[發明專利]一種車輪傷損檢測方法及裝置

在審

• 申請號: 201810325338.2
• 申請日: 2018-04-12
• 公開（公告）號: CN108515984A
• 公開（公告）日: 2018-09-11
• 發明（設計）人: 曾京;鄔平波;魏來
• 申請（專利權）人: 成都西交智眾科技有限公司
• 主分類號: B61K9/12
• 分類號: B61K9/12
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 王戈

本發明公開一種車輪傷損檢測方法及裝置。該方法包括：獲取安裝在輪對的軸箱處傳感器獲取的車輪垂向振動加速度信號；根據所述垂向振動加速度信號進行短時傅里葉變換，獲得車輪振動的時頻圖；根據所述時頻圖，確定所述車輪傷損的類型，所述車輪傷損的類型包括車輪扁巴和車輪不圓。采用本發明的方法或裝置，可以實時檢測車輪傷損情況，根據頻譜特征判斷是否出現車輪不圓或扁巴，實現了車輛在線路運行過程中車輪損傷信息的實時檢測，提高了車輪傷損檢測的效率。

技術領域

本發明涉及智能檢測領域，特別是涉及一種車輪傷損檢測方法及裝置。

背景技術

鐵道車輛在線路上長期運行會造成不同程度的車輪周向磨耗傷損問題，主要表現為車輪不圓和車輪扁巴。車輪不圓是指車輪出現不同程度的變形，例如變形成為橢圓(2階不圓)、三邊形(3階不圓)、四邊形(4階不圓)……車輪扁巴是指車輪局部出現擦損或缺陷，例如出現豁口或者局部缺陷。車輪傷損會引起輪軌間的劇烈振動，嚴重影響車輛的動力學性能和旅客乘坐舒適感，同時產生的噪聲也影響車內外環境，而且劇烈的振動會導致車輛和軌道零部件的疲勞失效，直接危及行車安全。因此，檢測車輪傷損程度具有重要的工程意義，是鐵道車輛安全預警和健康監測的重要依據。

現有的車輪傷損檢測裝置主要為機械式車輪不圓度測量裝置：將測量儀器固定在鋼軌上，通過千斤頂將車輪架起懸空，采用高精度位移傳感器和角度測量儀，測量車輪在旋轉一周過程的徑向跳動量，通過分析數據進一步確定車輪傷損的程度。利用車輪不圓度測量裝置的測試工作繁瑣，整列車輛的車輪測試需要數個小時，浪費時間和人力；此外，車輪不圓度測量裝置只能在車輛停庫后進行離線測試。因此，現有的車輪傷損檢測裝置的傷損檢測效率低。

發明內容

本發明的目的是提供一種車輪傷損檢測方法及裝置，通過實時檢測車輛在線路運行過程中的車輪損傷信息，以提高車輪傷損檢測裝置的傷損檢測效率。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：

一種車輪傷損檢測方法，所述方法包括：

獲取安裝在輪對的軸箱處的傳感器感應的車輪垂向振動加速度信號；

根據所述垂向振動加速度信號進行短時傅里葉變換，獲得車輪振動的時頻圖；

根據所述時頻圖，確定所述車輪傷損的類型。

可選的，所述根據所述時頻圖，確定所述車輪傷損的類型，具體包括：

確定所述時頻圖的時頻特性；

當所述時頻圖的時頻特性為連續的橫向條帶時，確定所述車輪傷損的類型為車輪不圓；

當所述時頻圖的時頻特性為周期性的縱向沖擊條帶時，確定所述車輪傷損的類型為車輪扁巴。

可選的，所述當所述時頻圖的時頻特性為連續的橫向條帶時，確定所述車輪傷損的類型為車輪不圓之后，還包括：

利用公式確定所述車輪不圓的階數N，其中V為車速，r為車輪半徑，f為所述時頻圖的主頻。

可選的，所述當所述時頻圖的時頻特性為周期性的縱向沖擊條帶時，確定所述車輪傷損的類型為車輪扁巴，具體包括：

確定所述時頻圖中每條縱向沖擊條帶上的頻率；

判斷相鄰兩個縱向沖擊條帶的時間間隔是否為車輪滾動一周的周期，得到第一判斷結果；所述車輪滾動一周的周期其中V為車速，r為車輪半徑；

當所述第一判斷結果表示相鄰兩個縱向沖擊條帶的時間間隔為車輪滾動一周的周期時，確定所述車輪傷損的類型為車輪扁巴。

可選的，所述根據所述時頻圖，確定所述車輪傷損的類型之后，還包括：

建立車輪傷損等效模型；所述等效模型中包括不同程度的車輪傷損；