本发明涉及一种列车轮对输送与车轮直径测量一体化设备及检测方法。该装置中工字钢分布在钢轨内侧；导轨安装在工字钢正上方；齿条安装在工字钢正上方侧面；轮对排布在钢轨上；轮对支撑轮安装在轴承座上；T型转向器设在底板上；第二支撑板固定在两侧导轨的导轨滑块上；第二支撑板上方安装有三相电机、大推力气缸，其下方设有齿轮；大推力气缸伸出端安装有第一支撑板；V型支撑块固定连接在第一支撑板上方；立柱安装在底板上；立柱正上方固定有立柱顶板；立柱顶板侧面安装有第一运动模组和第二运动模组；激光测距传感器固定在第二运动模组上；本发明能够解决大批量列车轮对车轮直径检测效率低、精度差的问题，提高检测效率和精度。