[發(fā)明專利]高速動(dòng)車組列車轉(zhuǎn)向架軸承故障監(jiān)測(cè)方法、裝置及系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210538961.9
• 申請(qǐng)日: 2012-12-13
• 公開（公告）號(hào): CN103018046A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭濤;賈尚帥;趙明;李明高;高峰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 唐山軌道客車有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): G01M13/04
• 分類號(hào): G01M13/04;G01M17/08
• 代理公司: 北京同立鈞成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11205
• 代理人: 程爽

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及故障監(jiān)測(cè)技術(shù)，尤其涉及一種高速動(dòng)車組列車轉(zhuǎn)向架軸承故障監(jiān)測(cè)方法、裝置及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

轉(zhuǎn)向架軸承是高速動(dòng)車組列車安全運(yùn)行的關(guān)鍵部件，也是最容易損壞的部件。軸承的故障直接關(guān)系到運(yùn)輸?shù)陌踩诹熊囬L時(shí)間運(yùn)行中，軸承既要傳遞力，又要與軸頸表面有相對(duì)滑動(dòng)。在高速、重載運(yùn)行的情況下，軸承故障往往會(huì)迅速擴(kuò)大，在短時(shí)間內(nèi)造成熱軸，最終導(dǎo)致大的行車事故。

目前，國內(nèi)高速動(dòng)車組列車轉(zhuǎn)向架軸承故障監(jiān)控，幾乎都采用的是隨車軸溫監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)。隨車軸溫監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)利用溫度的熱傳遞特性，當(dāng)轉(zhuǎn)向架軸承的軸箱的溫度超出閾值，即發(fā)出故障報(bào)警。具體地，如圖1所示，安裝在轉(zhuǎn)向架軸承軸箱67上的Pt100溫度傳感器69監(jiān)測(cè)軸箱67的溫度，再由列車中央控制單元CCU（圖中未示出）通過列車網(wǎng)絡(luò)對(duì)溫度進(jìn)行采集，當(dāng)某個(gè)測(cè)量點(diǎn)溫度超過閾值時(shí)，中央控制單元CCU會(huì)發(fā)出報(bào)警。

軸溫監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)的應(yīng)用，在一定程度上提高了故障監(jiān)測(cè)效率，增加了行車可靠性。然而，溫升是軸承故障的晚期癥狀。當(dāng)軸承出現(xiàn)諸如早期點(diǎn)蝕、剝落、輕微磨損等比較微小的故障時(shí)，溫度監(jiān)測(cè)基本上沒有反映，只有當(dāng)故障達(dá)到一定的嚴(yán)重程度時(shí)，用這種方法才能監(jiān)測(cè)到。所以溫度監(jiān)測(cè)不適用于點(diǎn)蝕、局部剝落等所謂局部的損傷類故障。另外，當(dāng)高速動(dòng)車組列車運(yùn)行時(shí)，軸溫傳感器周邊的工作環(huán)境比較復(fù)雜，尤其在列車過分相、列車交會(huì)以及通過隧道時(shí)都有可能對(duì)采集的溫度數(shù)據(jù)造成很大的干擾，時(shí)常出現(xiàn)軸溫誤報(bào)警導(dǎo)致中途停車，嚴(yán)重影響運(yùn)輸秩序。總之，采用軸溫監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)預(yù)防事故還是存在著一定的風(fēng)險(xiǎn)性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明多方面提供一種高速動(dòng)車組列車轉(zhuǎn)向架軸承故障監(jiān)測(cè)方法、裝置及系統(tǒng)，以提高監(jiān)測(cè)結(jié)果的及時(shí)性、準(zhǔn)確性。

本發(fā)明第一個(gè)方面是提供一種高速動(dòng)車組列車轉(zhuǎn)向架軸承故障監(jiān)測(cè)方法，包括：

獲取轉(zhuǎn)向架軸承軸箱的振動(dòng)信號(hào)、列車車廂內(nèi)的噪聲信號(hào)及列車運(yùn)行的速度；

根據(jù)所述振動(dòng)信號(hào)，得出振動(dòng)信號(hào)加速度有效值；

分別對(duì)所述振動(dòng)信號(hào)和所述噪聲信號(hào)進(jìn)行頻譜分析，提取分析結(jié)果中振動(dòng)特征頻率和噪聲特征頻率；

根據(jù)所述振動(dòng)信號(hào)加速度有效值、振動(dòng)特征頻率、噪聲特征頻率及速度，生成監(jiān)測(cè)信息。

本發(fā)明第二個(gè)方面是提供一種高速動(dòng)車組列車轉(zhuǎn)向架軸承故障監(jiān)測(cè)裝置，包括：

第一獲取模塊，用于獲取轉(zhuǎn)向架軸承軸箱的振動(dòng)信號(hào)，及列車車廂內(nèi)的噪聲信號(hào)；

第一處理模塊，用于根據(jù)所述振動(dòng)信號(hào)，得出振動(dòng)信號(hào)加速度有效值；

第二處理模塊，用于分別對(duì)所述振動(dòng)信號(hào)和所述噪聲信號(hào)進(jìn)行頻譜分析，提取分析結(jié)果中振動(dòng)特征頻率和噪聲特征頻率；

第二獲取模塊，用于獲取列車運(yùn)行的速度；

第三處理模塊，用于根據(jù)所述振動(dòng)信號(hào)加速度有效值、振動(dòng)特征頻率、噪聲特征頻率及速度，生成監(jiān)測(cè)信息。

本發(fā)明第三個(gè)方面是提供一種高速動(dòng)車組列車轉(zhuǎn)向架軸承故障監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括：振動(dòng)監(jiān)測(cè)傳感器、分貝儀、測(cè)速儀及本發(fā)明實(shí)施例提供的所述高速動(dòng)車組列車轉(zhuǎn)向架軸承故障監(jiān)測(cè)裝置；其中，

所述振動(dòng)監(jiān)測(cè)傳感器、所述分貝儀及所述測(cè)速儀分別與所述高速動(dòng)車組列車轉(zhuǎn)向架軸承故障監(jiān)測(cè)裝置連接。

由上述技術(shù)方案可知，本發(fā)明實(shí)施例根據(jù)高速動(dòng)車組列車當(dāng)前運(yùn)行的速度、所述速度下轉(zhuǎn)向架軸承軸箱的振動(dòng)信號(hào)以及列車車廂內(nèi)的噪聲信號(hào)，可實(shí)時(shí)的生成軸承的監(jiān)測(cè)信息。較現(xiàn)有技術(shù)只能當(dāng)故障達(dá)到一定的嚴(yán)重程度時(shí)才能監(jiān)測(cè)到，本發(fā)明實(shí)施例的監(jiān)測(cè)結(jié)果更及時(shí)，更準(zhǔn)確，能及時(shí)的為工作人員提供參考，以進(jìn)一步提高高速動(dòng)車組列車行駛的安全性。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中在轉(zhuǎn)向架軸承軸箱上安裝溫度傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明提供的高速動(dòng)車組列車轉(zhuǎn)向架軸承故障監(jiān)測(cè)方法實(shí)施例一的流程示意圖；

圖3為本發(fā)明提供的高速動(dòng)車組列車轉(zhuǎn)向架軸承故障監(jiān)測(cè)方法實(shí)施例中一步驟的具體實(shí)現(xiàn)過程的流程示意圖；

圖4為本發(fā)明提供的高速動(dòng)車組列車轉(zhuǎn)向架軸承故障監(jiān)測(cè)裝置實(shí)施例一的流程示意圖；

圖5為本發(fā)明提供的高速動(dòng)車組列車轉(zhuǎn)向架軸承故障監(jiān)測(cè)裝置實(shí)施例中第三處理模塊的一具體實(shí)現(xiàn)實(shí)例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本發(fā)明提供的高速動(dòng)車組列車轉(zhuǎn)向架軸承故障監(jiān)測(cè)裝置實(shí)施例中第一獲取模塊的一具體實(shí)現(xiàn)實(shí)例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為本發(fā)明提供的高速動(dòng)車組列車轉(zhuǎn)向架軸承故障監(jiān)測(cè)系統(tǒng)實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖；