【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及高速铁路及城市轨道交通轮轨关系检测，具体涉及一种适用于轮对两侧轮轨动态接触姿态检测的车载跨视场高精度检测梁系统。
技术介绍
1、轮轨接触关系是车辆-轨道耦合动力学研究领域的核心基础问题，直接决定着高速铁路的运营安全。目前缺少检测真实轮轨动态接触姿态的有效方法和设备，制约了轮轨接触关系的深入研究，无法满足高速铁路日益紧迫的精细化管理要求。为实现轮轨动态接触姿态的检测，需在高速列车转向架狭小受限空间下布设高速相机等高精度传感器。为实现各类高精度传感器的布设和安装、保障传感器设备检测的精确性和车载振动条件下的安全性，检测梁结构起着承上启下的关键作用。
2、关于检测梁系统，既有专利技术专利中也提出了很多检测梁结构形式以及相应的检测方案，但多用于轨道几何状态的检测，对轮对左右两侧轮轨相互运动状态的跨视场高精度检测考虑不足，且既有缺少对狭小受限空间下轮轨真实接触斑的直接捕捉。为实现具有非重叠大视场特征的左右侧轮轨相互运动状态以及具有小尺度且视场受限特征的轮轨接触斑的检测，需减少由于检测梁结构自身柔性变形带来的检测误差，提出新的传感采集方案，提高轮轨接触关系检测的精度。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种轮轨动态接触姿态检测的车载跨视场检测梁系统，以解决上述
技术介绍
中存在的至少一项技术问题。
2、为了实现上述目的，本专利技术采取了如下技术方案：
3、轮轨动态接触姿态检测的车载跨视场检测梁系统，包括：
4、检测梁；所述检测梁
5、所述检测梁的中部为主载体部，所述主载体部的顶面和底面平行；所述主载体部的两端连接梯形部，所述梯形部的顶面与底面之间的距离在远离所述主载体部的方向上逐渐减小；所述梯形部的外侧为连接部，通过连接部的顶面连接所述吊臂；
6、所述主载体部的中部顶面上设有惯导补偿单元，所述惯导补偿单元用于测量检测梁结构中部位置的三轴姿态角以及加速度；
7、所述连接部的底面上设有传感采集单元，所述传感采集单元通过跨视场标靶进行外参统一坐标系标定；
8、所述惯导补偿单元和所述传感采集单元均连接后台控制主机。
9、进一步的，所述主载体部的顶面上设有基座，所述惯导补偿单元安装在所述基座上。
10、进一步的，所述主载体部的顶面上设有螺纹盲孔，所述基座上设有对应的螺纹通孔，所述基座通过螺栓穿过螺纹通孔配合螺纹盲孔螺纹连接在所述主载体部的顶面上。
11、进一步的，跨视场标靶长度覆盖轮对左右两侧的轮轨接触区域，跨视场标靶的两端设有编码标志阵列，编码标志阵列能够被安装在检测梁上的两端的传感采集单元分别同时拍摄到，实现轮对左右两侧轮轨接触姿态检测场景的跨视场联合标定。
12、进一步的，跨视场标靶采用铝合金蜂窝板结构制成。
13、进一步的，传感采集单元可通过设有分级调高法兰垫的法兰紧固结构与跨视场检测梁进行紧密连接。
14、进一步的，所述法兰紧固结构包括法兰盘，以及通过紧固螺栓连接在法兰盘上的分级调高法兰垫。需要调高时，增加分级调高法兰垫的数量，依次垫高，需要调低时，就减少分级调高法兰垫的数量。
15、进一步的，传感采集单元为包括由高速相机、高速红外热像仪、结构光传感器集成机器视觉检测设备。
16、进一步的，检测梁上设有减重空腔。
17、本专利技术有益效果：显著增强车辆高速运行条件下检测梁结构的静、动态刚度，减少非重叠大视场条件下由于检测梁结构自身柔性变形带来的检测误差；结合配套的跨尺度高精度标靶设备并融合惯导动态补偿技术可实现车载高速振动条件下轮轨相互运动状态的检测；利用轮轨蠕滑导致接触区摩擦温升的物理现象并结合高速红外热成像技术可实现轮轨真实接触斑的直接捕捉，为高速铁路及城市轨道交通轮轨动态接触状态的高精度检测提供搭载平台和方案。
18、本专利技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。
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1.一种轮轨动态接触姿态检测的车载跨视场检测梁系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的轮轨动态接触姿态检测的车载跨视场检测梁系统，其特征在于，所述主载体部(4)的顶面上设有基座(9)，所述惯导补偿单元(7)安装在所述基座(9)上。
3.根据权利要求2所述的轮轨动态接触姿态检测的车载跨视场检测梁系统，其特征在于，所述主载体部(4)的顶面上设有螺纹盲孔，所述基座(9)上设有对应的螺纹通孔(10)，所述基座(9)通过螺栓穿过螺纹通孔配合螺纹盲孔螺纹连接在所述主载体部的顶面上。
4.根据权利要求1所述的轮轨动态接触姿态检测的车载跨视场检测梁系统，其特征在于，跨视场标靶长度覆盖轮对左右两侧的轮轨接触区域，跨视场标靶的两端设有编码标志阵列(11)，编码标志阵列(11)能够被安装在检测梁上的两端的传感采集单元(8)分别同时拍摄到，实现轮对左右两侧轮轨接触姿态检测场景的跨视场联合标定。
5.根据权利要求4所述的轮轨动态接触姿态检测的车载跨视场检测梁系统，其特征在于，跨视场标靶采用铝合金蜂窝板结构制成。
6.根据权利要求1所述的
7.根据权利要求6所述的轮轨动态接触姿态检测的车载跨视场检测梁系统，其特征在于，所述法兰紧固结构包括法兰盘，以及通过螺栓连接在法兰盘上的分级调高法兰垫。
8.根据权利要求6所述的轮轨动态接触姿态检测的车载跨视场检测梁系统，其特征在于，传感采集单元为包括由高速相机、高速红外热像仪、结构光传感器集成机器视觉检测设备。
9.根据权利要求1所述的车载跨视场高精度检测梁，其特征在于，检测梁上设有减重空腔(12)。
...【技术特征摘要】
1.一种轮轨动态接触姿态检测的车载跨视场检测梁系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的轮轨动态接触姿态检测的车载跨视场检测梁系统，其特征在于，所述主载体部(4)的顶面上设有基座(9)，所述惯导补偿单元(7)安装在所述基座(9)上。
3.根据权利要求2所述的轮轨动态接触姿态检测的车载跨视场检测梁系统，其特征在于，所述主载体部(4)的顶面上设有螺纹盲孔，所述基座(9)上设有对应的螺纹通孔(10)，所述基座(9)通过螺栓穿过螺纹通孔配合螺纹盲孔螺纹连接在所述主载体部的顶面上。
4.根据权利要求1所述的轮轨动态接触姿态检测的车载跨视场检测梁系统，其特征在于，跨视场标靶长度覆盖轮对左右两侧的轮轨接触区域，跨视场标靶的两端设有编码标志阵列(11)，编码标志阵列(11)能够被安装在检测梁上的两端的传感采集单元(8)分别同时拍摄到，实现轮对左右...
【专利技术属性】
技术研发人员：高亮，尹辉，马超智，黄华，高瑞锴，辛涛，许宏丽，崔树武，肖一雄，
申请(专利权)人：北京交通大学，
类型：发明
国别省市：
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