钢轨轮廓测量中的车体振动补偿问题研究

采用车载方式进行钢轨轮廓高精度测量,必须进行车体振动补偿。针对车体振动对钢轨轮廓测量带来的误差影响,提出将车体振动分解为同一平面内的平移振动分量和旋转振动分量,对左右股钢轨轮廓数据各个振动分量分别进行补偿。研究了用于钢轨轮廓测量的激光摄像式传感器标定计算方法、车体振动补偿计算方法。给出了基于激光摄像技术的钢轨轮廓测量方案。针对现场钢轨轮廓测量数据检测精度难验证的问题,建议采用钢轨磨耗测量数据验证。研制了基于激光摄像技术和车体振动补偿技术的钢轨轮廓检测装置。每隔100 m共选取10个采样点,分别在人工静态、振动补偿前动态、振动补偿后动态测量钢轨磨耗数据,以静态测量数据为基准,验证振动补偿有效性。结果表明,采用车体振动补偿后,左右股钢轨磨耗测量误差标准差各自减小2.0 mm,测量误差百分比各自减小38.8%、39.7%。选取200 m长线路分别以10 km/h、40km/h、80 km/h进行钢轨轮廓动态测试,以10 km/h测量数据为基准,验证钢轨磨耗测量数据一致性。结果表明,动态测量钢轨磨耗数据重复性误差均方差控制在0.40 mm以内。