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近年来,现代有轨电车发展迅速,其正线轨道基本采用槽型轨,而国内现有的轨道几何参数检测设备无法满足槽型轨的几何参数动态检测。因此,本文围绕现代有轨电车槽型轨几何参数动态检测方法和关键技术展开研究,针对槽型轨的结构特点研制出一种具有自主知识产权的槽型轨几何参数动态检测系统,用于检测槽型轨的轨距以及磨耗参数,为现代有轨电车轨道检测提供新方法和新工具。主要研究内容如下: 第一,分析了国内外工字轨与槽型轨几何参数检测方法和设备的研究现状,结合槽型轨的结构特点,提出了一种基于激光三角测量原理的槽型轨几何参数动态检测方案,完成了槽型轨几何参数动态检测系统的总体方案设计。 第二,根据检测方案与实际使用需求设计了一种新型手推式轨检小车结构,通过Ansys Workbench软件对主体车架进行静力学受力仿真分析,车架的最大形变量为0.799mm,最大应力为26.7Mpa,结果满足使用要求,结构设计合理。对检测梁进行减重优化设计,检测梁优化后成功减重34.2%,优化设计方案可行。随后完成了检测小车的实体加工、器材选型与供电模块设计,实现了槽型轨几何参数动态检测系统的硬件搭建。 第三,基于槽型轨轮廓特征提出了一种轨距检测算法以及一种磨耗检测算法。分析了槽型轨几何参数动态检测系统的误差来源,提出了一种误差修正算法,首先利用分段平滑滤波方法减少检测数据中的噪声干扰,然后对偏角误差进行修正,成功将系统的轨距动态检测精度提高了0.2mm,将磨耗动态检测精度提高了0.4mm。然后利用Visio Studio软件平台对槽型轨动态检测系统的软件开发,完成了数据接收、数据处理以及数据存储的程序编写,设计了软件主界面。 第四,实验验证与分析。在实验室铺设轨道进行实际测量与数据分析,检测结果如下:静态轨距测量精度±0.2mm,动态轨距检测精度±0.5mm,磨耗动态检测精度±0.5mm,检测精度符合预期设计要求,研制的槽型轨几何参数动态检测系统切实可行。