本發(fā)明是一種高鐵轉(zhuǎn)向架在線自動檢測裝置，屬于制造業(yè)檢測領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

高鐵轉(zhuǎn)向架是機車的最核心部件之一，是機車牽引、承載、行走和導(dǎo)向的最關(guān)鍵裝置。轉(zhuǎn)向架的生產(chǎn)裝配工藝和最終裝配精度直接影響了高鐵的速度和平穩(wěn)性，因此對新制造及大修后的轉(zhuǎn)向架必須要進行軸距、對角線、輪對內(nèi)側(cè)面與基準(zhǔn)塊間隙等參數(shù)檢測和調(diào)整。

傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)向架的軸距、對角線、輪對內(nèi)側(cè)面與基準(zhǔn)塊間隙等參數(shù)的檢測采用人工劃線，卡尺測量的方法。其弊端如下：其一，輪對內(nèi)側(cè)面與基準(zhǔn)塊間隙在調(diào)整時不能實時顯示，因此其間隙采用人工調(diào)整是其調(diào)整精度與調(diào)整效率難以提高；其二，對角線測量前須進行刻線影響檢測效率，刻線后采用長度為近3m的卡尺測量對角線，卡尺自重變形及熱漲本身就限制了檢測的精度。

而近年來，隨著列車運行的高速化，高鐵的高安全性和良好的舒適性對轉(zhuǎn)向架的裝配質(zhì)量提出了更高的要求。同時，在國家“一帶一路”戰(zhàn)略下，中國高鐵已經(jīng)成為走向全球的名片，為滿足高鐵國內(nèi)與國際市場的旺盛需求，須進一步提高高鐵及轉(zhuǎn)向架的生產(chǎn)效率。故傳統(tǒng)檢測裝配方法的低效率低精度的特點，無法滿足現(xiàn)代高鐵轉(zhuǎn)向架自動裝配線的生產(chǎn)要求，而目前國內(nèi)外尚沒有能夠?qū)崿F(xiàn)高鐵轉(zhuǎn)向架軸距、對角線、輪對內(nèi)側(cè)面與基準(zhǔn)塊間隙等參數(shù)自動在線檢測的設(shè)備。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有的高鐵轉(zhuǎn)向架測量效率低，測量精度差，不能自動測量的不足，提供一種高鐵轉(zhuǎn)向架在線自動檢測裝置。該裝置采用龍門梁雙導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)，利用雙電機閉合驅(qū)動技術(shù)同步驅(qū)動龍門梁，結(jié)合安裝在龍門梁上的兩組六個非接觸激光位移傳感器，配合兩側(cè)的光柵尺數(shù)據(jù)，實現(xiàn)輪對踏面數(shù)據(jù)的空間點坐標(biāo)的數(shù)據(jù)采集，經(jīng)處理后最終實現(xiàn)軸距、對角線、輪對內(nèi)側(cè)面與基準(zhǔn)塊間隙等參數(shù)的快速自動測量，并能夠?qū)崿F(xiàn)輪對調(diào)整中間隙的數(shù)字化實時顯示。

本發(fā)明的目的是通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)的。

一種高鐵轉(zhuǎn)向架在線自動檢測裝置由五部分組成：可變軸距轉(zhuǎn)向架支撐柱；導(dǎo)軌支撐梁；龍門梁及測量組件；控制及數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)；現(xiàn)場參數(shù)校準(zhǔn)架。

所述的高鐵轉(zhuǎn)向架自動在線檢測裝置的主體結(jié)構(gòu)主要包括4個可變軸距轉(zhuǎn)向架支撐柱，用于轉(zhuǎn)向架的支撐并具有轉(zhuǎn)向架的初定位功能；轉(zhuǎn)向架定位后，輪對處于懸浮狀態(tài)；兩套導(dǎo)軌支撐梁安裝在轉(zhuǎn)向架的兩側(cè)用于支撐和安裝龍門梁及測量組件，并保證導(dǎo)軌的剛度；龍門梁及測量組件安裝在導(dǎo)軌的滑臺上，用于實現(xiàn)非接觸傳感器位置數(shù)據(jù)、軸間距、輪間距、軸對角線長度及基準(zhǔn)塊與輪對內(nèi)側(cè)距離的尺寸數(shù)據(jù)的自動非接觸測量；控制及數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)實現(xiàn)在線檢測裝置的測量控制、數(shù)據(jù)采集及解算。需要校準(zhǔn)時，將轉(zhuǎn)向架用校準(zhǔn)架替換，即校準(zhǔn)架安裝的位置與轉(zhuǎn)向架相同。

所述的可變軸距轉(zhuǎn)向架支撐柱的結(jié)構(gòu)主要包括：底部安裝板、限位塊、導(dǎo)軌、定位塊、第一滑臺、中間柱、頂部定位塊和滑塊；

底部安裝板用于安裝導(dǎo)軌，導(dǎo)軌前后兩端安裝有限位塊，限位塊用于防止安裝在滑塊上的滑臺滑落，第一滑臺上安裝有中間柱，中間柱用于將轉(zhuǎn)向架定位后輪對處于懸浮狀態(tài)；第一滑臺側(cè)面固定有“L”型定位塊，定位塊與底部安裝板上的定位孔通過配合，實現(xiàn)前后兩個可變軸距轉(zhuǎn)向架支撐柱距離的調(diào)整。頂部定位塊為凸字形結(jié)構(gòu)，頂部定位塊與中間柱活動連接，頂部定位塊能夠在中間柱頂部沿導(dǎo)軌的垂直方向移動，進而實現(xiàn)橫向距離的調(diào)整，調(diào)整后能夠放置不同軌距輪對的轉(zhuǎn)向架。

所述前后兩個可變軸距轉(zhuǎn)向架支撐柱距離為2200mm～2800mm。

所述的導(dǎo)軌支撐梁包括：立梁底部安裝板、立梁、橫梁、直線導(dǎo)軌、第二滑臺、直線度調(diào)整塊、測量尺和電機系統(tǒng)；

立梁底部安裝板用于安裝時的高度調(diào)整及整體調(diào)平；立梁用于支撐橫梁；直線導(dǎo)軌安裝固定在支撐橫梁上；直線度調(diào)整塊固定安裝在橫梁和直線導(dǎo)軌之間；直線導(dǎo)軌通過導(dǎo)軌直線度調(diào)整塊可實現(xiàn)直線導(dǎo)軌的直線度及平行度的調(diào)整；測量尺安裝在直線導(dǎo)軌的側(cè)面用于第二滑臺位置的測量；第二滑臺通過電機系統(tǒng)驅(qū)動絲杠或齒形帶移動，從而實現(xiàn)第二滑臺上安裝龍門梁及測量組件到指定位置。

所述測量尺為磁柵尺或光柵尺；

所述的龍門梁及測量組件包括：運行指示燈、龍門梁、踏面激光測距傳感器、基準(zhǔn)塊激光測距傳感器、輪內(nèi)側(cè)激光測距傳感器、傳感器安裝座、基準(zhǔn)塊和讀數(shù)頭；

龍門梁用于安裝兩組非接觸測距傳感器；非接觸測距傳感器由踏面激光測距傳感器、基準(zhǔn)塊激光測距傳感器和輪內(nèi)側(cè)激光測距傳感器組成；傳感器按照由內(nèi)向外的順序依次為輪內(nèi)側(cè)激光測距傳感器、基準(zhǔn)塊激光測距傳感器和踏面激光測距傳感器；輪內(nèi)側(cè)激光測距傳感器、基準(zhǔn)塊激光測距傳感器和踏面激光測距傳感器分別通過傳感器安裝座固定連接在龍門梁底面上；傳感器安裝座上安裝有調(diào)節(jié)輪內(nèi)側(cè)激光測距傳感器、基準(zhǔn)塊激光測距傳感器和踏面激光測距傳感器俯仰角和偏轉(zhuǎn)角的調(diào)整機構(gòu)；測量尺的讀數(shù)頭安裝在龍門梁的兩側(cè)底面上。

踏面激光測距傳感器用于獲取輪子踏面數(shù)據(jù)Y₁；基準(zhǔn)塊激光測距傳感器用于獲取傳感器距離轉(zhuǎn)向架基準(zhǔn)塊的數(shù)據(jù)W₁；輪內(nèi)側(cè)激光測距傳感器用于獲取傳感器距離左側(cè)輪內(nèi)側(cè)數(shù)據(jù)W₂；基準(zhǔn)塊激光測距傳感器與輪內(nèi)側(cè)激光測距傳感器之間的距離為W₃；

則轉(zhuǎn)向架基準(zhǔn)塊與輪對內(nèi)側(cè)之間距離為：

W₄＝W₂+W₃-W₁ (1)

左右兩組非接觸測距傳感器獲取并計算得到的轉(zhuǎn)向架基準(zhǔn)塊與輪對內(nèi)側(cè)之間距離W₄做差則可獲取間隙值，間隙值通過數(shù)據(jù)實時顯示在控制及數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)上安裝的顯示器上方便對輪對間隙的調(diào)整。

所述的現(xiàn)場參數(shù)校準(zhǔn)架包括：校準(zhǔn)件橫梁、校準(zhǔn)件支撐柱、車輪模擬件、基準(zhǔn)塊模擬件；校準(zhǔn)件支撐柱頂端固定連接車輪模擬件，車輪模擬件最高點處安裝有基準(zhǔn)塊模擬件；所述車輪模擬件為半圓形結(jié)構(gòu)；兩個校準(zhǔn)組件對稱固定在校準(zhǔn)件橫梁上。

校準(zhǔn)過程：現(xiàn)場參數(shù)校準(zhǔn)架校準(zhǔn)使用時安放到可變軸距轉(zhuǎn)向架支撐柱上，之后采用激光跟蹤儀測量分別測量兩個車輪模擬件內(nèi)側(cè)距離為L₁，左側(cè)校準(zhǔn)組件的基準(zhǔn)塊模擬件內(nèi)側(cè)與車輪模擬件內(nèi)側(cè)面的距離為L₂，右側(cè)校準(zhǔn)組件的基準(zhǔn)塊模擬件內(nèi)側(cè)與車輪模擬件內(nèi)側(cè)面的距離為L₃；以測得的L₁、L₂、L₃作為理論值。通過數(shù)據(jù)L₁及輪內(nèi)側(cè)激光測距傳感器獲取的傳感器距離基準(zhǔn)塊模擬件的左側(cè)數(shù)據(jù)及右側(cè)數(shù)據(jù)可計算出左右兩輪內(nèi)側(cè)激光測距傳感器之間的安裝距離W₅；通過數(shù)據(jù)L₂、L₃及基準(zhǔn)塊激光測距傳感器獲取傳感器距離基準(zhǔn)塊模擬件的左側(cè)數(shù)據(jù)及右側(cè)數(shù)據(jù)可計算出基準(zhǔn)塊激光測距傳感器與輪內(nèi)側(cè)激光測距傳感器之間的左側(cè)距離

計算出基準(zhǔn)塊激光測距傳感器與輪內(nèi)側(cè)激光測距傳感器之間的右側(cè)距離

該位置關(guān)系獲取后取下校準(zhǔn)架，校準(zhǔn)架只作為設(shè)備安裝及定期校準(zhǔn)使用，平時操作無需使用，激光位移傳感器位置關(guān)系確定后方可開始轉(zhuǎn)向架的測量。

定義X方向為輪對軸距方向，Y方向為豎直方向，則根據(jù)右手法則輪距方向為Z軸方向。

測量過程：首先龍門測量梁及非接觸測距組件回零，運動到最左側(cè)的電機處，調(diào)整變軸距轉(zhuǎn)向架支撐柱到指定軸距位置，通過起重設(shè)備吊裝轉(zhuǎn)向架，安放到導(dǎo)軌支撐梁后開始測量過程。龍門測量梁及非接觸測距組件沿著X方向的導(dǎo)軌移動，移動距離通過加裝在X方向的磁柵測量，當(dāng)龍門梁及測量組件移動到基準(zhǔn)塊位置時，龍門測量梁及非接觸測距組件停止移動，脈沖信號觸發(fā)，同時采集并保存磁柵尺數(shù)據(jù)x1及踏面激光測距傳感器y1；數(shù)據(jù)采集完成后，激光測距傳感器移動到預(yù)先設(shè)定的下一位置2，激光測距傳感器停止移動，脈沖信號觸發(fā)，同時采集并保存磁柵尺數(shù)據(jù)x2及激光測距傳感器數(shù)據(jù)y2；前輪完成5～9組數(shù)據(jù)的采集后，激光位移傳感器移動到后輪，并完成對后輪的數(shù)據(jù)采集，得到一組離散測量點集(x_i,y_i),(i＝1,2,3,…,k)。設(shè)擬合圓的圓心及前輪圓心坐標(biāo)為P₁(m₁,n₁)，半徑為r，通過二次擬合獲取圓心距離即是輪距尺寸。通過校準(zhǔn)組件獲取兩組踏面?zhèn)鞲衅髦g的距離后，再結(jié)合兩組磁柵尺數(shù)據(jù)則可實現(xiàn)轉(zhuǎn)向架輪對對角線測量。

整體系統(tǒng)測量轉(zhuǎn)向架測量結(jié)果與激光跟蹤測量測量轉(zhuǎn)向架的測量結(jié)果進行比對最大誤差≤0.1mm，優(yōu)于現(xiàn)有的長卡尺測量劃線點測量手段的0.5mm誤差。在時間上，傳統(tǒng)測量時間為45分鐘，此裝置測量時間為15分鐘，提高了測量效率。

有益效果

采用龍門測量梁上安裝的兩組六只非接觸測距傳感器實時采集輪對內(nèi)側(cè)面、踏面、轉(zhuǎn)向架基準(zhǔn)塊的數(shù)據(jù)，通過PLC控制雙驅(qū)動單元驅(qū)動龍門測量梁到指定規(guī)劃位置，同時利用雙導(dǎo)向?qū)к墏?cè)面安裝的磁柵尺或光柵尺采集龍門梁上安裝的非接觸測距傳感器的位置數(shù)據(jù)，以此為基數(shù)實現(xiàn)軸間距、輪間距、軸對角線長度，基準(zhǔn)塊與輪對內(nèi)側(cè)距離等尺寸的自動采集與解算。龍門測量梁運動到轉(zhuǎn)向架基準(zhǔn)塊位置時配合顯示器可實時顯示間隙的調(diào)整量指導(dǎo)調(diào)整。該裝置安裝的可變軸距轉(zhuǎn)向架支撐柱可實現(xiàn)2200mm、2400mm、2500mm、2800mm不同軸距轉(zhuǎn)向架的檢測。該套系統(tǒng)克服現(xiàn)有輪對內(nèi)側(cè)面與基準(zhǔn)塊間隙在調(diào)整時不能實時顯示的弊端，實現(xiàn)了調(diào)整時間隙的實時數(shù)據(jù)顯示；同時采用解算方法可自動實現(xiàn)軸間距、輪間距、軸對角線長度，基準(zhǔn)塊與輪對內(nèi)側(cè)距離等尺寸的自動采集與解算避免了對角線測量須事先進行刻線的工序，提高了檢測效率。設(shè)備采用磁柵尺或光柵尺及非接觸傳感器等高精度測量傳感器提高了測量精度。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的主體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明的可變軸距轉(zhuǎn)向架支撐柱結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明的導(dǎo)軌支撐梁及導(dǎo)向?qū)к壓涂v向測量組件；

圖4是龍門測量梁及非接觸測距組件結(jié)構(gòu)與測量示意圖；

圖5是本發(fā)明的校準(zhǔn)架結(jié)構(gòu)示意圖。

其中，1—可變軸距轉(zhuǎn)向架支撐柱、2—導(dǎo)軌支撐梁、3—龍門梁及測量組件、4—控制及數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)、5—現(xiàn)場參數(shù)校準(zhǔn)架、6—轉(zhuǎn)向架、7—底部安裝板、8—限位塊、9—導(dǎo)軌、10—定位塊、11—第一滑臺、12—中間柱、13—頂部定位塊、14—滑塊、15—立梁底部安裝板、16—立梁、17—橫梁、18—直線導(dǎo)軌、19—第二滑臺、20—直線度調(diào)整塊、21—測量尺、22—電機系統(tǒng)、23—運行指示燈、24—龍門梁、25—踏面激光測距傳感器、26—基準(zhǔn)塊激光測距傳感器、27—輪內(nèi)側(cè)激光測距傳感器、28—傳感器安裝座、29—基準(zhǔn)塊、30—讀數(shù)頭、31—校準(zhǔn)件橫梁、32—校準(zhǔn)件支撐柱、33—車輪模擬件、34—基準(zhǔn)塊模擬件。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖和實施實例對本發(fā)明進一步說明。

實施例1

一種高鐵轉(zhuǎn)向架在線自動檢測裝置由五部分組成：可變軸距轉(zhuǎn)向架支撐柱1；導(dǎo)軌支撐梁2；龍門梁及測量組件3；控制及數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)4；現(xiàn)場參數(shù)校準(zhǔn)架5。

參見附圖1所示，本發(fā)明所述的高鐵轉(zhuǎn)向架自動在線檢測裝置的主體結(jié)構(gòu)主要包括4個可變軸距轉(zhuǎn)向架支撐柱1，用于轉(zhuǎn)向架6的支撐并具有轉(zhuǎn)向架6的初定位功能；轉(zhuǎn)向架6定位后，輪對處于懸浮狀態(tài)；兩套導(dǎo)軌支撐梁2安裝在轉(zhuǎn)向架6的兩側(cè)用于支撐和安裝龍門梁及測量組件3，并保證導(dǎo)軌的剛度；龍門梁及測量組件3安裝在導(dǎo)軌的滑臺上，用于實現(xiàn)非接觸傳感器位置數(shù)據(jù)、軸間距、輪間距、軸對角線長度及基準(zhǔn)塊與輪對內(nèi)側(cè)距離的尺寸數(shù)據(jù)的自動非接觸測量；控制及數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)4實現(xiàn)在線檢測裝置的測量控制、數(shù)據(jù)采集及解算。需要校準(zhǔn)時，將轉(zhuǎn)向架用校準(zhǔn)架5替換，即校準(zhǔn)架5安裝的位置與轉(zhuǎn)向架相同。

參見附圖2所示，所述的可變軸距轉(zhuǎn)向架支撐柱1的結(jié)構(gòu)主要包括：底部安裝板7、限位塊8、導(dǎo)軌9、定位塊10、第一滑臺11、中間柱12、頂部定位塊13和滑塊14；

底部安裝板7用于安裝導(dǎo)軌9，導(dǎo)軌9前后兩端安裝有限位塊8，限位塊8用于防止安裝在滑塊14上的滑臺11滑落，滑臺11上安裝有中間柱12，中間柱12用于將轉(zhuǎn)向架定位后輪對處于懸浮狀態(tài)，；滑臺11側(cè)面固定有“L”型定位塊10，定位塊10與底部安裝板7上的定位孔通過配合，實現(xiàn)前后兩個可變軸距轉(zhuǎn)向架支撐柱1距離的調(diào)整，從而實現(xiàn)2200mm、2400mm、2500mm、2800mm不同軸距轉(zhuǎn)向架的支撐。頂部定位塊13為凸字形結(jié)構(gòu)，頂部定位塊13與中間柱12活動連接，頂部定位塊13能夠在中間柱12頂部沿導(dǎo)軌9的垂直方向移動，進而實現(xiàn)橫向距離的調(diào)整，調(diào)整后能夠放置不同軌距輪對的轉(zhuǎn)向架。

參見附圖3所示，所述的導(dǎo)軌支撐梁2包括：立梁底部安裝板15、立梁16、橫梁17、直線導(dǎo)軌18、第二滑臺19、直線度調(diào)整塊20、測量尺21和電機系統(tǒng)22；

立梁底部安裝板15用于安裝時的高度調(diào)整及整體調(diào)平；立梁16用于支撐橫梁17；直線導(dǎo)軌18安裝固定在支撐橫梁17上；直線度調(diào)整塊20固定安裝在橫梁17和直線導(dǎo)軌18之間；直線導(dǎo)軌18通過導(dǎo)軌直線度調(diào)整塊20可實現(xiàn)直線導(dǎo)軌18的直線度及平行度的調(diào)整；測量尺21安裝在直線導(dǎo)軌18的側(cè)面用于第二滑臺19位置的測量；第二滑臺19通過電機系統(tǒng)22驅(qū)動絲杠或齒形帶移動，從而實現(xiàn)第二滑臺19上安裝龍門梁及測量組件3到指定位置。

所述測量尺21為磁柵尺或光柵尺；

參見附圖4所示，所述的龍門梁及測量組件3包括：運行指示燈23、龍門梁24、踏面激光測距傳感器25、基準(zhǔn)塊激光測距傳感器26、輪內(nèi)側(cè)激光測距傳感器27、傳感器安裝座28、基準(zhǔn)塊29和讀數(shù)頭30；

龍門梁24用于安裝兩組非接觸測距傳感器；非接觸測距傳感器由踏面激光測距傳感器25、基準(zhǔn)塊激光測距傳感器26和輪內(nèi)側(cè)激光測距傳感器27組成；傳感器按照由內(nèi)向外的順序依次為輪內(nèi)側(cè)激光測距傳感器27、基準(zhǔn)塊激光測距傳感器26和踏面激光測距傳感器25；輪內(nèi)側(cè)激光測距傳感器27、基準(zhǔn)塊激光測距傳感器26和踏面激光測距傳感器25分別通過傳感器安裝座28固定連接在龍門梁24底面上；傳感器安裝座28上安裝有調(diào)節(jié)輪內(nèi)側(cè)激光測距傳感器27、基準(zhǔn)塊激光測距傳感器26和踏面激光測距傳感器25俯仰角和偏轉(zhuǎn)角的調(diào)整機構(gòu)；測量尺21的讀數(shù)頭30安裝在龍門梁24的兩側(cè)底面上。

踏面激光測距傳感器25用于獲取輪子踏面數(shù)據(jù)Y₁；基準(zhǔn)塊激光測距傳感器26用于獲取傳感器距離轉(zhuǎn)向架基準(zhǔn)塊29的數(shù)據(jù)W₁；輪內(nèi)側(cè)激光測距傳感器27用于獲取傳感器距離左側(cè)輪內(nèi)側(cè)數(shù)據(jù)W₂；基準(zhǔn)塊激光測距傳感器26與輪內(nèi)側(cè)激光測距傳感器27之間的距離為W₃；

則轉(zhuǎn)向架基準(zhǔn)塊29與輪對內(nèi)側(cè)之間距離為：

W₄＝W₂+W₃-W₁ (1)

左右兩組非接觸測距傳感器獲取并計算得到的轉(zhuǎn)向架基準(zhǔn)塊29與輪對內(nèi)側(cè)之間距離W₄做差則可獲取間隙值，間隙值通過數(shù)據(jù)實時顯示在控制及數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)4上安裝的顯示器上方便對輪對間隙的調(diào)整。

參見附圖5所示，所述的現(xiàn)場參數(shù)校準(zhǔn)架5包括：校準(zhǔn)件橫梁31、校準(zhǔn)件支撐柱32、車輪模擬件33、基準(zhǔn)塊模擬件34；校準(zhǔn)件支撐柱32頂端固定連接車輪模擬件33，車輪模擬件33最高點處安裝有基準(zhǔn)塊模擬件34；所述車輪模擬件33為半圓形結(jié)構(gòu)；兩個校準(zhǔn)組件對稱固定在校準(zhǔn)件橫梁31上。

現(xiàn)場參數(shù)校準(zhǔn)架5校準(zhǔn)使用時安放到可變軸距轉(zhuǎn)向架支撐柱1上，之后采用激光跟蹤儀測量分別測量兩個車輪模擬件33內(nèi)側(cè)距離為L₁，左側(cè)校準(zhǔn)組件的基準(zhǔn)塊模擬件34內(nèi)側(cè)與車輪模擬件33內(nèi)側(cè)面的距離為L₂，右側(cè)校準(zhǔn)組件的基準(zhǔn)塊模擬件34內(nèi)側(cè)與車輪模擬件33內(nèi)側(cè)面的距離為L₃；以測得的L₁、L₂、L₃作為理論值。通過數(shù)據(jù)L₁及輪內(nèi)側(cè)激光測距傳感器27獲取的傳感器距離基準(zhǔn)塊模擬件34的左側(cè)數(shù)據(jù)及右側(cè)數(shù)據(jù)可計算出左右兩輪內(nèi)側(cè)激光測距傳感器27之間的安裝距離W₅；通過數(shù)據(jù)L₂、L₃及基準(zhǔn)塊激光測距傳感器26獲取傳感器距離基準(zhǔn)塊模擬件34的左側(cè)數(shù)據(jù)及右側(cè)數(shù)據(jù)可計算出基準(zhǔn)塊激光測距傳感器26與輪內(nèi)側(cè)激光測距傳感器27之間的左側(cè)距離

計算出基準(zhǔn)塊激光測距傳感器26與輪內(nèi)側(cè)激光測距傳感器27之間的右側(cè)距離

該位置關(guān)系獲取后取下校準(zhǔn)架，校準(zhǔn)架只作為設(shè)備安裝及定期校準(zhǔn)使用，平時操作無需使用，激光位移傳感器位置關(guān)系確定后方可開始轉(zhuǎn)向架4的測量。

定義X方向為輪對軸距方向，Y方向為豎直方向，則根據(jù)右手法則輪距方向為Z軸方向。

整個測量過程如下首先龍門測量梁及非接觸測距組件5回零，運動到最左側(cè)的電機處，調(diào)整變軸距轉(zhuǎn)向架支撐柱1到指定軸距位置，通過起重設(shè)備吊裝轉(zhuǎn)向架4，安放到導(dǎo)軌支撐梁2后開始測量過程。龍門測量梁及非接觸測距組件5沿著X方向的導(dǎo)軌18移動，移動距離通過加裝在X方向的磁柵21測量，當(dāng)龍門梁及測量組件3移動到基準(zhǔn)塊29位置時，龍門測量梁及非接觸測距組件5停止移動，脈沖信號觸發(fā)，同時采集并保存磁柵尺21數(shù)據(jù)x1及踏面激光測距傳感器25y1；數(shù)據(jù)采集完成后，激光測距傳感器移動到預(yù)先設(shè)定的下一位置2，激光測距傳感器停止移動，脈沖信號觸發(fā)，同時采集并保存磁柵尺數(shù)據(jù)x2及激光測距傳感器數(shù)據(jù)y2；前輪完成5～9組數(shù)據(jù)的采集后，激光位移傳感器移動到后輪，并完成對后輪的數(shù)據(jù)采集，得到一組離散測量點集(x_i,y_i),(i＝1,2,3,…,k)。設(shè)擬合圓的圓心及前輪圓心坐標(biāo)為P₁(m₁,n₁)，半徑為r，通過二次擬合獲取圓心距離即是輪距尺寸。通過校準(zhǔn)組件獲取兩組踏面?zhèn)鞲衅髦g的距離后，再結(jié)合兩組磁柵尺21數(shù)據(jù)則可實現(xiàn)轉(zhuǎn)向架輪對對角線測量。

整體系統(tǒng)測量轉(zhuǎn)向架測量結(jié)果與激光跟蹤測量測量轉(zhuǎn)向架的測量結(jié)果進行比對最大誤差≤0.1mm，優(yōu)于現(xiàn)有的長卡尺測量劃線點測量手段的0.5mm誤差。在時間上，傳統(tǒng)測量時間為45分鐘，此裝置測量時間為15分鐘，提高了測量效率。