[發明專利]一種鐵路貨車軸承的震動智能監測系統

有效

• 申請號: 202110572730.9
• 申請日: 2021-05-25
• 公開（公告）號: CN113295418B
• 公開（公告）日: 2022-03-22
• 發明（設計）人: 李智;易立東;曲桂雙
• 申請（專利權）人: 株洲科盟車輛配件有限責任公司
• 主分類號: G01M13/045
• 分類號: G01M13/045
• 代理公司: 湖南正則奇美專利代理事務所(普通合伙) 43105
• 代理人: 張繼綱

1.一種鐵路貨車軸承的震動智能監測系統，其特征在于，所述震動智能監測系統包括監測平臺、數據采集模塊、震動分析模塊、故障診斷模塊以及存儲模塊；

所述故障診斷模塊用于根據震動分析模塊分析的結果進行故障診斷，具體診斷過程包括以下步驟：

震動頻率異常診斷

步驟S1：當Zf_i+1和Zf_i均處于[Zf0，Zf1]的范圍內時，且頻率差額值CfZ＞Cf0時，則立即連續采集m組震動頻率數據，并通過CfZ=|Zf_j+1-Zf_j|獲得頻率差額值CfZ，其中m為整數，j=1，2，……m-1，且j+1≤m；

步驟S2：當CfZ≤Cf0時，則判定軸承正常；當CfZ＞Cf0時，則判定軸承故障，并向監測中心發送預警；

步驟S3：當Zf_i+1和Zf_i不處于[Zf0，Zf1]的范圍內時，則立即連續采集m組震動頻率數據，判斷m組震動頻率數據是否處于[Zf0，Zf1]的范圍內，若m組震動頻率數據均處于[Zf0，Zf1]的范圍內或處于[Zf0，Zf1]的范圍內震動頻率的組數占比在50%以上，則判定軸承正常；若m組震動頻率數據均不處于[Zf0，Zf1]的范圍內或不處于[Zf0，Zf1]的范圍內震動頻率的組數占比在50%以上，則判定軸承故障，并向監測中心發送預警；

震動幅度異常診斷

步驟SS1：當Zv_i+1和Zv_i均處于[Zv0，Zv1]的范圍內時，且幅度差額值CvZ＞Cv0時，則立即連續采集n組震動幅度數據，并通過CvZ=|Zv_k+1-Zv_k|獲得幅度差額值CvZ，其中n為整數，k=1，2，……n-1，且k+1≤n；

步驟SS2：當CvZ≤Cv0時，則判定軸承正常；當CvZ＞Cv0時，則判定軸承故障，并向監測中心發送預警；

步驟SS3：當Zv_i+1和Zv_i不處于[Zv0，Zv1]的范圍內時，則立即連續采集n組震動幅度數據，判斷n組震動幅度數據是否處于[Zv0，Zv1]的范圍內，若n組震動幅度數據均處于[Zv0，Zv1]的范圍內或處于[Zv0，Zv1]的范圍內震動幅度的組數占比在50%以上，則判定軸承正常；若n組震動幅度數據均不處于[Zv0，Zv1]的范圍內或不處于[Zv0，Zv1]的范圍內震動幅度的組數占比在50%以上，則判定軸承故障，并向監測中心發送預警；

其中Zf0、Zf1均為系統預設頻率閾值，且Zf0＜Zf1；Zv0、Zv1均為系統預設幅度閾值。

2.根據權利要求1所述的一種鐵路貨車軸承的震動智能監測系統，其特征在于，所述數據采集模塊由若干個采集終端組成，通過若干個采集終端獲取軸承的震動數據，具體采集過程包括以下步驟：

步驟C1：對數據采集模塊中的每個采集終端進行編號，將采集終端的編號記為i，i=1，2，……n，n為整數；

步驟C2：將采集終端的震動采樣頻率標記為f，且f≥500HZ；采樣周期標記為T，震動采樣時長標記為CT；

步驟C3：通過每個采集終端獲取鐵路貨車軸承的震動頻率以及對應的震動幅度，并將鐵路貨車軸承的震動頻率和震動幅度分別記為Zf和Zv；

步驟C4：獲取鐵路貨車的運行速度，并將鐵路貨車的運行速度記為Tv；

步驟C5：將步驟C1-C4采集到的數據發送至近距單元進行臨時存儲。

3.根據權利要求2所述的一種鐵路貨車軸承的震動智能監測系統，其特征在于，所述近距單元安裝在轉向架的底部，唯一編碼配對管理4個采集終端，采用SUBG共用頻段與采集終端工作在相同波段上進行雙向通訊。

4.根據權利要求1所述的一種鐵路貨車軸承的震動智能監測系統，其特征在于，所述震動分析模塊用于對采集終端獲取到的震動數據進行分析，通過獲取軸承的頻率差額值和幅度差額值，從而判斷軸承的震動頻率和震動幅度是否異常，當軸承的震動頻率和震動幅度異常時，則將軸承的震動頻率和震動幅度上傳至故障診斷模塊。