[發明專利]基于軸箱振動頻域特征的車輪多邊形檢測方法及終端設備

有效

• 申請號: 201810380770.1
• 申請日: 2018-04-25
• 公開（公告）號: CN108593315B
• 公開（公告）日: 2020-09-22
• 發明（設計）人: 宋穎;謝曉芩;杜彥良;孫寶臣
• 申請（專利權）人: 石家莊鐵道大學
• 主分類號: G01M17/10
• 分類號: G01M17/10;B61K9/12
• 代理公司: 石家莊國為知識產權事務所 13120
• 代理人: 郝偉

1.一種基于軸箱振動頻域特征的車輪多邊形檢測方法，該方法應用于鐵路列車，所述鐵路列車包括車輪和軸箱，其特征在于，該方法包括：

獲取所述車輪的運行速度v1、在所述運行速度下所述軸箱的加速度振動主頻率值f1和所述軸箱的加速度功率譜密度SX1；

通過仿真模擬獲取理想圓順車輪作用下軸箱的加速度振動主頻率f2；

根據所述f1和預設的理想圓順車輪作用下所述軸箱的加速度振動主頻率值f2，判斷所述車輪是否存在多邊形化損傷；

若所述車輪存在多邊形化損傷，結合預設的第一特征表、所述v1及所述f1，判斷所述車輪的多邊形化損傷類型，其中，所述第一特征表為所述車輪多邊形化損傷類型與所述車輪的運行速度、所述軸箱的加速度振動主頻率值的對應關系表；

根據所述車輪的多邊形化損傷類型，結合預設的第二特征表及所述SX1，判斷所述車輪的磨耗深度，其中，所述第二特征表為車輪的磨耗深度與車輪多邊形化損傷類型、軸箱的加速度功率譜密度的對應關系表。

2.根據權利要求1所述的一種基于軸箱振動頻域特征的車輪多邊形檢測方法，其特征在于，所述根據所述f1和預設的理想圓順車輪作用下所述軸箱的加速度振動主頻率值f2，判斷所述車輪是否存在多邊形化損傷具體包括：

若f1＝f2，則所述車輪不存在多邊形化損傷；

若f1≠f2，則所述車輪存在多邊形化損傷。

3.根據權利要求1或2所述的一種基于軸箱振動頻域特征的車輪多邊形檢測方法，其特征在于，所述第一特征表是根據公式f＝v/λ＝v·n/2πR計算得到的，其中，公式中v是所述車輪的運行速度，n是所述車輪的多邊形階數，R是所述車輪的半徑。

4.根據權利要求1或2所述的一種基于軸箱振動頻域特征的車輪多邊形檢測方法，其特征在于，所述第二特征表的獲取方法包括：

建立車輛-軌道耦合系統動力學模型，所述模型包括車輛和軌道，所述車輛包括車體、轉向架、輪對和軸箱，所述車體、轉向架和輪對具有伸縮、橫移、浮沉、側滾、點頭和搖頭六個剛體自由度，所述軸箱具有點頭一個剛體自由度，所述軸箱與所述輪對相連接，所述輪對的多邊形激勵通過所述輪對傳遞到所述軸箱上，所述軌道為移動質量軌道，所述軌道與所述輪對相連接；

根據車輛-軌道耦合系統動力學模型進行仿真模擬，獲取所述第二特征表。

5.根據權利要求1或2所述的一種基于軸箱振動頻域特征的車輪多邊形檢測方法，其特征在于，所述若所述車輪存在多邊形化損傷，結合預設的第一特征表、所述v1及所述f1，判斷所述車輪的多邊形化損傷類型具體包括：

獲取所述第一特征表中v1所對應的所有軸箱的加速度振動主頻率值f’₁，f’₂......f’_x......f’_n，若f’_x-Δ≤f1≤f’_x+Δ，則判定f1＝f’_x，其中Δ為預設誤差值；

獲取f’_x在所述第一特征表中對應的車輪多邊形階數m，所述m為所述車輪多邊形化損傷類型。

6.根據權利要求5所述的一種基于軸箱振動頻域特征的車輪多邊形檢測方法，其特征在于，所述根據所述車輪的多邊形化損傷類型，結合預設的第二特征表及所述SX1，判斷所述車輪的磨耗深度具體包括：

獲取所述第二特征表中所述車輪多邊形階數m所對應的所有軸箱加速度功率譜密度值SX’₁，SX’₂......SX’_x......SX′_n，若SX’_x-Δ’≤SX1≤SX′_x+Δ’，則判定SX1＝SX′_x，其中Δ’為預設誤差值；

獲取SX’_x在第二特征表中對應的磨耗深度d，所述d為所述車輪的磨耗深度。