
6)當(dāng)?shù)诙z測裝置112檢測到第N+1個車輪122時將檢測信息發(fā)送給控制中心10；控制中心10控制紅外拍照探頭101關(guān)閉；以此反復(fù)進(jìn)行；即第一檢測裝置111檢測到第一個車輪122到第二檢測裝置112檢測到最后一個車輪122的時間范圍內(nèi)，紅外拍照探頭101處于開啟、拍照、關(guān)閉的循環(huán)運(yùn)行狀態(tài)。
所述預(yù)設(shè)頻率＝nv/d，其中，(m1+m2+x)≤d≤L；n為拍攝的待檢測點100的熱成像照片的張數(shù)；v為測速裝置102所檢測的列車行駛速度；m1為當(dāng)?shù)谝粰z測裝置111檢測到車輪122時車輪122滾動圓122b底部與第一檢測裝置111之間的縱向距離，m1＝[B2-(A-D1)2]0.5，D1為第一檢測裝置111與軌頂120a的之間的距離且D1＞0，A為滾動圓122b半徑，B為輪緣122a半徑；m2為車輪122滾動圓122b底部、車輪122輪緣122a與軌頂120a所在水平面的交點之間的縱向距離，m2＝(B2-A2)0.5；x為拍攝最后一張照片時，待檢測點100、車輪122輪緣122a與軌頂120a所在水平面的交點之間的縱向距離；L為前后相鄰車輪122的縱向距離，L＝m1+m2+x+m3，m3為第一檢測裝置111與待檢測點100之間的縱向距離。
對于常規(guī)的電力機(jī)車，A＝0.625m、B＝0.655m，L＝2.5m。n根據(jù)需要進(jìn)行設(shè)置即可。
當(dāng)D1＝10cm、x＝0.05m時，m1＝0.3917m，m2＝0.196m。
若d＝m1+m2+x，即m3＝0時，則預(yù)設(shè)頻率＝nv/d＝nv/0.6377。
若d＝L時，預(yù)設(shè)頻率＝nv/d＝nv/2.5，此時，m3＝L-m1-m2-x＝1.8623。
因此，nv/2.5≤預(yù)設(shè)頻率≤nv/0.6377；0≤m3≤1.8623。
所述第二檢測裝置112與待檢測點100之間的縱向距離P＝x+m2+m4，其中，m4為當(dāng)?shù)诙z測裝置112檢測到車輪122時車輪122滾動圓122b底部與第二檢測裝置112之間的縱向距離，m4＝[B2-(A-D2)2]0.5，D2為第二檢測裝置112與軌頂120a的之間的距離且D2＞0。
當(dāng)D1＝10cm時，m4＝m1＝0.3917，則P＝x+m2+m4＝0.6377。
- 還沒有人留言評論。精彩留言會獲得點贊！