打磨頭偏轉(zhuǎn)角度的計(jì)算方法、裝置及打磨系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及軌道技術(shù)領(lǐng)域，具體設(shè)及一種打磨頭偏轉(zhuǎn)角度的計(jì)算方法、裝置及打 磨系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 現(xiàn)今國內(nèi)外各城市軌道交通均在飛速發(fā)展，鋼軌打磨技術(shù)由于具有明顯延長鋼軌 壽命、改善行車平穩(wěn)性和安全性等優(yōu)點(diǎn)在世界各國鐵路都得到了廣泛應(yīng)用;基于數(shù)據(jù)計(jì)算 得到作業(yè)方案的過程中，基于實(shí)測廓形主要計(jì)算的幾個(gè)參數(shù)為：目標(biāo)廓形、作業(yè)速度和作業(yè) 功率的匹配、單個(gè)磨頭的打磨量、單個(gè)磨頭的打磨深度、目標(biāo)廓形逼近的直線數(shù)量、每個(gè)磨 頭的偏轉(zhuǎn)角度。得到計(jì)算的參數(shù)之后，最后由所計(jì)算得到的作業(yè)速度、作業(yè)功率、打磨的遍 數(shù)、每遍每個(gè)磨頭的偏轉(zhuǎn)角度等組合成為一段線路的精確打磨方案。
[0003] 現(xiàn)有技術(shù)中，打磨車打磨頭的偏轉(zhuǎn)角度的確定一般都是根據(jù)專家經(jīng)驗(yàn)預(yù)先人為設(shè) 定，并固定在打磨車既有打磨模式之中。針對鋼軌不同的病害類型，如疲勞裂紋、娠壓肥邊、 波浪磨耗、側(cè)磨、剝離、掉塊等，打磨車預(yù)先設(shè)定了不同的打磨模式，每種模式的打磨頭偏轉(zhuǎn) 角度都設(shè)定好，但是每種模式側(cè)重打磨的區(qū)域不同，有的打磨模式磨頭角度設(shè)定側(cè)重于軌 頂，有的角度設(shè)定側(cè)重于軌側(cè)，還有的包絡(luò)整個(gè)軌頭形狀等。
[0004] 現(xiàn)有的角度偏轉(zhuǎn)預(yù)先設(shè)定的模式存在W下缺陷：病害鋼軌需要打磨的角度打磨不 到，而不需要打磨的角度卻分配了打磨頭，可能導(dǎo)致打磨質(zhì)量不理想。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明提供了一種打磨頭偏轉(zhuǎn)角度的計(jì)算方法、裝置及打磨系統(tǒng)，可W有效的提 高打磨質(zhì)量。
[0006] 本發(fā)明的一方面是為了提供了一種打磨頭偏轉(zhuǎn)角度的計(jì)算方法，包括：
[0007] 獲取鋼軌的實(shí)測廓形和鋼軌預(yù)設(shè)的目標(biāo)廓形，所述實(shí)測廓形為待打磨鋼軌廓形；
[0008] 根據(jù)所述待打磨鋼軌廓形和目標(biāo)廓形，獲取鋼軌上所述待打磨鋼軌廓形和目標(biāo)廓 形之間的最大差值；
[0009] 將所述最大差值與預(yù)設(shè)闊值作比較；
[0010] 若所述最大差值大于所述預(yù)設(shè)闊值，則在所述待打磨鋼軌廓形上查找與所述最大 差值相對應(yīng)的打磨點(diǎn)；
[0011] 根據(jù)所述打磨點(diǎn)與所述待打磨鋼軌廓形，確定待打磨鋼軌廓形的切線斜率，根據(jù) 所述切線斜率，確定打磨頭的偏轉(zhuǎn)角度；
[0012] 根據(jù)預(yù)設(shè)單個(gè)打磨頭的打磨量和偏轉(zhuǎn)角度計(jì)算待打磨鋼軌廓形的打磨面積;根據(jù) 所述打磨面積計(jì)算打磨頭從所述偏轉(zhuǎn)角度進(jìn)行打磨之后的新廓形，所述新廓形為新的待打 磨鋼軌廓形；
[0013] 獲取鋼軌上所述新的待打磨鋼軌廓形和目標(biāo)廓形之間的最大差值，并將所述最大 差值與預(yù)設(shè)闊值作比較；
[0014] 若所述最大差值大于所述預(yù)設(shè)闊值，則確定打磨頭的新偏轉(zhuǎn)角度。
[0015] 如上所述的打磨頭偏轉(zhuǎn)角度的計(jì)算方法，所述獲取鋼軌上待打磨鋼軌廓形和目標(biāo) 廓形之間的最大差值，具體包括：
[0016] 檢測待打磨鋼軌的待打磨鋼軌廓形，獲得待打磨鋼軌廓形數(shù)據(jù)，在預(yù)設(shè)的坐標(biāo)系 中，根據(jù)所述待打磨鋼軌數(shù)據(jù)建立待打磨鋼軌廓形函數(shù)；
[0017] 獲取目標(biāo)廓形函數(shù)，將所述打磨鋼軌廓形函數(shù)與所述目標(biāo)廓形函數(shù)作差，獲得差 值函數(shù)；
[0018] 根據(jù)所述差值函數(shù)，獲取由所述差值函數(shù)獲取的若干個(gè)差值中的最大差值。
[0019] 如上所述的打磨頭偏轉(zhuǎn)角度的計(jì)算方法，根據(jù)所述切線斜率，確定打磨頭的偏轉(zhuǎn) 角度，具體包括：
[0020] 0i = arctg(ki)；
[0021] 其中，ki為切線斜率，θι偏轉(zhuǎn)角度。
[0022] 本發(fā)明的另一方面是為了一種打磨頭偏轉(zhuǎn)角度的計(jì)算裝置，包括：
[0023] 獲取模塊，用于獲取鋼軌的實(shí)測廓形和鋼軌預(yù)設(shè)的目標(biāo)廓形，所述實(shí)測廓形為待 打磨鋼軌廓形；
[0024] 分析對比模塊：用于根據(jù)所述待打磨鋼軌廓形和目標(biāo)廓形，獲取鋼軌上所述待打 磨鋼軌廓形和目標(biāo)廓形之間的最大差值，將所述最大差值與預(yù)設(shè)闊值作比較；
[0025] 打磨點(diǎn)確定模塊，用于若所述最大差值大于所述預(yù)設(shè)闊值，則在所述待打磨鋼軌 廓形上查找與所述最大差值相對應(yīng)的打磨點(diǎn)；
[0026] 偏轉(zhuǎn)角度計(jì)算模塊，用于根據(jù)所述打磨點(diǎn)與所述待打磨鋼軌廓形，確定待打磨鋼 軌廓形的切線斜率，根據(jù)所述切線斜率，確定打磨頭的偏轉(zhuǎn)角度；
[0027] 所述獲取模塊，還用于根據(jù)預(yù)設(shè)單個(gè)打磨頭的打磨量和偏轉(zhuǎn)角度計(jì)算待打磨鋼軌 廓形的打磨面積;根據(jù)所述打磨面積計(jì)算打磨頭從所述偏轉(zhuǎn)角度進(jìn)行打磨之后的新廓形， 所述新廓形為新的待打磨鋼軌廓形；
[0028] 所述分析對比模塊，還用于獲取鋼軌上所述新的待打磨鋼軌廓形和目標(biāo)廓形之間 的最大差值，并將所述最大差值與預(yù)設(shè)闊值作比較；
[0029] 所述偏轉(zhuǎn)角度計(jì)算模塊，還用于若所述最大差值大于所述預(yù)設(shè)闊值，則確定打磨 頭的新偏轉(zhuǎn)角度。
[0030] 如上所述的打磨頭偏轉(zhuǎn)角度的計(jì)算裝置，所述分析對比模塊，具體用于：
[0031] 檢測待打磨鋼軌的待打磨鋼軌廓形，獲得待打磨鋼軌廓形數(shù)據(jù)，在預(yù)設(shè)的坐標(biāo)系 中，根據(jù)所述待打磨鋼軌數(shù)據(jù)建立待打磨鋼軌廓形函數(shù)；
[0032] 獲取目標(biāo)廓形函數(shù)，將所述打磨鋼軌廓形函數(shù)與所述目標(biāo)廓形函數(shù)作差，獲得差 值函數(shù)；
[0033] 根據(jù)所述差值函數(shù)，獲取由所述差值函數(shù)獲取的若干個(gè)差值中的最大差值。
[0034] 如上所述的打磨頭偏轉(zhuǎn)角度的計(jì)算裝置，所述偏轉(zhuǎn)角度計(jì)算模塊，具體用于，根據(jù) W下公式獲取偏轉(zhuǎn)角度，
[0035] 0i = arctg(ki)；
[0036] 其中，ki為切線斜率，θι偏轉(zhuǎn)角度。
[0037] 本發(fā)明的又一方面是為了提供一種打磨系統(tǒng)，包括：
[0038] 檢測傳感器：用于檢測待打磨鋼軌的實(shí)測廓形，并將檢測的實(shí)測廓形數(shù)據(jù)發(fā)送至 上述的打磨頭偏轉(zhuǎn)角度的計(jì)算裝置；
[0039] 所述打磨頭偏轉(zhuǎn)角度的計(jì)算裝置：用于接收所述檢測傳感器發(fā)送的實(shí)測廓形數(shù) 據(jù)。
[0040] 本發(fā)明提供的打磨頭偏轉(zhuǎn)角度的計(jì)算方法、裝置及打磨系統(tǒng)，通過確認(rèn)的打磨點(diǎn) 和待打磨鋼軌廓形，獲得打磨頭進(jìn)行打磨作業(yè)的偏轉(zhuǎn)角度，通過獲得的偏轉(zhuǎn)角度，可W控制 打磨頭按照此偏轉(zhuǎn)角度進(jìn)行打磨作業(yè)，有效的克服了現(xiàn)有技術(shù)中存在的病害鋼軌需要打磨 的角度打磨不到，而不需要打磨的角度卻分配了打磨頭，可能導(dǎo)致打磨質(zhì)量不理想的問題； 有效的實(shí)現(xiàn)了根據(jù)獲取的打磨頭的偏轉(zhuǎn)角度來控制打磨頭進(jìn)行打磨作業(yè)的精確控制程度， 實(shí)現(xiàn)了對打磨過程和打磨結(jié)果的有效控制，進(jìn)而提高了打磨作業(yè)的質(zhì)量。
【附圖說明】
[0041] 圖1為本發(fā)明一實(shí)施例所給出的打磨頭偏轉(zhuǎn)角度的計(jì)算方法的流程示意圖；
[0042] 圖2為本發(fā)明又一實(shí)施例所給出的打磨頭偏轉(zhuǎn)角度的計(jì)算方法的流程示意圖；
[0043] 圖3為本發(fā)明一實(shí)施例所給出的打磨頭偏轉(zhuǎn)角度的計(jì)算裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0044] 圖4為本發(fā)明實(shí)施例所給出的打磨系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0045] 圖5為本發(fā)明實(shí)施例所給出的某打磨軌道的實(shí)測廓形與目標(biāo)廓形示意圖；
[0046] 圖6為本發(fā)明實(shí)施例所給出的某打磨軌道的打磨結(jié)果示意圖。
[0047] 圖中；
[004引1、獲取模塊； 2、分析對比模塊；
[0049] 3、打磨點(diǎn)確定模塊；4、偏轉(zhuǎn)角度計(jì)算模塊；
[(K)加]5、檢測傳感器。
【具體實(shí)施方式】
[0051] 下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)描述。W下實(shí)例 用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。
[0052] 圖1為所給出的打磨頭偏轉(zhuǎn)角度的計(jì)算方法的流程示意圖，參考附圖1可知，本發(fā) 明提供了一種打磨頭偏轉(zhuǎn)角度的計(jì)算方法，包括：
[0053] S101:獲取鋼軌的實(shí)測廓形和鋼軌預(yù)設(shè)的目標(biāo)廓形，所述實(shí)測廓形為待打磨鋼軌 廓形；
[0054] 其中，對于待打磨鋼軌廓形和目標(biāo)廓形的獲取方法不做限定，本領(lǐng)域技術(shù)人員可 W根據(jù)具體的設(shè)計(jì)需求進(jìn)行設(shè)置，如可W將待打磨鋼軌廓形的獲取設(shè)置為通過鋼軌打磨車 上的檢測裝置來檢測獲取，當(dāng)然的，本領(lǐng)域技術(shù)人員還可W采用其他的方式獲取待打磨鋼 軌廓形，只要能夠獲得上述數(shù)據(jù)即可;而對于目標(biāo)廓形而言，本領(lǐng)域技術(shù)人員可W采用現(xiàn)有 技術(shù)中的方法獲取較為準(zhǔn)確的目標(biāo)廓形數(shù)據(jù)，也可W根據(jù)專家經(jīng)驗(yàn)獲得較為準(zhǔn)確的目標(biāo)廓 形數(shù)據(jù)，當(dāng)然的，本領(lǐng)域技術(shù)人員也可W采用其他的方式進(jìn)行獲取，只要能夠獲得較為精確 的目標(biāo)廓形數(shù)據(jù)即可，其中，較為優(yōu)選的，可W將目