CN106078358A - 基于列车轮对在线监测系统的镟床测量数据运用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于列车轮对在线监测系统的镟床测量数据运用方法，其通过步骤一用不落轮镟床测量样板轮对的直径与轮缘高度，通过步骤二用列车轮对在线监测系统测量样板轮对的低点弦长、高点弦长，然后通过步骤三和步骤四将步骤一和二测量到的数据进行关联分析，实现首次应用列车轮对在线系统数据与不落轮镟床测量数据的关联性分析，创造性将不落轮镟床测量误差等效为在线监测系统弦距的特征量误差，从而实现对不落轮镟床的校准。

Description

基于列车轮对在线监测系统的镟床测量数据运用方法

技术领域

本发明涉及列车轮对运用安全、轮对在线监测与镟床测量数据的关联性分析应用领域，用于评估不落轮镟床测量轮对尺寸的不确定度和校准镟床测量误差，也即：基于列车轮对在线监测系统的镟床校准方法。

背景技术

由于城市轨道交通的发展需要，不落轮镟床已经越来越多的担当着轨道交通运营维修服务的重要角色。不落轮镟床设置于车辆段内，可对落架的列车转向架上的单个轮对或独立的单个轮对镟修加工，亦可在车辆不解编及转向架不拆卸的情况下对轮对进行镟修加工，同时具有测量轮对尺寸的功能。由于轮对踏面外形轮廓与轨道的不合理配合，影响列车的安全平稳运行及缩短轮对寿命周期，所以轮对的准确加工与测量是轨道交通运营维修服务的显著重要任务。目前不落轮镟床测量系统的校准方法是通过随镟床配置的单个标准轮对的测量实现。

目前不落轮镟床测量系统的校准方法存在以下问题：

1.运用标准轮对校准镟床的校准周期一般定为半年，校准周期内如果出现测量偏差会直接影响列车轮对的安全运用，会产生轮对的过或欠加工，最不利情况会影响上千个轮对。

2.标准轮对的校准方法与不落轮镟床的“不落轮”加工实际模式不同，由于不落轮镟床受到轮对、转向架、车体等压力作用，测量条件与校准条件不一样，可能导致轮对尺寸测量不准确，该种隐含的误差因素十分容易被忽略。

3.作为镟床自动测量的补充是人工测量，即用专门的测量工具进行测量，人工测量耗时费力，难以保证测量的精度与频度。

综上，如何有效的评估不落轮镟床测量轮对尺寸的不确定度和及时校准成为迫切的工程应用要求。

针对以上现有技术存在的问题，亟需一种基于轮对在线测量系统与镟修系统的数据关联性评价方法，即建立“在线系统”与“镟修系统”统计数据的特征量关联性分析，得出镟修数据的可靠性评价与运用方法。

在线测量系统已由本公司另一发明专利介绍：列车轮对尺寸在线监测方法及 装置(专利号：200510035961.7)。轮对尺寸在线监测系统是在列车运行的状态下进行测量的，能切实的测量轮对滚动圆直径。本发明主要是利用轮对在线监测系统得到不落轮镟床测量系统的数据特征量，从而计算出不落轮镟床测量车轮直径的不确定度。

在钢轨内侧安装了8只激光位置传感器，光线与水平形成一定角度，分别扫描出轮辋内侧面，在速度已知的条件下，可得到高低两条弦长，而两激光束相对于轨面高度是确定的，通过几何运算可得轮对直径。其参数关系如下：

$h=\sqrt{R^2-\left(\frac{L1}{2}\right)}-\sqrt{R^2-{\left(\frac{L2}{2}\right)}^2}---\[1\]$

R＝D/2+H [2]

R—车轮顶点圆半径；H—轮缘高度；D—车轮直径；

h—弦距；L1—低点弦长；L2—高点弦长；

理论依据：

(1)弦距对轮径的误差传递关系为λ＝1：10；

(2)车轮顶点圆半径在两次镟修期间保持不变。

(3)不落轮镟床测量的轮缘高度H的误差小于0.05mm，相对于直径误差要求0.5mm可忽略。

定义：当人以列车速度方向行走时，左手侧系统为左侧系统，右手侧系统为右侧系统。列车正向通过在线监测系统与不落轮镟床时，左侧车轮由左侧系统测量，右侧车轮由右侧系统测量；列车反向通过时，左侧车轮由右侧系统测量，右侧车轮由左侧系统测量。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种轮对在线监测与镟床测量数据的关联性分析方法，用于评估不落轮镟床测量轮对尺寸的不确定度和校准镟床测量误差。

解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：

一种基于列车轮对在线监测系统的镟床测量数据运用方法，所述列车轮对在线监测系统能够在列车处于运行状态时测量列车车轮的低点弦长和高点弦长，所述低点弦长和高点弦长分别为列车车轮轮辋内侧面上水平设置的两条弦中处于 较低位置弦的弦长和处于较高位置弦的弦长，所述不落轮镟床设有能够测量列车车轮直径和轮缘高度的左侧传感器和右侧传感器，所述不落轮镟床基于测量得到的列车车轮直径对列车车轮进行镟修加工，其特征在于：所述的镟床测量数据运用方法包括：

步骤一、在所述列车轮对在线监测系统所应用的列车中选出其中之一，将该选出列车的所有轮对作为样板轮对，并控制所述选出列车正向驶入所述不落轮镟床的安装位置，用所述不落轮镟床的左侧传感器测量每一个所述样板轮对中左侧车轮的直径和轮缘高度，用所述不落轮镟床的右侧传感器测量每一个所述样板轮对中右侧车轮的直径和轮缘高度；其中，所述样板轮对的总数量为N，N为大于1的正整数，用所述不落轮镟床测量N个样板轮对得到的参数记录如下：第i个样板轮对的左侧车轮直径和右侧车轮直径分别记录为DZQ_i和DYQ_i、左侧车轮轮缘高度和右侧车轮轮缘高度分别记录为HZQ_i和HYQ_i，1≤i≤N且i为正整数；

步骤二、用所述列车轮对在线监测系统测量所述选出列车在正向运行和反向运行时每一个所述样板轮对的低点弦长和高点弦长；其中，用所述列车轮对在线监测系统在所述选出列车正向运行时测量N个样板轮对得到的参数记录如下：第i个样板轮对的左侧车轮低点弦长和右侧车轮低点弦长分别记录为L1Z_i和L1Y_i、左侧车轮高点弦长和右侧车轮高点弦长分别记录为L2Z_i和L2Y_i；用所述列车轮对在线监测系统在所述选出列车反向运行时测量N个样板轮对得到的参数记录如下：第i对样板轮对的左侧车轮低点弦长和右侧车轮低点弦长分别记录为L1Z′_i、和L1Y′_i、左侧车轮高点弦长和右侧车轮高点弦长分别记录为L2Z′_i和L2Y′_i；

步骤三、按照以下公式一至公式四分别计算：在所述选出列车正向运行时和反向运行时，每一个所述样板轮对的左侧车轮弦距和右侧车轮弦距，并在计算完成后进入步骤四；

式中，hz_i和hy_i分别为在所述选出列车正向运行时所述第i个样板轮对的左侧车轮弦距和右侧车轮弦距，hz′_i和hy′_i分别为在所述选出列车反向运行时所述第i个样板轮对的左侧车轮弦距和右侧车轮弦距；

步骤四、按照公式五计算所述不落轮镟床测量每一个列车轮对的左侧车轮直径和右侧车轮直径的误差：

式中，λ为弦距误差对车轮直径误差的传递系数；

步骤五、以所述不落轮镟床的左侧传感器测量得到的列车车轮直径作为参考零位，对所述不落轮镟床的右侧传感器测量得到的列车车轮直径进行修正，即：将所述右侧传感器测量得到的列车车轮直径减去所述步骤五计算出的误差ε所得到的差值作为修正结果，完成对所述不落轮镟床的一次校正。

作为本发明的一种优选实施方式，所述的传递系数λ取值为0.1。

作为本发明的一种改进，所述的镟床测量数据运用方法还包括：

步骤六、保存每一次对所述不落轮镟床的校正过程中步骤一至步骤四的测量数据和计算数据，在首次完成对所述不落轮镟床的校正后，每隔预设时间段执行所述步骤一至步骤四，计算得到当前时刻的hz_i、hy_i、hz′_i、hy′_i和ε，并获取最接近当前时刻的前一次对不落轮镟床校正过程中的步骤四计算得到的hz_i、hy_i、hz′_i、hy′_i和ε。在所述当前时刻的ε<0.1mm时，判定所述不落轮镟床无需进行校正；在所述当前时刻的ε≥0.1mm时，判定所述不落轮镟床需要进行校正，即：用当前时刻的hz_i、hy_i、hz′_i和hy′_i按照所述步骤四和步骤五对所述不落轮镟床再次行校正。

作为本发明的一种改进，所述的镟床测量数据运用方法还包括：

步骤七、连续不断地将镟修新一轮数据与在线系统检测数据进行特征量的比对，可以达到监测镟床传感器测量工作状态的结果。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

第一，本发明通过步骤一用不落轮镟床测量样板轮对的直径与轮缘高度，通过步骤二用列车轮对在线监测系统测量样板轮对的低点弦长、高点弦长，然后通过步骤三和步骤四将步骤一和二测量到的数据进行关联分析，实现首次应用列车轮对在线系统数据与不落轮镟床测量数据的关联性分析，创造性将不落轮镟床测量误差等效为在线监测系统弦距的特征量误差，从而实现对不落轮镟床的校准。

第二，在列车不解编的情况下测量轮对尺寸，由于不落轮镟床受到轮对、转向架、车体等压力作用，测量条件与校准条件不一样，可能导致轮对尺寸测量不准确。在线测量的轮对尺寸是列车实际载荷和速度工况下测量的，同时本发明所采用的轮对尺寸亦为列车在不解编的情况下在镟床上测量的，因而解决了标准轮对的校准方法与不落轮镟床的“不落轮”加工实际模式不同而产生校准误差难题。

第三，本发明通过增设步骤六，能够定期检测判断是否需要对不落轮镟床进行校准，进一步提高了不落轮镟床的使用可靠性。

第四，由于在线系统是实时系统，通过步骤七实现了镟床测量不确定度评价方法的及时性，实现了最高的测量频度和广度，测量频度包含了每天地铁一列车过车十次则测量十次，测量广度包含了该线路的所有当天运行列车。

附图说明

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明：

图1为中国发明专利CN200510035961.7中列车轮对在线监测系统测量车轮尺寸的原理示意图；

图2为中国发明专利CN200510035961.7中车轮尺寸测量几何参数关系示意图。

具体实施方式

本发明基于列车轮对在线监测系统的镟床测量数据运用方法，其适用于常用于列车车轮镟修加工的不落轮镟床，该不落轮镟床设有能够测量列车车轮直径和轮缘高度的左侧传感器和右侧传感器，该不落轮镟床基于测量得到的列车车轮直径对列车车轮进行镟修加工。

本发明基于列车轮对在线监测系统的镟床测量数据运用方法，其所采用的列车轮对在线监测系统可以是现有技术中任意一个能够在列车处于运行状态时测 量列车车轮的低点弦长和高点弦长的系统，其中，低点弦长和高点弦长分别为列车车轮轮辋内侧面上水平设置的两条弦中处于较低位置弦的弦长半长和处于较高位置弦的弦长半长。中国发明专利CN200510035961.7所公开的列车轮对在线监测系统即为其中一种本发明能够采用的列车轮对在线监测系统，本文末尾对该列车轮对在线监测系统的工作原理作了详细介绍。

本发明基于列车轮对在线监测系统的镟床测量数据运用方法，包括：

步骤一、在列车轮对在线监测系统所应用的列车中选出其中之一，将该选出列车的所有轮对作为样板轮对，并控制选出列车正向驶入不落轮镟床的安装位置，用不落轮镟床的左侧传感器测量每一个样板轮对中左侧车轮的直径和轮缘高度，用不落轮镟床的右侧传感器测量每一个样板轮对中右侧车轮的直径和轮缘高度；其中，样板轮对的总数量为N，N为大于1的正整数，用不落轮镟床测量N个样板轮对得到的参数记录如下：第i个样板轮对的左侧车轮直径和右侧车轮直径分别记录为DZQ_i和DYQ_i、左侧车轮轮缘高度和右侧车轮轮缘高度分别记录为HZQ_i和HYQ_i，1≤i≤N且i为正整数。

步骤二、用列车轮对在线监测系统测量选出列车在正向运行和反向运行时每一个样板轮对的低点弦长和高点弦长；其中，用列车轮对在线监测系统在选出列车正向运行时测量N个样板轮对得到的参数记录如下：第i个样板轮对的左侧车轮低点弦长和右侧车轮低点弦长分别记录为L1Z_i和L1Y_i、左侧车轮高点弦长和右侧车轮高点弦长分别记录为L2Z_i和L2Y_i；用列车轮对在线监测系统在选出列车反向运行时测量N个样板轮对得到的参数记录如下：第i对样板轮对的左侧车轮低点弦长和右侧车轮低点弦长分别记录为L1Z′_i、和L1Y′_i、左侧车轮高点弦长和右侧车轮高点弦长分别记录为L2Z′_i和L2Y′_i。

步骤三、按照以下公式一至公式四分别计算：在选出列车正向运行时和反向运行时，每一个样板轮对的左侧车轮弦距和右侧车轮弦距，并在计算完成后进入步骤四；

式中，hz_i和hy_i分别为在选出列车正向运行时第i个样板轮对的左侧车轮弦距和右侧车轮弦距，hz′_i和hy′_i分别为在选出列车反向运行时第i个样板轮对的左侧车轮弦距和右侧车轮弦距。

步骤四、按照公式五计算不落轮镟床测量每一个列车轮对的左侧车轮直径和右侧车轮直径的误差：

式中，λ为弦距误差对车轮直径误差的传递系数，该传递系数λ取值优选为0.1。

步骤五、以不落轮镟床的左侧传感器测量得到的列车车轮直径作为参考零位，对不落轮镟床的右侧传感器测量得到的列车车轮直径进行修正，即：将右侧传感器测量得到的列车车轮直径减去步骤五计算出的误差ε所得到的差值作为修正结果，完成对不落轮镟床的一次校正。

步骤六、保存每一次对不落轮镟床的校正过程中步骤一至步骤四的测量数据和计算数据，在首次完成对不落轮镟床的校正后，每隔预设时间段执行步骤一至步骤四，计算得到当前时刻的hz_i、hy_i、hz′_i、hy′_i和ε，并获取最接近当前时刻的前一次对不落轮镟床校正过程中的步骤四计算得到的hz_i、hy_i、hz′_i、hy′_i和ε。在当前时刻的ε<0.1mm时，判定不落轮镟床无需进行校正；在当前时刻的ε≥0.1mm时，判定不落轮镟床需要进行校正，即：用当前时刻的hz_i、hy_i、hz′_i和hy′_i按照步骤四和步骤五对不落轮镟床再次行校正。

步骤七、连续不断地将镟修新一轮数据与在线系统检测数据进行特征量的比对，可以达到监测镟床传感器测量工作状态的结果。

作为本发明的优选实施方式，上述列车轮对在线监测系统优选采用中国发明 专利CN200510035961.7所公开的列车轮对在线监测系统，参见图1和图2，该列车轮对在线监测系统预设有左侧低点弦高预设值H1Z、左侧高点弦高预设值H2Z、左侧弦距预设hZ＝H2Z-H1Z、右侧低点弦高预设值H1Y、右侧高点弦高预设值H2Y和右侧弦距预设值hY＝H2Y-H1Y，并能通过在运行中的列车车轮1轮辋内侧面上投射两个位于高位置水平线上的点激光束和两个位于低位置水平线上的点激光束实时在线测得列车车轮1的低点弦长L1和高点弦长L2，通过设置于钢轨下方的涡流传感器测得钢轨动态沉降F，并且，列车轮对在线监测系统依据下述公式A1至公式A4计算出列车车轮1的轮缘高度H和直径D，其中，左侧弦距预设hZ和右侧弦距预设值hY均为正数，当列车车轮1为左侧车轮时，下述公式A1至公式A4中的低点弦高H1、高点弦高H2和弦距h分别取值为左侧低点弦高预设值H1Z、左侧高点弦高预设值H2Z和左侧弦距预设hZ，当列车车轮1为右侧车轮时，下述公式A1至公式A4中的低点弦高H1、高点弦高H2和弦距h分别取值为右侧低点弦高预设值H1Y、右侧高点弦高预设值H2Y和右侧弦距预设值hY，低点弦高H1为列车轨道3处于静态时的轨面PGQ与低位置水平线之间的距离即图2中线段GF的长度，高点弦高H2为列车轨道3处于静态时的轨面PGQ与高位置水平线之间的距离即图2中线段GE的长度，低点弦长L1为低位置水平线在列车车轮1轮辋内侧面上所形成弦AB的弦长半长即图2中线段AF的长度，高点弦长L2为高位置水平线在列车车轮1轮辋内侧面上所形成弦CD的弦长半长即图2中线段CE的长度，钢轨动态沉降F为列车轮对在线监测系统对列车车轮1进行测量时列车轨道3受列车车轮1下压作用力而产生变形的最大变形幅度即图2中线段GS的长度，

H＝R-D2-H2-F [公式A3]

D＝2*(R-H) [公式A4]

式中，D2为列车车轮1的高点弦心距即图中线段OE的长度，R为列车车 轮1的车轮顶点圆半径即图中线段OC的长度，H为列车车轮1的轮缘高度即图中线段ST的长度，D为列车车轮1的直径。

本发明步骤四中的公式五，是本发明的发明人基于对不落轮镟床测量不确定度的研究推导得到的，下面说明其推导过程如下：

(1)由背景技术所述的公式[1]，车轮顶点圆半径R、低点弦长L1、高点弦长L2的测量误差可等效到弦距h的误差。

(2)顶点圆半径R＝D/2+H，车轮直径D、轮缘高度H由不落轮镟床测量所得，低点弦长L1、高点弦长L2由激光位置传感器测得。

(3)设一组轮对左、右侧车轮顶点圆半径真值分别为Ra0、Rb0，假设该轮对正向通过镟床，则镟床左侧系统测量值为Ra＝Ra0+ΔRa，ΔRa为镟床左侧系统测量的系统误差；镟床右侧系统测量值为Rb＝Rb0+ΔRb，ΔRb为镟床右侧系统测量的系统误差。

若以Ra、Rb作为标准顶点圆校正轮对尺寸在线监测系统，则当列车正向通过在线监测系统时，左侧在线系统测量值为Rz＝Ra0+ΔRz，ΔRz为左侧在线系统测量a车轮的顶点圆误差，等效到在线监测系统参数弦距的关系为

hz＝hz0+Δhz+Δha [3]

hz为左侧在线监测系统测得的弦距，hz0为在线系统左侧弦距真值，Δhz为左侧在线系统测量误差等效到弦距的误差，Δha为左侧镟床系统误差等效到在线系统上的弦距误差；

同理，hy＝hy0+Δhy+Δhb [4]

hy为右侧在线监测系统测得的弦距，hy0为在线系统左侧弦距真值，Δhy为右侧在线系统测量误差等效到弦距的误差，Δhb为镟床左侧系统误差等效到在线系统上的弦距误差。

相似的，当列车反向通过在线监测系统时，左侧在线系统弦距为

hz’＝hz0+Δhz+Δhb [5]

右侧在线系统弦距为

hy’＝hy0+Δhy+Δha [6]

联立公式[5]、[6]、[7]、[8]得

hz-hz’＝Δha-Δhb [7]

hy-hy’＝Δhb-Δha [8]

由R＝D/2+H，考虑到镟床系统测量的轮缘高度误差相对于直径可忽略，故车轮直径误差与顶点圆半径误差成线性关系，经研究顶点圆半径与弦距误差在工程应用中可视为线性关系，

令

$\mathrm{\&Delta;}Db=\frac{1}{\mathrm{\&lambda;}}*\mathrm{\&Delta;}hb---\&lsqb;10\&rsqb;$

λ为弦距误差对车轮直径误差的传递系数，在此取λ＝1:10。

定义镟床测量系统的特征矩阵为E＝|hz’-hz hy-hy’|。

以镟床左侧测量为参考零位，镟床系统测量左右轮直径的不确定度为

ε＝ΔDb-ΔDa [11]

则

相似地，当轮对反向通过镟床时，镟床系统测量左右轮直径的不确定度为

$\mathrm{\&epsiv;}=\frac{1}{2\mathrm{\&lambda;}}(\mathrm{hz}-{\mathrm{hz}}^{\&prime;}+{\mathrm{hy}}^{\&prime;}-\mathrm{hy})---\left[13\right]$

(4)当列车只有一种方向通过镟床，也只有一种方向通过在线测量系统时，镟床左侧测量系统的

N为统计的左侧车轮个数，hz_i为第i个车轮对应的弦距，hz₀左侧车轮弦距的平均值。

同样的，镟床右侧测量系统的

N为统计的右侧车轮个数，hy_i为第i个车轮对应的弦距，hy₀右侧车轮弦距的平均值。

(5)对公式[3]等号的左右分别求差分，对于Δhz、Δha差分后为二阶或二阶以上的高阶量可忽略，则Δhz＝Δhz0；同理，对于公式[4]，得Δhy＝Δhy0。该项弦距变量的物理含义包括了在线测量系统与镟床测量系统的特征变量。

综上，采用简单的算法可以分解两系统的误差贡献，分解得出镟床测量变量：

(a)如果镟床左右侧系统同时调整相同的量，弦距的绝对值有相应的增减，而镟床的不确定度不变；镟床左右侧测量系统同时调整不同的量，则弦距与镟床不确定度均有变化。(b)调整不确定度为零，则镟床测量直径误差的左右一致性最佳。

为了验证本发明镟床测量数据运用方法的效果，本发明的发明人进行了现场实验，实验结果如下：

实验结果

(1)双向通过镟床镟修测量、双向通过在线监测系统情况下，以某条地铁线1为例，列车为6节车厢编组，表(1)为计算出的在线监测系统弦距、弦高统计表。

表(1)地铁线1在线监测系统弦距、弦高统计表(单位：mm)

该条线的镟床系统数据特征矩阵E＝|56.15-56.20 56.36-56.42|＝|-0.05-0.06|，镟床系统测量左右轮直径的不确定度为

$\mathrm{\&epsiv;}=\frac{1}{2\mathrm{\&lambda;}}*(-0.05+(-0.06\left)\right)=\frac{10}{2}*(-0.05+(-0.06\left)\right)=-0.55mm$

表(2)为095096列车镟床测量数据统计表，左侧车轮“5月直径平均值”指095096列车左侧24个车轮在5月份镟床测量直径的平均值，其他名称意义类推。该列车在5月到7月不镟修，根据顶点圆不变性，计算出的镟床的左右测量不确定度为

ε＝2*[-0.44-0.17]/2＝-0.61mm

与通过在线系统参数计算出的不确定度相近。

表(2)一列车镟床测量数据统计表(单位：mm)

表(3)为镟床调整后地铁线1在线监测系统弦距、弦高统计表，针对列车065066计算，特征矩阵E＝|56.28-56.27 56.48-56.49|＝|0.01 -0.01|，镟床系统测量左右轮直径的不确定度为

$\mathrm{\&epsiv;}=\frac{1}{2\mathrm{\&lambda;}}*(0.01+(-0.01\left)\right)=\frac{10}{2}*(0.01+(-0.01\left)\right)=0.00mm$

同理可针对099100、115116进行分析，综合情况可知镟床满足应用要求。

表(3)镟床调整后地铁线1在线监测系统弦距、弦高统计表(单位：mm)

(2)单向通过镟床测量、单向通过在线监测系统的情况下，以某条地铁线2为例，表(4)为在线监测系统弦距、弦高统计表。

表(4)地铁线2在线监测系统弦距、弦高统计表(单位：mm)

在线左侧系统弦距的平均值54.877mm，在线右侧系统弦距的平均值为56.753mm，镟床左侧系统测量的不确定度为

$\mathrm{\&epsiv;}1=\frac{1}{\mathrm{\&lambda;}}\sqrt{\frac{\&Sigma;{\left(hz\right(i)-{\mathrm{hz}}_0)}^2}{n-1}}=0.06$

镟床右侧系统测量的不确定度为

实验结果表明，通过在线监测系统的弦距评估镟床测量系统的不确定度与通过镟床测量系统自身数据计算的结果一致，证明的专利方法的正确性。

效益分析

(1)地铁线1的镟床数据是在实际工程应用中的实测数据，若按轮对直径磨耗速率0.4mm每万公里计算，镟床测量换向测量引起的误镟修最大达0.6*2＝1.2mm，则一次镟修使得轮对的使用寿命比正常情况下少了3万公里，按先前提及的镟床校准周期内的最不利情况，会影响上千个轮对。(2)如果按照镟床测量值进行镟修，镟修后存在轮径差，过大轮径差使列车的运行状况恶化，导致轮对与轨道偏磨，影响列车运行平稳性和安全性。(3)通过在线监测系统参数可及时准确的评估镟床测量数据的可靠性，并及时校准，减少轮对的镟修量，产生较大的社会和经济效益。

本发明不局限于上述具体实施方式，根据上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本发明上述基本技术思想前提下，本发明还可以做出其它多种形式的等效修改、替换或变更，均落在本发明的保护范围之中。

Claims (4)

1.一种基于列车轮对在线监测系统的镟床测量数据运用方法，所述列车轮对在线监测系统能够在列车处于运行状态时测量列车车轮的低点弦长和高点弦长，所述低点弦长和高点弦长分别为列车车轮轮辋内侧面上水平设置的两条弦中处于较低位置弦的弦长和处于较高位置弦的弦长，所述镟床为不落轮镟床，其设有能够测量列车车轮直径和轮缘高度的左侧传感器和右侧传感器，所述不落轮镟床基于测量得到的列车车轮直径对列车车轮进行镟修加工，其特征在于：所述的镟床测量数据运用方法包括：

步骤一、在所述列车轮对在线监测系统所应用的列车中选出其中之一，将该选出列车的所有轮对作为样板轮对，并控制所述选出列车正向驶入所述不落轮镟床的安装位置，用所述不落轮镟床的左侧传感器测量每一个所述样板轮对中左侧车轮的直径和轮缘高度，用所述不落轮镟床的右侧传感器测量每一个所述样板轮对中右侧车轮的直径和轮缘高度；其中，所述样板轮对的总数量为N，N为大于1的正整数，用所述不落轮镟床测量N个样板轮对得到的参数记录如下：第i个样板轮对的左侧车轮直径和右侧车轮直径分别记录为DZQ_i和DYQ_i、左侧车轮轮缘高度和右侧车轮轮缘高度分别记录为HZQ_i和HYQ_i，1≤i≤N且i为正整数；

步骤二、用所述列车轮对在线监测系统测量所述选出列车在正向运行和反向运行时每一个所述样板轮对的低点弦长和高点弦长；其中，用所述列车轮对在线监测系统在所述选出列车正向运行时测量N个样板轮对得到的参数记录如下：第i个样板轮对的左侧车轮低点弦长和右侧车轮低点弦长分别记录为L1Z_i和L1Y_i、左侧车轮高点弦长和右侧车轮高点弦长分别记录为L2Z_i和L2Y_i；用所述列车轮对在线监测系统在所述选出列车反向运行时测量N个样板轮对得到的参数记录如下：第i对样板轮对的左侧车轮低点弦长和右侧车轮低点弦长分别记录为L1Z′_i、和L1Y′_i、左侧车轮高点弦长和右侧车轮高点弦长分别记录为L2Z′_i和L2Y′_i；

步骤三、按照以下公式一至公式四分别计算：在所述选出列车正向运行时和反向运行时，每一个所述样板轮对的左侧车轮弦距和右侧车轮弦距，并在计算完成后进入步骤四；

式中，hz_i和hy_i分别为在所述选出列车正向运行时所述第i个样板轮对的左侧车轮弦距和右侧车轮弦距，hz′_i和hy′_i分别为在所述选出列车反向运行时所述第i个样板轮对的左侧车轮弦距和右侧车轮弦距；

步骤四、按照公式五计算所述不落轮镟床测量每一个列车轮对的左侧车轮直径和右侧车轮直径的误差：

式中，λ为弦距误差对车轮直径误差的传递系数；

步骤五、以所述不落轮镟床的左侧传感器测量得到的列车车轮直径作为参考零位，对所述不落轮镟床的右侧传感器测量得到的列车车轮直径进行修正，即：将所述右侧传感器测量得到的列车车轮直径减去所述步骤五计算出的误差ε所得到的差值作为修正结果，完成对所述不落轮镟床的一次校正。

2.根据权利要求1所述的镟床测量数据运用方法，其特征在于：所述的传递系数λ取值为0.1。

3.根据权利要求1或2所述的镟床测量数据运用方法，其特征在于：所述的镟床测量数据运用方法还包括：

步骤六、保存每一次对所述不落轮镟床的校正过程中步骤一至步骤四的测量数据和计算数据，在首次完成对所述不落轮镟床的校正后，每隔预设时间段执行所述步骤一至步骤四，计算得到当前时刻的hz_i、hy_i、hz′_i、hy′_i和ε，并获取最接近当前时刻的前一次对不落轮镟床校正过程中的步骤四计算得到的hz_i、hy_i、hz′_i、hy′_i和ε，在所述当前时刻的ε<0.1mm以内时，判定所述不落轮镟床无需进行校正；在所述当前时刻的ε≥0.1mm时，判定所述不落轮镟床需要进行校正，即：用当前时刻的hz_i、hy_i、hz′_i和hy′_i按照所述步骤四和步骤五对所述不落轮镟床再次行校正。

4.根据权利要求3所述的镟床测量数据运用方法，其特征在于：所述的镟床测量数据运用方法还包括：

步骤七、连续不断地将镟修新一轮数据与在线系统检测数据进行特征量的比对，可以达到监测镟床传感器测量工作状态的结果。