[發明專利]高速列車輪對動態檢測系統

無效

• 申請號: 201010588350.6
• 申請日: 2010-12-14
• 公開（公告）號: CN102060036A
• 公開（公告）日: 2011-05-18
• 發明（設計）人: 楊凱;王黎;高曉蓉;趙全軻;王澤勇;戴立新;彭朝勇;周偉
• 申請（專利權）人: 成都主導科技有限責任公司;西南交通大學
• 主分類號: B61K9/08
• 分類號: B61K9/08;G01B11/16;G01B11/24
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 逯長明

技術領域

本申請涉及列車輪對檢測技術領域，特別是涉及一種高速列車輪對動態檢測系統。

背景技術

輪對是列車走行部的重要部件之一，輪對質量的好壞直接影響列車行車安全。

近年來，隨著我國經濟的高速發展，火車運行速度逐年提升，伴隨著高速和重載的需求，火車的輪對要承受很大的動態負載，在車輪踏面上極易出現踏面擦傷、剝離、不圓現象，導致火車運行品質下降，磨損加劇，甚至導致車軸斷裂、崩輪，造成重大事故。所述踏面是指車輪與鋼軌面相接觸的外圓周，具有一定的斜度。所述踏面擦傷，是指由車輪發生滑行造成的，車輪滑行時車輪踏面與鋼軌接觸的那部分成了固定的磨擦面，它與鋼軌持續摩擦而使車輪踏面上發生局部平面磨耗，形成擦傷。所述踏面剝離，是指由于車輪踏面表面長期運行受到冷熱不均或持續沖擊等造成的材料脫落。所述踏面不圓度，是指車輪踏面橫斷面上最大與最小直徑的差值，也稱作橢圓度或失圓度。

現有技術中的一種TPDS貨車運行狀態地面安全監測系統，采用貼在鋼軌軌腰兩側的中和軸上的應變片來感受貨車通過時的應變力變化從而檢測車輪踏面表面的踏面損傷及車體偏載狀況，這種監測系統僅適用于低速運行的列車檢測，適應速度范圍僅為20-120km/h，在安裝時，需要對鋼軌做破壞性改造，而高速鐵路正線的整體道床不允許對鋼軌做破壞性改造，因此，該系統不適用于高速列車的輪對在線檢測。此外，所述TPDS貨車運行狀態地面安全監測系統安裝后調試周期長，維護不方便，必要時需要更換鋼軌，而且不能檢測踏面的不圓度缺陷。

另外，現有技術中還有一種車輪踏面擦傷及不圓度在線動態檢測裝置，安裝在列車入庫檢修線上，其采用接觸檢測法檢測輪對的踏面擦傷和不圓度缺陷，但其適應速度范圍在15km/h以下，不適用于高速列車的輪對在線檢測。

發明內容

為解決上述技術問題，本申請實施例提供一種高速列車輪對動態檢測系統，以實現對高速列車的輪對信息的在線檢測，技術方案如下：

一種高速列車輪對動態檢測系統，包括：

設置在鋼軌上，用于獲取列車輪對信息的軌上檢測裝置，所述輪對信息包括列車車號、輪對個數以及列車輪對踏面信息；

與所述軌上檢測裝置電連接的軌邊轉接單元，用于轉接所述軌上檢測裝置檢測得到的檢測信號；

與所述軌邊轉接單元電連接的數據處理單元，對所述軌邊轉接單元提供的檢測信號進行處理得到輪對的檢測結果。

優選地，所述軌上檢測裝置包括：

位于列車行進方向上，且設置在一根鋼軌內側的系統上電開關，用于列車到來時觸發所述系統得電；

設置在一根鋼軌內側，且位于所述系統上電開關前方的車軸計數開關；

設置在兩根鋼軌內側，且位于所述車軸計數開關前方，用于檢測列車輪對踏面信息的激光傳感器組；

設置在兩根鋼軌之間激光傳感器組的車號識別模塊。

優選地，所述激光傳感器組激光傳感器組包括至少12個激光傳感器，且兩根鋼軌內側的激光傳感器數量相等。

優選地，所述激光傳感器通過軌卡固定在鋼軌底部。

優選地，所述激光傳感器包括：

固定在同一根鋼軌上的發射激光信號的激光發射器和激光接收器，且所述接收器設置在所述激光發射器的前方；

設置在激光發射器和激光接收器之間，用于保護所述激光發射器和所述激光接收器的護管。

優選地，所述激光接收器為高精度位置敏感檢測器PSD接收器。

優選地，所述軌邊轉接單元包括：轉接箱，以及設置在所述轉接箱外的防護箱。

優選地，所述系統上電開關為電磁傳感器。

優選地，所述車軸計數開關為電磁傳感器。

由以上本申請實施例提供的技術方案可見，本發明實施例提供的高速列車輪對動態檢測系統通過軌上檢測裝置采集輪對踏面狀況的檢測數據信號，列車在鋼軌上運行時，由于車輪載荷會使鋼軌發生彎曲，其彎曲程度與車輪作用于鋼軌上的力有關，從而使激光傳感器發出的激光束發生偏移，其偏移位移與鋼軌的彎曲度有關，進而與車輪作用于鋼軌上的力有關，根據鋼軌過車前后的形變變化并結合輪軌關系計算出輪對信息，即可以計算得到輪對踏面的擦傷、踏面剝離以及踏面不圓度等踏面缺陷，此外還可以用于檢測列車的超偏載、橫向力等運行狀況。本發明實施例提供的高速列車輪對動態檢測系統的核心檢測部件為軌上檢測裝置，其安裝在鋼軌的底部，無需對鋼軌進行破壞性改造，同時，軌上檢測裝置能夠在列車高速運行時獲取得到列車的相關信息，且其內部相關器件抗震性好，能夠適應高速運行環境。該系統檢測過程全自動進行、檢測效率高，因此，該系統適用于高速運行列車的在線檢測。

附圖說明