轮对几何参数的非接触自动测量，可以提高车辆段轮对检修的质量，有助于实现数字化铁路的目标，而且可为研究轮轨接触几何关系提供重要的数据。因此，对轮对自动测量系统的研究，具有重要意义。 轮对几何参数的测量方式可分为静态检测和动态检测：静态检测主要采用机械测量尺、电子测量仪和基于CCD技术的测量装置；动态检测主要采用超声波和CCD技术。在车辆段的轮对检测中，若采用CCD测量方式，需要多套光源和伺服机构，装置体积庞大、成本高、运用维修困难、实测精度不高。鉴于此，本文给出了一种全新的测量方案：采用车辆段普遍使用的转轮器实现被测轮对的定位；采用车轴基准探尺测定被测轮对的轴线；采用并联式伸缩机构和旋转测头作为传感器的执行机构，测定轮辋断面的轮廓线。由此计算出轮对的相关参数。该装置结构简单、维修方便、成本较低、易于推广。 本文分析了并联式伸缩机构的运动几何关系，给出了该机构的有关参数，完成了机械部分的设计，同时分析了该机构中各单一因素对测量误差的影响，得出了误差补偿的依据，使得传感器执行机构在加工精度要求一般的情况下，具有较高的测量精度。 借助虚拟仪器的思想，对测控系统进行了设计：采用光栅尺、光电编码器测量可动部件的运动量，分辨率高、误差小；采用细分驱动的步进电机装置，控制性能好；系统实施环境温度的检测、补偿，提高了检测精度；基于两级微机组建测控系统：主机为人机界面，采用WINDOWS编程，从机用DOS编程，实时性好；软件设计采用兼容性和移植性好的模块式结构，便于二次开发。 此外，本文进行了测量原理的试验研究：利用机床的XY平台移动测量头，同时调整其摆角，使传感器的测量方向与轮辋模板的被测局部表面垂直，完成整个扫描测量；试验中数据采集与处理由计算机完成。试验结果表明：采用激光传感器的扫描测量方案可用于新造轮对和车辆段轮对支出位的检测；采用电涡流传感器还可用于车辆段轮对收入位的检测。试验进一步证明了上述方案的可行性，为工程实施提供了宝贵的资料。