[發明專利]軌道車輛關鍵部件狀態測試裝置、系統及方法

在審

• 申請號: 202110490133.1
• 申請日: 2021-05-06
• 公開（公告）號: CN113405590A
• 公開（公告）日: 2021-09-17
• 發明（設計）人: 高世萍;王光君;梁建英;彭暢;鞠增業
• 申請（專利權）人: 中車青島四方機車車輛股份有限公司
• 主分類號: G01D21/02
• 分類號: G01D21/02
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 李琳

1.一種軌道車輛關鍵部件狀態測試方法，其特征是：包括以下步驟：

確定軌道車輛結構，分析車輛結構各部分服役條件，確定被測點和相應的被測參數；

按照被測點和被測參數，確定采集模塊類型、數量和布設位置，形成布設方案；

獲取布設方案中的各采集模塊的采集數據，對采集數據進行分類處理，得到測試結果；

對測試結果進行分析，去除測試結果中不符合要求的采集模塊，優化布設方案，利用優化后的布設方案對軌道車輛關鍵部件進行狀態測試。

2.如權利要求1所述的一種軌道車輛關鍵部件狀態測試方法，其特征是：確定軌道車輛結構，分析車輛結構各部分服役條件，確定被測點的方式選用以下幾種方式中的至少一種：

(1)通過對軌道車輛承載部件仿真計算分析，將靜應力超過設定閾值的部位考慮為易失效部位，作為被測點；

(2)通過分析連接部位的局部結構，將存在超過預定閾值應力集中的部位考慮為易失效部位，作為被測點；

(3)根據承載結構的振動特性，結合線路激擾情況確定結構上動態變形集中的部位，結合車輛運行中可能承受超過閾值的動載荷的部位，考慮為易失效部位，作為被測點；

(4)獲取同類型軌道車輛在以往疲勞試驗和運用中曾出現過疲勞裂紋的部位，考慮為易失效部位，作為被測點。

3.如權利要求2所述的一種軌道車輛關鍵部件狀態測試方法，其特征是：確定被測點和相應的被測參數的具體過程包括：根據被測點的選用路徑，確定該被測點的被測參數為載荷或/和動應力相關參數。

4.如權利要求1所述的一種軌道車輛關鍵部件狀態測試方法，其特征是：按照被測點和被測參數，確定采集模塊類型、數量和布設位置包括以下要求：

(1)針對靜應力超過設定閾值的部位和超過預定閾值應力集中的部位，布置光纖應變傳感器；

(2)針對動態變形集中部位、超過設定閾值動載荷部位和曾出現過疲勞裂紋的部位，布置光纖應變傳感器和光纖加速度傳感器；

(3)每個測試部位均布置光纖溫度傳感器；

(4)相距距離小于設定值的傳感器之間布置為串聯形式。

5.如權利要求1所述的一種軌道車輛關鍵部件狀態測試方法，其特征是：形成布設方案時，針對溫度和應變測量范圍需要，利用串聯式多參量光纖光柵傳感器陣列進行測試，所述陣列包括安裝在各被測點的溫度傳感器、應變傳感器和加速度傳感器。

6.如權利要求1所述的一種軌道車輛關鍵部件狀態測試方法，其特征是：形成布設方案時，針對軌道車輛檢測環境要求，對各傳感器和連接光纜進行封裝和保護。

7.如權利要求6所述的一種軌道車輛關鍵部件狀態測試方法，其特征是：保護措施包括：用固定件將光纜進行初步固定，用保護涂料對光纜、傳感器進行多次涂覆保護；

在傳感器外側設置保護套。

8.如權利要求1所述的一種軌道車輛關鍵部件狀態測試方法，其特征是：對采集數據進行分類處理的過程包括對溫度傳感器、應變傳感器和加速度傳感器的若干種采集數據進行分別處理。

9.如權利要求8所述的一種軌道車輛關鍵部件狀態測試方法，其特征是：對于溫度傳感器的采集數據，利用移動平均濾波器進行低通濾波，將波長值轉化為溫度值；

對于應變傳感器的采集數據，將波長值轉化為應變值，計算測試部位的主應變值，結合材料彈性模量，將應變值轉化為應力值，進行閾值比較，判斷當前結構的載荷狀態；

對于加速度傳感器的采集數據，將波長值轉化為加速度，利用巴特沃斯高通濾波器進行高通濾波，進行閾值比較，判斷軌道車輛運行是否產生過載振動，進行頻譜分析，獲得振動頻率分布曲線。