CZ2014572A3 - System for measuring of rail vehicle wheel set approach angle in a track - Google Patents

System for measuring of rail vehicle wheel set approach angle in a track Download PDF

Info

Publication number
CZ2014572A3
CZ2014572A3 CZ2014-572A CZ2014572A CZ2014572A3 CZ 2014572 A3 CZ2014572 A3 CZ 2014572A3 CZ 2014572 A CZ2014572 A CZ 2014572A CZ 2014572 A3 CZ2014572 A3 CZ 2014572A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
wheelset
rail vehicle
chassis
chassis frame
angle
Prior art date
Application number
CZ2014-572A
Other languages
Czech (cs)
Other versions
CZ305902B6 (en
Inventor
Jan ÄŚapek
Petr Bauer
Original Assignee
VĂšKV a.s.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by VĂšKV a.s. filed Critical VĂšKV a.s.
Priority to CZ2014-572A priority Critical patent/CZ2014572A3/en
Publication of CZ305902B6 publication Critical patent/CZ305902B6/en
Publication of CZ2014572A3 publication Critical patent/CZ2014572A3/en

Links

Landscapes

  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Machines For Laying And Maintaining Railways (AREA)

Abstract

Systém je tvořen na rámu (2) podvozku nebo na podvozku kolejového vozidla odpruženě uspořádaných dvěma laserovými optickými snímači (8) pro snímání hlavy kolejnice (1). Jeden laserový optický snímač (8) je uspořádán před kolem prvního dvojkolí (3) ve směru pohybu kolejového vozidla a druhý optický snímač (8) je uspořádán za kolem druhého dvojkolí (4), ve směru pohybu kolejového vozidla, na téže boční straně podvozku. Z naměřených profilů kolejnice (1) je pak výpočtovým programem vyhodnoceno jejich vzájemné příčné posunutí dy. Z posunutí dy a známé vzdálenosti obou laserových optických snímačů (8) v podélném směru koleje (1) dx je vyhodnocen úhel náběhu rámu (2) podvozku dle vztahu .alfa. = arctan(dy/dx). Systém je doplněn snímačem (14) pohybu pro měření podélných pohybů dx1, dx2 ve vedení prvního dvojkolí (3), umožněným z vnější strany každého kola prvního dvojkolí (3), na ose dvojkolí nebo obdobně u druhého dvojkolí (4). Vzdálenost obou snímačů (14) od sebe je dána příčnou rozteči 2w. Z podélných pohybů dx1 a dx2 a příčné rozteče 2w je vyhodnocen úhel dvojkolí vůči rámu (2) podvozku dle vztahu .alfa. = arctan[(dx1+dx2)/(2w)]. Úhel náběhu dvojkolí je vyhodnocen jako součet zjištěných úhlů náběhu rámu (2) podvozku v koleji a dvojkolí vůči rámu (2) podvozku dle vztahu .beta. = .alfa. + .gama. + arcsin (a/R), kde a je polovina rozvoru podvozku, R je poloměr projížděného oblouku. Každý laserový optický snímač (8) je uspořádán v odpruženém krytu (7), který je odpruženě uchycen na rámu (2) podvozku v držáku (6), připevněného konzolou (5) k rámu (2) podvozku, který je odpružený od dvojkolí (3) nebo dvojkolí (4). Odpružení krytu (7) od držáku (6) je realizováno pomocí nejméně jedné sestavy odpružení (11), která je tvořena tělesy odpružení (10), spojovacím prvkem (12), a připojovacími prvky (13).The system is formed on a chassis frame (2) or on a rail vehicle chassis suspended in two laser optical sensors (8) for sensing the rail head (1). One laser optical sensor (8) is arranged in front of the first wheel set (3) in the direction of travel of the rail vehicle and the second optical sensor (8) is arranged behind the second wheel set (4) in the direction of travel of the rail vehicle on the same side of the chassis. From the measured rail profiles (1), the calculation program then evaluates their mutual transverse displacement dy. From the displacement dy and the known distance of the two laser optical sensors (8) in the longitudinal direction of the track (1) dx, the angle of attack of the chassis frame (2) is evaluated according to the .alpha. arctan (dy / dx). The system is complemented by a motion sensor (14) for measuring the longitudinal movements dx1, dx2 in the guide of the first wheelset (3) made possible from the outside of each wheel of the first wheelset (3), on the axle of the wheelset or similarly on the second wheelset (4). The distance between the two sensors (14) is given by the transverse pitch 2w. From the longitudinal movements dx1 and dx2 and the transverse pitch 2w, the wheelset angle to the chassis frame (2) is evaluated according to the .alpha. arctan [(dx1 + dx2) / (2w)]. The wheel-set angle of the wheelset is evaluated as the sum of the detected ramp angles of the chassis frame (2) in the track and the wheelset relative to the chassis frame (2) according to the relationship. = .alfa. + .gama. + arcsin (a / R), where a is half of the bogie wheelbase, R is the radius of the arc passing. Each laser optical sensor (8) is arranged in a spring-loaded housing (7) which is spring-mounted on the chassis frame (2) in a bracket (6) secured by a bracket (5) to the chassis frame (2) which is sprung from the wheelset ( 3) or wheelset (4). The cushioning of the cover (7) from the holder (6) is accomplished by at least one suspension assembly (11) which is formed by suspension bodies (10), a connecting element (12), and connecting elements (13).

Description

'TžSZL. i ,a r~.....n>Siiii'' τ*?,'ΎΓ· ·« · · 9» · * * · · |«·· • » ft · ·· I ·· » • *· ·· · ···· ····»·· · · 0

Systém měření úhlu náběhu dvojkolí kolejového vozidla v koleji

Oblast techniky

Vynález se týká měření úhlu náběhu dvojkolí kolejového vozidla v koleji.

Dosavadní stav techniky

Znalost úhlu náběhu dvojkolí kolejového vozidla v koleji, jeho natočení kolem svislé osy, je důležitým parametrem pro vyhodnocení silových účinků kontaktu kola železničního vozidla s kolejnicí. Existují dvě základní metody zjišťování tohoto úhlu náběhu pomocí snímačů, a to metoda dotyková a bezdotyková. Výhodou dotykového způsobu měření je jeho jednoduchost a cena, nevýhodou je možnost měření pouze za nízkých rychlostí železničního vozidla a možnost měření pouze na vybraném úseku koleje, na kterém se nevyskytují například výhybky či přejezdy, které by byly v kolizi s vlastním snímačem. Výhodnější je bezdotyková metoda měření úhlu náběhu dvojkolí železničního vozidla na koleji, kterou lze použít pro měření za provozních rychlostí vozidel a u které nejsou výhybky či přejezdy v okolí koleje na závadu. Z patentu JP 3 148 437, zveřejněného dne 23. 08. 1994, je patrno bezdotykové řešení pro měření úhlu náběhu kola kolejového vozidla v koleji, při pohybu kolejového vozidla, kdy je využívána laserová detekční hlava, která je uspořádána na rámu kolejového vozidla před a za měřeným kolem, která je tvořena jednotlivými zařízeními - zdrojem světla, čočkou vysílače pro úpravu vyslaného světelného paprsku, čočkou přijímače pro soustředěný přijatého paprsku, linkovým senzorem, který snímá hlavu kolejnice.

Detekční hlava je uchycena na ložiskové skříni, tedy neodpružené hmotě vůči dvojkolí, a ze spisu není patrné, že by detekční hlava byla na ložiskové skříni připevněna odpružené. V tomto případě se dá předpokládat, že při měření za provozních rychlostí je optický snímač vystaven vysokým úrovním vibrací, což má negativní vliv na přesnost měření a životnost vlastního optického snímače.

Další nevýhodou tohoto řešení je nutnost použití dvou optických snímačů na měření úhlu náběhu každého dvojkolí v podvozku. V případě měření úhlu náběhu obou dvojkolí v podvozku je tak nutné použít čtyř optických snímačů, jejichž pořizovací náklady jsou vysoké.

Podstata vynálezu Výše uvedené nevýhody do značné míry odstraňuje systém měření úhlu náběhu dvojkolí v koleji, jehož podstata spočívá v tom* že na rámu podvozku kolejového vozidla jsou odpružené uspořádané dva laserové optické snímače, přičemž jeden laserový optický snímač je uspořádán před kolem prvního dvojkolí ve směru pohybu kolejového vozidla a druhý optický laserový snímač je uspořádán za kolem druhého dvojkolí, ve směru pohybu kolejového vozidla, na téže straně podvozku, přičemž těmito snímači je snímána hlava kolejnice při jízdě kolejového vozidla z pozic uspořádaných laserových optických snímačů, tedy na dvou místech. • · • · • · · · • · « · 2 ··· + · · · · · * • ·« t · < · »·· ·»·«··· · · · «·♦··· fc · «··# ·· ·· » ··· ···

Poloha laserových optických snímačů je stavitelná ve svislém a příčném směru, rovněž je možné měnit úhel natočení jednotlivých laserových optických snímačů kolem podélné osy. Laserové optické snímače jsou uspořádané na rámu podvozku kolejového vozidla odpružené, například na pryžových prvcích. Při vyšších rychlostech jízdy kolejového vozidla však na laserové optické snímače působí vysoké vibrace, které ovlivňují jejich přesnost a životnost. Tyto negativní vlivy vibrací jsou výrazně sníženy tím, že každý laserový optický snímač je umístěn v odpruženém krytu, který je odpružené uchycen v držáku připevněného konzolou k rámu podvozku, který je zpravidla odpružený od dvojkolí, a odpružení krytu od držáku je realizováno pomocí sestavy odpružení, která je tvořena tělesy odpružení, spojovacím prvkem, například spojovací maticí a připojovacími prvky, například připojovacími maticemi.

Umístěním laserových optických snímačů na rám podvozku kolejového vozidla je zjišťován úhel náběhu rámu podvozku vůči koleji. Z naměřených profilů kolejnice je pak výpočtovým programem vyhodnoceno jejich vzájemné příčné posunutí dy. Z tohoto posunutí dy a známé vzdálenosti obou laserových optických snímačů v podélném směru koleje, dx je vyhodnocen úhel náběhu rámu podvozku dle vztahu γ = arctan(dy/dx)

Systém je dále doplněn zařízením k měření úhlu dvojkolí vůči rámu podvozku. Tento úhel je vyhodnocován na základě měřených podélných pohybů ve vedení dvojkolí dxl, dx2. Tyto pohyby jsou měřeny lineárním potenciometrickým snímačem pro snímání pohybu, umístěným z vnější strany každého kola prvního dvojkolí, na ose dvojkolí, přičemž vzdálenost obou snímačů pro snímání pohybu od sebe je dána příčnou roztečí 2w nebo obdobně u druhého dvojkolí. Úhel dvojkolí vůči rámu podvozku je vyhodnocen dle vztahu: a = arctan[(dxl+dx2)/(2w)] Výsledný úhel náběhu dvojkolí vůči koleji je pak dán vztahem: β = α + γ + arcsin (a/R) kde a je polovina rozvoru podvozku, R je poloměr projížděného oblouku.

Další výhodou navrženého řešení je možnost vyhodnocení úhlu náběhu vůči koleji obou dvojkolí v podvozku za použití pouze dvou optických laserových snímačů. V tomto případě je postačující podvozek vybavit zařízením pro měření úhlu druhého dvojkolí vůči rámu podvozku druhým potenciometrickým snímačem.

Objasnění výkresů

Vynález je blíže objasněn na přiložených výkresech, kde na obr. 1 jsou znázorněny jednotlivé úhly α, β, γ, na obr. 2 je schematicky znázorněno umístění laserových optických snímačů a 3

z naměřených profilů kolejnice vzájemné příčné posunutí, na obr. 3a je boční pohled na podvozek a na něm je znázorněno umístění snímače pohybu, na obr. 3b je v půdorysu znázorněn rám podvozku, dvojkolí a úhel dvojkolí vůči rámu podvozku, na obr. 4 je znázorněna situace při průjezdu oblouku, na obr. 5 je v prostorovém vyobrazení znázorněn podvozek s prvním a druhým dvojkolím a uspořádání snímače před prvním dvojkolím, na obr. 6 je podvozek v prostorovém vyobrazení v pohledu z boku, kdy jsou patrné oba snímače, na obr. 7 v prostorovém vyobrazení konzola s těleso odpružení se snímačem, na obr. 8 vyobrazena sestava konzoly, odpruženého krytu a laserového optického snímače, přičemž na obr. 8a je v pohledu z boku, na obr. 8bý v pohledu z opačné strany a na obr. 8c v pohledu shora, a na obr 9. je detail jedné sestavy odpružení, přičemž na obr. 9a v pohledu z boku, na obr. 9b v podélném řezu a na obr. 9c v prostorovém vyobrazení. Příklady uskutečnění vynálezu U příkladného provedení znázorněného na přiložených výkresech, jsou na rámu 2 podvozku, kolejového vozidla odpružené uspořádané dva laserové optické snímače 8, přičemž jeden laserový optický snímač 8 je uspořádán před kolem prvního dvojkolí 3 ve směru pohybu kolejového vozidla a druhý laserový optický snímač 8 je uspořádán za kolem druhého dvojkolí 4, ve směru pohybu kolejového vozidla, na téže straně podvozku, přičemž těmito laserovými optickými snímači 8 je snímána hlava kolejnice při jízdě kolejového vozidla z pozic uspořádaných laserových optických snímačů 8, tedy na dvou místech.

Poloha laserových optických snímačů 8 je stavitelná ve svislém a příčném směru, rovněž je možné měnit úhel natočení jednotlivých laserových optických snímačů 8 kolem podélné osy. Laserové optické snímače 8 jsou uspořádané na rámu 2 podvozku, kolejového vozidla odpružené, neboť zejména při vysokých rychlostech jízdy kolejového vozidla na laserové optické snímače 8 působí vysoké vibrace, které ovlivňují jejich životnost a přesnost měření.

Negativní vliv vibrací na výsledky měření a životnost laserových optických snímačů 8 je výrazně snížen tím, že každý laserový optický snímač 8 je uspořádán v odpruženém krytu 7, který je odpružené uchycen na rámu 2 podvozku v držáku 6 připevněného konzolou 5 k rámu 2 podvozku, který je zpravidla odpružený od dvojkolí 3 nebo 4, a odpružení krytu 7 od držáku £ ^ je realizováno pomocí sestavy odpružení ϋ, která je tvořena tělesy odpružení 10, spojovacím prvkem j2, například spojovací maticí a připojovacími prvky 13, například připojovacími maticemi.

Umístěním laserových optických snímačů 8 na rám 2 podvozku, kolejového vozidla je zjišťován úhel náběhu rámu 2 podvozku vůči koleji L Z naměřených profilů kolejnice i je pak výpočtovým programem vyhodnoceno jejich vzájemné příčné posunutí dy. Z tohoto posunutí dy a známé vzdálenosti obou laserových optických snímačů 8 v podélném směru kolejnic 1 dx je vyhodnocen úhel náběhu rámu podvozku dle vztahu γ = arctan(dy/dx) 4 ·· ·« • · · • · • •Μ « ·

»·»· • · · ·

Systém je dále doplněn zařízením k měření úhlu dvojkolí vůči rámu podvozku. Tento úhel je vyhodnocován na základě měřených podélných pohybů ve vedení prvního dvojkolí 3 dxl, dx2. Tyto pohyby jsou měřeny lineárním potenciometrickým snímačem 14 pro snímání pohybu, umístěným z vnější strany každého kola prvního dvojkolí 3, na ose dvojkolí, přičemž vzdálenost obou snímačů 14 od sebe je dána příčnou rozteči^2w^P. Nebo obdobně u druhého dvojkolí 4. Úhel dvojkolí vůči rámu podvozku je vyhodnocen dle vztahu: a = arctan[(dxl+dx2)/(2w)] Výsledný úhel náběhu dvojkolí vůči koleji je pak dán vztahem: β = α + γ + arcsin(a/R) kde a je polovina rozvoru podvozku, R je poloměr projížděného oblouku. Výhodou navrženého řešení je možnost vyhodnocení úhlu náběhu vůči koleji i obou dvojkolí v podvozku za použití pouze dvou optických laserových snímačů 8. V tomto případě je postačující podvozek vybavit zařízením pro měření úhlu druhého dvojkolí vůči rámu podvozku druhým potenciometrickým snímačem 14.

Průmyslová využitelnost

Znalost úhlu náběhu dvojkolí kolejového vozidla v koleji je důležitým parametrem pro vyhodnocení silových účinků kontaktu kola železničního vozidla s kolejnicí, což má velký význam pro životnost dvojkolí kolejových vozidel a bezpečnost provozu.

'TžSZL. i, ar ~ ..... n > Siiii '' τ * ?, 'ΎΓ · · · 9 · · * * · · | · · ····

A system for measuring the angle of attack of a wheelset of a rail vehicle in a track

Technical field

BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The invention relates to the measurement of the angle of attack of a wheelset of a rail vehicle in a track.

Background Art

Knowing the angle of attack of the wheel set of the rail vehicle in the track, its rotation around the vertical axis, is an important parameter for evaluating the force effects of the wheel contact of the rail vehicle with the rail. There are two basic methods of detecting this angle of attack using sensors, namely the touch and non-contact methods. The advantage of the touch method of measurement is its simplicity and price, the disadvantage is the possibility of measuring only at low speeds of the railway vehicle and the possibility of measuring only on the selected section of the track, where there are, for example, switches or crossings that would be in collision with their own sensor. More advantageous is the non-contact method of measuring the angle of attack of the wheelset of a rail vehicle on a track, which can be used for measurements at vehicle operating speeds and where switches or crossings in the vicinity of the track are not malfunctioning. From JP 3 148 437, published on 23.08.1994, a contactless solution for measuring the rolling angle of a rail vehicle in a track, when the rail vehicle is moving, using a laser detection head which is arranged on the rail frame of the rail vehicle before and after behind the measured wheel, which consists of individual light source devices, a transmitter lens for adjusting the transmitted light beam, a receiver lens for a focused received beam, a line sensor that senses the rail head.

The detection head is mounted on the bearing housing, i.e. the unsprung mass against the wheelset, and it is not evident from the file that the detection head is mounted on the bearing housing with spring-loaded. In this case, it can be assumed that when measured at operating speeds, the optical sensor is subjected to high levels of vibration, which negatively affects measurement accuracy and the life of the optical sensor itself.

Another disadvantage of this solution is the need to use two optical sensors to measure the angle of attack of each wheelset in the chassis. In the case of measuring the angle of attack of the two wheelsets in the chassis, it is thus necessary to use four optical sensors, the cost of which is high.

SUMMARY OF THE INVENTION The above-mentioned drawbacks are largely eliminated by the tracking angle system of a wheelset in a track, wherein two laser optical sensors are sprung on the chassis frame of the rail vehicle, and one laser optical sensor is arranged in front of the first wheelset in the direction of and the second optical laser sensor is arranged behind the second wheel set around the rail vehicle, on the same side of the chassis, the rail head being sensed by the sensors when the rail vehicle is driven from the positions of the laser beam sensors, that is, in two places. Lt 2 2 lt lt lt lt lt lt lt lt lt lt lt lt lt lt lt lt lt lt lt lt lt lt lt lt lt lt lt;;;; lt lt; · »· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·

The position of the laser optical sensors is adjustable in the vertical and transverse directions, it is also possible to vary the angle of rotation of the individual laser optical sensors about the longitudinal axis. Laser optical sensors are arranged on the chassis frame of the rail vehicle sprung, for example on rubber elements. However, at higher rolling stock speeds, laser optical sensors cause high vibrations that affect their accuracy and durability. These negative effects of vibration are greatly reduced by the fact that each laser optical sensor is placed in a spring-loaded housing that is suspended in a bracket attached to the chassis frame bracket, which is generally sprung from the wheelset, and the suspension of the cover is realized by the suspension assembly. which is formed by suspension bodies, a connecting element, for example a connecting nut and connecting elements, for example connecting nuts.

By placing the laser optical sensors on the chassis frame of the rail vehicle, the angle of attack of the chassis frame against the track is determined. From the measured rail profiles, the calculation program then evaluates their mutual transverse displacement dy. From this displacement dy and the known distance of the two laser optical sensors in the longitudinal direction of the track, dx, the angle of attack of the chassis frame is evaluated according to the relation γ = arctan (dy / dx)

The system is further complemented by a device for measuring the wheelset angle to the chassis frame. This angle is evaluated based on the measured longitudinal movements in the wheelset guide dx1, dx2. These movements are measured by a linear motion sensing transducer located on the outside of each wheel of the first wheelset, on the wheelset axis, the distance of the two motion sensing transducers being given by a transverse pitch of 2w or similarly in the second wheel set. The wheelset's angle to the chassis frame is evaluated by: a = arctan [(dxl + dx2) / (2w)] The resulting angle of the wheelset's rise to the track is then given by: β = α + γ + arcsin (a / R) where a is half of the bogie wheelbase, R is the arc arc radius.

Another advantage of the proposed solution is the possibility to evaluate the angle of attack against the track of both wheelsets in the chassis using only two optical laser sensors. In this case, it is sufficient to equip the chassis with a second potentiometer sensor to measure the angle of the second wheelset relative to the chassis frame.

Clarifying drawings

The invention is explained in more detail in the accompanying drawings, wherein FIG. 1 shows the individual angles α, β, γ, and FIG.

Fig. 3a is a side view of the bogie showing the position of the motion sensor; Fig. 3b is a plan view of the bogie frame, wheelset and wheelset angle relative to the bogie frame; Fig. 5 shows the chassis with the first and second wheelsets and the arrangement of the sensor in front of the first wheelset; Fig. 6 shows the side view of the chassis in the side view, when both sensors are visible; 7 is a perspective view of a cantilever bracket with sensor, FIG. 8 shows a bracket assembly, a cushion cover, and a laser optical sensor, and FIG. 8a is a side view, FIG. Fig. 8c is a top view, and Fig. 9 is a detail of one cushion assembly, with Fig. 9a in a side view, Fig. 9b in a longitudinal section, and Fig. 9c in a sectional view; image. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In the exemplary embodiment shown in the accompanying drawings, two laser optical sensors 8 are arranged on the chassis frame 2 of the rail vehicle, one laser optical sensor 8 being arranged in front of the first wheelset 3 in the direction of travel of the rail vehicle and the second laser optical sensor 8 is arranged behind the second wheel set 4, in the direction of travel of the rail vehicle, on the same side of the chassis, the rail head being sensed by the laser optical sensors 8 when the rail vehicle is driven from the positions of the arranged laser optical sensors 8, i.e. in two places.

The position of the laser optical sensors 8 is adjustable in the vertical and transverse directions, it is also possible to vary the angle of rotation of the individual laser optical sensors 8 about the longitudinal axis. The laser optical sensors 8 are arranged on the chassis frame 2 of the rail vehicle cushioned, since, especially at high travel speeds of the rail vehicle on the laser optical sensors 8, they cause high vibrations which affect their durability and measurement accuracy.

The negative effect of vibration on the measurement results and the lifetime of the laser optical sensors 8 is greatly reduced by the fact that each laser optical sensor 8 is arranged in a spring-loaded cover 7 which is spring-mounted on the chassis frame 2 in the bracket 6 fixed by the bracket 5 to the chassis frame 2 it is generally sprung from wheelsets 3 or 4, and the suspension of the cover 7 from the holder 7 is realized by means of a suspension assembly ena which is formed by suspension bodies 10, a connecting element 12, for example a connecting nut and connecting elements 13, for example by connecting nuts.

By placing the laser optical sensors 8 on the chassis frame 2 of the rail vehicle, the angle of attack of the chassis frame 2 against the track LZ is determined with the measured rail profiles i, and their calculation transverse displacement dy is then evaluated by the calculation program. From this displacement d and the known distance of the two laser optical sensors 8 in the longitudinal direction of the rails 1 dx, the angle of attack of the chassis frame is evaluated according to the relation γ = arctan (dy / dx) 4 · · · · · · · · ·

»· · · · ·

The system is further complemented by a device for measuring the wheelset angle to the chassis frame. This angle is evaluated based on the measured longitudinal movements in the first wheelset guide 3 dxl, dx2. These movements are measured by a linear motion sensing sensor 14 located on the outside of each wheel of the first wheelset 3, on the wheelset axis, the distance of the two sensors 14 being given by the transverse pitch ww. Or similarly for the second wheelset 4. The wheelset angle to the chassis frame is evaluated by the relation: a = arctan [(dxl + dx2) / (2w)] The resulting angle of the wheelset's rise to the track is then given by: β = α + γ + arcsin ( a / R) where a is the half of the bogie wheelbase, R is the radius of the arc passing through. The advantage of the proposed solution is the possibility to evaluate the angle of attack with respect to both the track and the two wheelsets in the chassis using only two optical laser sensors 8. In this case it is sufficient to equip the chassis with a device for measuring the angle of the second wheelset against the chassis frame by a second potentiometric sensor 14.

Industrial usability

Knowing the angle of attack of the wheel set of the rail vehicle in the track is an important parameter for evaluating the force effects of the wheel contact of the rail vehicle with the rail, which is of great importance for the lifetime of the wheel set of wheels and the safety of operation.

Claims (1)

5 ·· · · · • · · · · · · a · · » · PATENTOVÉ NÁROKY Systém měření úhlu náběhu dvojkolí kolejového vozidla v koleji, vyznačující se t í m, že na rámu (2) podvozku nebo na podvozku kolejového vozidla jsou odpružené uspořádané dva laserové optické snímače (8) pro snímání hlavy kolejnice (1), přičemž jeden laserový optický snímač (8) je uspořádán před kolem prvního dvojkolí (3) ve směru pohybu kolejového vozidla a druhý optický snímač (8) je uspořádán za kolem druhého dvojkolí (4), ve směru pohybu kolejového vozidla, na téže straně podvozku, přičemž z naměřených profilů kolejnice (1) je pro výpočet vzájemného příčného posunutí dyjefpoužit výpočtový program a z tohoto posunutí dy a známé vzdálenosti obou laserových optických snímačů (8) v podélném směru koleje (1) dx je pro vyhodnocení úhlu náběhu rámu podvozku využit vztah a= arctan(dy/dx) Systém měření úhlu náběhu dvojkolí kolejového vozidla v koleji podle nároku 1, vyznačující se tím, že systém je dále doplněn snímačem pohybu (14) pro měření podélných pohybů dxl, dx2 ve vedení prvního dvojkolí (3), přičemž snímač pohybu (14) je umístěn z vnější strany každého kola prvního dvojkolí (3), na ose prvního dvojkolí (3) a vzdálenost obou snímačů (14) od sebe je dána příčnou roztečí 2w, nebo obdobně u druhého dvojkolí (4), přičemž z podélných pohybů dxl, dx2 a příčnou roztečí 2w je vyhodnocen úhel dvojkolí vůči rámu podvozku podle vztahu: a = arctan[(dxl+dx2)/(2w)] Systém měření úhlu náběhu dvojkolí kolejového vozidla v koleji podle nároku lja 2, vyznačující se tím, že úhel náběhu dvojkolí je vyhodnocen jako součet zjištěných úhlů náběhu rámu (2) podvozku v koleji a prvního dvojkolí (3) nebo druhého dvojkolí (4) vůči rámu (2) podvozku dle vztahu: β = α + γ + arcsin (a/R) kde a je polovina rozvoru podvozku, R je poloměr projížděného oblouku. Systém měření úhlu náběhu dvojkolí kolejového vozidla v koleji podle nároku 1, vyznačující se tím, že laserové optické snímače (8) jsou uspořádané na podvozku nebo na rámu (2) podvozku kolejového vozidla, odpružené na pryžových prvcích. Systém měření úhlu náběhu dvojkolí kolejového vozidla v koleji podle nároku 1,2, 3, 4, vyznačující se tím, že každý laserový optický snímač (8) je uspořádán v odpruženém krytu (7), který je odpružené uchycen na rámu (2) podvozku v držáku (6), připevněného konzolou (5) k rámu (2) podvozku, který je odpružený od prvníhc^ dvojkolí (3) nebo druhého dvojkolí (4), a odpružení krytu (7) od držáku ($f je realizováno pomocí nejméně jedné sestavy odpružení (11), která je tvořena tělesy odpružení (10), spojovacím prvkem (12), a připojovacími prvky (13).PATENT REQUIREMENTS A system for measuring the angle of attack of a wheelset of a rail vehicle in a track, characterized in that it is suspended on the chassis frame (2) or on the rail vehicle chassis. two laser optical sensors (8) arranged for sensing the rail head (1), wherein one laser optical sensor (8) is arranged in front of the first wheel set (3) in the direction of travel of the rail vehicle and the second optical sensor (8) is arranged behind the other the wheelset (4), in the direction of travel of the rail vehicle, on the same side of the chassis, the calculation program and the displacement dy and the known distance of the two laser optical sensors (8) in the longitudinal direction are used to calculate the mutual transverse displacement of the yoke. track (1) dx is the relation a = arctan (dy / dx) for measuring the chassis angle of attack. in a rail vehicle wheel set according to claim 1, characterized in that the system is further supplemented by a motion sensor (14) for measuring the longitudinal movements dx1, dx2 in the guide of the first wheel set (3), wherein the motion sensor (14) is located from the outside of each wheel of the first wheel set (3), on the axis of the first wheel set (3) and the distance of the two sensors (14) are given by the transverse pitch 2w or similarly in the second wheel set (4), with the longitudinal movements dxl, dx2 and transverse pitch 2w the wheelset angle to the bogie frame is evaluated by the relation: a = arctan [(dxl + dx2) / (2w)] The tracking angle system of a rail vehicle track according to claim 1, characterized in that the wheel set angle is evaluated as a sum detected angles of approach of the chassis frame (2) in the track and the first wheelset (3) or the second wheelset (4) relative to the chassis frame (2) according to: β = α + γ + arcsin (a / R) where and the chassis, R is the radius of the arc passing. Track Rolling Angle Measurement System of a Rail Vehicle according to Claim 1, characterized in that the laser optical sensors (8) are arranged on the chassis or on the chassis frame (2) of the rail vehicle, suspended on the rubber elements. Track Rolling Angle Measurement System of a Rail Vehicle according to Claim 1, 2, 3, 4, characterized in that each laser optical sensor (8) is arranged in a spring-loaded housing (7) which is suspended on the chassis frame (2) in a bracket (6) secured by a bracket (5) to the chassis frame (2) which is sprung from the first wheelset (3) or the second wheelset (4), and the cover (7) is cushioned ($ f is realized by at least one suspension arrangement (11), which is formed by suspension bodies (10), connecting element (12), and connecting elements (13).
CZ2014-572A 2014-08-25 2014-08-25 System for measuring of rail vehicle wheel set approach angle in a track CZ2014572A3 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2014-572A CZ2014572A3 (en) 2014-08-25 2014-08-25 System for measuring of rail vehicle wheel set approach angle in a track

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2014-572A CZ2014572A3 (en) 2014-08-25 2014-08-25 System for measuring of rail vehicle wheel set approach angle in a track

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ305902B6 CZ305902B6 (en) 2016-04-27
CZ2014572A3 true CZ2014572A3 (en) 2016-04-27

Family

ID=56020624

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ2014-572A CZ2014572A3 (en) 2014-08-25 2014-08-25 System for measuring of rail vehicle wheel set approach angle in a track

Country Status (1)

Country Link
CZ (1) CZ2014572A3 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110667643B (en) * 2019-09-25 2020-10-23 北京交通大学 Laser detection system and method for wheel-rail contact state and wheel tread fault

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
HU200432B (en) * 1986-08-01 1990-06-28 Magyar Allamvasutak Measuring method and apparatus for qualifying the condition of railway tracks
CS241090A2 (en) * 1990-05-17 1991-12-17 Cvut Fakulta Strojni Device for vertical and transversal forces pickup between tramway's wheel and rail
CS662690A3 (en) * 1990-12-27 1992-07-15 Vysoka Skola Dopravy Spojov Railway vehicles passage detector
DE19654862C2 (en) * 1996-12-04 1999-11-04 Abb Daimler Benz Transp Method for influencing the articulation angle of rail vehicle car bodies and rail vehicle for carrying out the method
DE19715148A1 (en) * 1997-04-11 1998-10-15 Deutsche Waggonbau Ag Method and device for guiding the wheelset of rail vehicles

Also Published As

Publication number Publication date
CZ305902B6 (en) 2016-04-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2013266210B2 (en) Wayside measurement of railcar wheel to rail geometry
AU2005265414B2 (en) Apparatus for detecting hunting and angle of attack of a rail vehicle wheelset
JP7247206B2 (en) Methods for inspecting railway vehicles and track sections
CN107076645B (en) The wheel wear measuring method of rail truck wheel
US8006559B2 (en) Wayside rolling stock inspection
AU2008275971B2 (en) System and method for analyzing rolling stock wheels
JP2020502402A (en) Track inspection vehicle and method of detecting track shape
ITTO940817A1 (en) "SYSTEM AND PROCEDURE FOR DETECTION OF THE POSITION AND OF THE RELATIVE MOTIONS OF VEHICLES ON RAIL WITH RESPECT TO THE TRACK"
RU2009147439A (en) DEVICE AND METHOD FOR MONITORING DAMAGES OF ELEMENTS OF THE UNDERGROUND OF THE UNITS OF MOBILE COMPOSITION
CN107697084B (en) Railcar and tunnel detection vehicle
JP7146814B2 (en) Track Inspection Vehicles and Methods for Detecting Vertical Track Position
CN103693073A (en) Contactless vehicle wheel diameter dynamical measuring device and method
AU2018272924B2 (en) Method for detecting derailment of a rail vehicle
AU2015261670B2 (en) Wayside measurement of railcar wheel to rail geometry
CN202368605U (en) Device for detecting rail directions of left and right rails of railway track dynamically
CZ2014572A3 (en) System for measuring of rail vehicle wheel set approach angle in a track
RU2430849C2 (en) Method of controlling running locomotive wheel pair wheels
RU65501U1 (en) DEVICE FOR MONITORING RAILWAY PARAMETERS
RU154205U1 (en) MOTOR UNIT IDENTIFICATION DEVICE
JP7557786B2 (en) Rail displacement measuring device and rail displacement measuring method
JP2010208447A (en) Rail inspection apparatus
RU84537U1 (en) CONTACTLESS DETERMINATION SYSTEM OF LOCOMOTIVE WHEELS
JP2013203094A (en) Inspection vehicle rocking state correcting method and device, and inspection method and device
RU130280U1 (en) DEVICE FOR REGISTRATION OF SURFACE SURFACES OF ROLLING WHEELS OF RAIL TRANSPORT
CZ20033069A3 (en) Equipment designed for measurement and evaluation of relative wheel alignment of individual pairs of wheels