一種鐵路車輛滾動(dòng)軸承聲學(xué)診斷裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于鐵路車輛故障檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種鐵路車輛滾動(dòng)軸承聲學(xué)診斷裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]滾動(dòng)軸承是列車走行的關(guān)鍵部件，其質(zhì)量的好壞直接影響到行車安全。我國(guó)各種列車具有開行密度大，運(yùn)行里程長(zhǎng)，運(yùn)行環(huán)境復(fù)雜，軸承型式多樣，壽命離散性大等特點(diǎn)，要確保列車運(yùn)行安全需要對(duì)列車軸承的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中，國(guó)內(nèi)對(duì)于列車軸承運(yùn)行狀態(tài)檢測(cè)的手段是滾動(dòng)軸承故障軌邊聲學(xué)診斷系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要是針對(duì)貨車軸承，在貨車運(yùn)行過程中，軸承的內(nèi)圈、外圈、滾子、保持架之間相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。如果軸承工作面出現(xiàn)缺陷，軸承旋轉(zhuǎn)時(shí)滾子會(huì)周期性碾壓缺陷部位，產(chǎn)生沖擊振動(dòng)激發(fā)軸承共振，產(chǎn)生可以被檢測(cè)的異常聲音信號(hào)。
[0004]滾動(dòng)軸承故障軌邊聲學(xué)診斷系統(tǒng)采用軸承聲學(xué)診斷技術(shù)結(jié)合射頻車號(hào)跟蹤技術(shù)，對(duì)運(yùn)行貨車軸承的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行跟蹤檢測(cè)，對(duì)軸承缺陷進(jìn)行趨勢(shì)分析與報(bào)警，但是，該聲學(xué)診斷系統(tǒng)只是針對(duì)貨車檢測(cè)，隨著列車的全面提速及動(dòng)車組的普及，對(duì)客車及動(dòng)車組的軸承故障在線檢測(cè)成為一種檢測(cè)趨勢(shì)，需要對(duì)貨車滾動(dòng)軸承故障軌邊聲學(xué)診斷系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)改造以適應(yīng)客車及動(dòng)車組的在線檢測(cè)勢(shì)。
[0005]另外，貨車載有射頻車號(hào)標(biāo)簽，通過射頻車號(hào)識(shí)別對(duì)車輛進(jìn)行跟蹤確認(rèn)，實(shí)現(xiàn)軸承故障發(fā)展的趨勢(shì)跟蹤與報(bào)警?，F(xiàn)階段動(dòng)車組和部分客車車輛沒有安裝射頻車號(hào)標(biāo)簽，因此無(wú)法通過射頻車號(hào)來跟蹤確認(rèn)車輛，也就不能對(duì)軸承進(jìn)行趨勢(shì)跟蹤與報(bào)警。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]本實(shí)用新型的目的是為了解決客車、動(dòng)車組車輛由于無(wú)射頻車號(hào)，無(wú)法對(duì)車輛進(jìn)行辨認(rèn)和趨勢(shì)跟蹤的綜合探測(cè)，提出的一種鐵路車輛滾動(dòng)軸承聲學(xué)診斷裝置。
[0007]一種鐵路車輛滾動(dòng)軸承聲學(xué)診斷裝置包括軌邊設(shè)備及軌邊機(jī)房?jī)?nèi)設(shè)備；
[0008]軌邊設(shè)備包括:滾動(dòng)軸承聲學(xué)采集箱、車號(hào)圖像采集箱、射頻車號(hào)采集箱、開機(jī)傳感器和車速測(cè)量傳感器；
[0009]軌邊機(jī)房?jī)?nèi)設(shè)備包括:軌邊機(jī)房和機(jī)房機(jī)柜；
[0010]機(jī)房機(jī)柜設(shè)在軌邊機(jī)房?jī)?nèi)，機(jī)房機(jī)柜包括:滾動(dòng)軸承聲學(xué)分析主機(jī)、圖像車號(hào)識(shí)別主機(jī)和射頻車號(hào)分析處理主機(jī)；
[0011 ] 滾動(dòng)軸承聲學(xué)采集箱包括2個(gè)軌邊保護(hù)機(jī)柜和2個(gè)麥克風(fēng)陣列，2個(gè)麥克風(fēng)陣列分別安置于2個(gè)軌邊保護(hù)機(jī)柜中；2個(gè)軌邊保護(hù)機(jī)柜分別對(duì)稱固定在距離鐵軌兩側(cè)1.7-2米處，滾動(dòng)軸承聲學(xué)采集箱上邊緣與列車軸承上邊緣位于同一水平高度，滾動(dòng)軸承聲學(xué)采集箱連接滾動(dòng)軸承聲學(xué)分析主機(jī)；
[0012]開機(jī)傳感器通過卡具固定在鐵軌內(nèi)側(cè)，位于來車方向距離滾動(dòng)軸承聲學(xué)采集箱的50-120米處，連接滾動(dòng)軸承聲學(xué)采集箱和滾動(dòng)軸承聲學(xué)分析主機(jī)；
[0013]車速測(cè)量傳感器為4個(gè)，依次通過卡具固定于與開機(jī)傳感器相同的鐵軌內(nèi)側(cè)，通過電纜連接滾動(dòng)軸承聲學(xué)分析主機(jī)；
[0014]射頻車號(hào)采集箱通過卡具固定于鐵軌兩枕木之間，不高于鐵軌平面，與來車方向的首個(gè)車速測(cè)量傳感器的間距保持2米；通過電纜接入射頻車號(hào)分析處理主機(jī)，射頻車號(hào)分析處理主機(jī)通過串口通訊方式連接到滾動(dòng)軸承聲學(xué)分析主機(jī)；
[0015]車號(hào)圖像采集箱包括保護(hù)機(jī)柜、補(bǔ)償光源和線陣相機(jī)，車號(hào)圖像采集箱在軌邊機(jī)房的同側(cè)，與滾動(dòng)軸承聲學(xué)采集箱并列放置，同時(shí)通過網(wǎng)絡(luò)通信電纜連接圖像車號(hào)識(shí)別主機(jī)，經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)路由器連接滾動(dòng)軸承聲學(xué)分析主機(jī)；
[0016]滾動(dòng)軸承聲學(xué)分析主機(jī)包括數(shù)據(jù)處理主機(jī)，聲學(xué)信號(hào)調(diào)理機(jī)和軌邊信號(hào)處理機(jī)。
[0017]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于:
[0018](I) 一種鐵路車輛滾動(dòng)軸承聲學(xué)診斷裝置，結(jié)合圖像車號(hào)識(shí)別技術(shù)與滾動(dòng)軸承聲學(xué)診斷技術(shù)，可以對(duì)貨車、客車、動(dòng)車組的各類車型的滾動(dòng)軸承進(jìn)行跟蹤監(jiān)測(cè)，拓寬了滾動(dòng)軸承聲學(xué)診斷系統(tǒng)的測(cè)量范圍。
[0019](2) 一種鐵路車輛滾動(dòng)軸承聲學(xué)診斷裝置，在保留原有系統(tǒng)全部的結(jié)構(gòu)功能下，增加一種圖像車號(hào)自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，可以與原有的射頻車號(hào)信息進(jìn)行互相驗(yàn)證，提高車號(hào)識(shí)別的準(zhǔn)確率。
【附圖說明】
[0020]圖1:一種鐵路車輛滾動(dòng)軸承聲學(xué)診斷裝置的現(xiàn)場(chǎng)安裝示意圖；
[0021]圖2:—種鐵路車輛滾動(dòng)軸承聲學(xué)診斷裝置的系統(tǒng)框圖；
[0022]圖中:101-開機(jī)傳感器；102-車速測(cè)量傳感器；103-射頻車號(hào)采集箱；104-滾動(dòng)軸承聲學(xué)采集箱；105_車號(hào)圖像采集箱；106-電纜；107_軌邊機(jī)房；108_機(jī)房機(jī)柜；109-射頻車號(hào)分析處理主機(jī)；110-滾動(dòng)軸承聲學(xué)分析主機(jī)；111-圖像車號(hào)識(shí)別主機(jī)；112-網(wǎng)絡(luò)路由器；
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面將結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0024]一種鐵路車輛滾動(dòng)軸承聲學(xué)診斷裝置，采用軌邊聲學(xué)探測(cè)技術(shù)及車號(hào)識(shí)別技術(shù)對(duì)運(yùn)行中的列車軸承聲學(xué)信號(hào)進(jìn)行采集分析，對(duì)列車車號(hào)進(jìn)行采集與識(shí)別，對(duì)軸承故障的車輛實(shí)現(xiàn)跟蹤報(bào)警，屬于列車軸承故障診斷系統(tǒng)，動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)運(yùn)行中的列車軸承的故障，包括內(nèi)圈、外圈、滾子故障及平輪故障。
[0025]一種鐵路車輛滾動(dòng)軸承聲學(xué)診斷裝置如圖1和圖2所示，包括軌邊設(shè)備及軌邊機(jī)房?jī)?nèi)設(shè)備；
[0026]軌邊設(shè)備主要包括:滾動(dòng)軸承聲學(xué)采集箱104、車號(hào)圖像采集箱105、射頻車號(hào)采集箱103、開機(jī)傳感器101、車速測(cè)量傳感器102和電纜106。
[0027]軌邊機(jī)房?jī)?nèi)設(shè)備包括:軌邊機(jī)房107和機(jī)房機(jī)柜108。
[0028]機(jī)房機(jī)柜108放置在軌邊機(jī)房107內(nèi)，機(jī)房機(jī)柜108的設(shè)備包括:滾動(dòng)軸承聲學(xué)分析主機(jī)110、圖像車號(hào)識(shí)別主機(jī)111、射頻車號(hào)分析處理主機(jī)109和網(wǎng)絡(luò)路由器112。
[0029]其中，開機(jī)傳感器101、車速測(cè)量傳感器102、射頻車號(hào)采集箱103、滾動(dòng)軸承聲學(xué)采集箱104、射頻車號(hào)分析處理主機(jī)109和滾動(dòng)軸承聲學(xué)分析主機(jī)110組成滾動(dòng)軸承故障軌邊聲學(xué)診斷系統(tǒng)；
[0030]車號(hào)圖像采集箱105和圖像車號(hào)識(shí)別主機(jī)111組成了圖像車號(hào)識(shí)別系統(tǒng)。
[0031]軌邊機(jī)房107、機(jī)房機(jī)柜108、電纜106、網(wǎng)絡(luò)路由器112為滾動(dòng)軸承故障軌邊聲學(xué)診斷系統(tǒng)與圖像車號(hào)識(shí)別系統(tǒng)共同享有設(shè)備。
[0032]列車通過開機(jī)傳感器101時(shí)形成開機(jī)信號(hào)，送入滾動(dòng)軸承聲學(xué)分析主機(jī)110產(chǎn)生工作信號(hào)，通過電纜106傳遞給車速測(cè)量傳感器102、射頻車號(hào)采集箱103、滾動(dòng)軸承聲學(xué)采集箱104和射頻車號(hào)分析處理主機(jī)109，啟動(dòng)滾動(dòng)軸承故障軌邊聲學(xué)診斷系統(tǒng)；同時(shí)通過網(wǎng)絡(luò)路由器112將工作信號(hào)傳遞給車號(hào)圖像采集箱105和圖像車號(hào)識(shí)別主機(jī)111，啟動(dòng)圖像車號(hào)識(shí)別系統(tǒng)，完成整個(gè)鐵路車輛滾動(dòng)軸承聲學(xué)診斷裝置的正常啟動(dòng)。
[0033]將工作信號(hào)傳遞給滾動(dòng)軸承聲學(xué)采集箱104和車號(hào)圖像采集箱105后，整個(gè)鐵路車輛滾動(dòng)軸承聲學(xué)診斷裝置從等待接車狀態(tài)轉(zhuǎn)換成探測(cè)狀態(tài)。
[0034]開機(jī)傳感器101優(yōu)選接近開關(guān)傳感器，通過卡具固定在鐵軌內(nèi)側(cè)，位于來車方向距離滾動(dòng)軸承聲學(xué)采集箱104的50-120米處；優(yōu)選50米，來車方向初始人為設(shè)定，本實(shí)施例設(shè)定從右向左方向?yàn)閬碥嚪较颉ｉ_機(jī)傳感器101通過電纜106連接滾動(dòng)軸承聲學(xué)采集箱104和滾動(dòng)軸承聲學(xué)分析主機(jī)110。當(dāng)列車通過開機(jī)傳感器101后產(chǎn)生開機(jī)信號(hào)，送到滾動(dòng)軸承聲學(xué)分析主機(jī)110。
[0035]車速測(cè)量傳感器102優(yōu)選接近開關(guān)傳感器，不低于2個(gè)，優(yōu)選4個(gè)，依次通過卡具固定于與開機(jī)傳感器相同的鐵軌內(nèi)側(cè)，位于滾動(dòng)軸承聲學(xué)采集箱104前方。通過電纜106連接到滾動(dòng)軸承聲學(xué)分析主機(jī)110。車速測(cè)量傳感器102測(cè)量列車車輪的信號(hào)；
[0036]當(dāng)列車車輪依次通過4個(gè)車速測(cè)量傳感器102時(shí)產(chǎn)生車輪信號(hào)，通過電纜106送入滾動(dòng)軸承聲學(xué)分析主機(jī)110中形成過車列車的測(cè)速車輪信號(hào)；
[0037]滾動(dòng)軸承聲學(xué)采集箱104包括2個(gè)軌邊保護(hù)機(jī)柜和2個(gè)麥克風(fēng)陣列，2個(gè)麥克風(fēng)陣列安置于2個(gè)軌邊保護(hù)機(jī)柜中，固定在兩個(gè)圓筒形的粧子上；2個(gè)軌邊保護(hù)機(jī)柜分別對(duì)稱固定在距離鐵軌兩側(cè)1.7-2米處，優(yōu)選1.9米；根據(jù)行車方向人為設(shè)定主副，本實(shí)施例中位于軌邊機(jī)房107同側(cè)的設(shè)為主機(jī)柜；滾動(dòng)軸承聲學(xué)采集箱104上邊緣與列車軸承上邊緣位于同一水平高度。滾動(dòng)軸承聲學(xué)采集箱104通過麥克風(fēng)陣列采集鐵路列車的車輪軸承聲學(xué)信號(hào)，經(jīng)過初步調(diào)理后送入滾動(dòng)軸承聲學(xué)分析主機(jī)110。
[0038]具體為:當(dāng)列車通過滾動(dòng)軸承聲學(xué)采集箱104的探測(cè)范圍時(shí)，滾動(dòng)軸承聲學(xué)采集箱104開始工作，麥克風(fēng)陣列采集列車軸承聲學(xué)信號(hào)轉(zhuǎn)換形成電學(xué)信號(hào)，通過電纜106送入滾動(dòng)軸