CN106828530A - 转向架系统及高速列车监测系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种转向架系统及高速列车监测系统，所述转向架系统，包括转向架本体、齿轮箱以及设置在转向架本体上的处理模块；转向架本体包括吊杆，齿轮箱的一端与吊杆连接；吊杆与齿轮箱的连接处设置有第一基准平台，齿轮箱上设置有第二基准平台；第二基准平台上设置有第一定位装置，第一定位装置与处理模块通讯连接；第一定位装置用于测量第一基准平台相对于第二基准平台的距离。本发明提供的转向架系统能够实时监测齿轮箱相对转向架本体的位置信息，防止出现偏差过大而引起的零件破坏，从而确保系统中零部件使用性能。还可以通过得到的偏差值进行调整，无需再进行拆卸测量，提高了检修调整的工作效率与准确性。

Description

转向架系统及高速列车监测系统

技术领域

本发明涉及铁路列车技术领域，尤其是涉及一种转向架系统及高速列车监测系统。

背景技术

齿轮箱为传动系统的关键部件，其在转向架上的良好配合以保证传动系统正常运行。在实际使用过程中，启动电机、齿轮箱同时安装到转向架上，电机与齿轮箱通过联轴器连接传动。目前，仅靠机械方式保证相对位置，经过一段时间运行后，可能出现位置偏差超过有效范围而影响使用效果。从而损坏联轴器的使用，时间过长会影响整体传动系统的使用。因此需要对齿轮箱与转向架的安装尺寸进行定期检查。

相关技术中，通常采用人工测量方式对齿轮箱与转向架之间的位置进行检查，以观察安装尺寸是否满足要求。该测量方式过程复杂，准确性低，具有滞后性，从而影响对高速列车运行状态的判断。

发明内容

本发明的目的在于提供转向架系统，以解决现有技术中存在的采用人工测量方式对齿轮箱与转向架之间的位置进行检查，其过程复杂，准确性低，具有滞后性的技术问题。

本发明提供的一种转向架系统，包括转向架本体、齿轮箱以及设置在转向架本体上的处理模块；转向架本体包括吊杆，齿轮箱的一端与吊杆连接；吊杆与齿轮箱的连接处设置有第一基准平台，齿轮箱上设置有第二基准平台；第二基准平台上设置有第一定位装置，第一定位装置与处理模块通讯连接；第一定位装置用于测量第一基准平台相对于第二基准平台的距离。

进一步地，转向架系统还包括与转向架连接的电机，齿轮箱通过联轴器与电机传动连接；

电机上设置有第三基准平台，第三基准平台上设置有第二定位装置，第二定位装置与处理模块通讯连接，第二定位装置用于测量第一基准平台相对于第三基准平台的距离。

进一步地，第二基准平台上设置有第三定位装置，第三定位装置与处理模块通讯连接，第三定位装置用于测量第三基准平台相对于第二基准平台的距离。

进一步地，第一定位装置、第二定位装置以及第三定位装置均为光感测距传感器。

进一步地，齿轮箱包括箱体、润滑油监测装置以及油液状态采集卡；油液状态采集卡设置在箱体上，润滑油监测装置包括用于检测箱体内润滑油品质的油液品质监测单元，油液品质监测单元设置在箱体内，且与油液状态采集卡通讯连接。

进一步地，油液品质监测单元包括设置在箱体内的油液品质传感器。

进一步地，润滑油监测装置还包括油液液位传感器；油液液位传感器设置在箱体内，且与油液状态采集卡通讯连接。

进一步地，润滑油监测装置还包括油液温度传感器；油液温度传感器设置在箱体内，且与油液状态采集卡通讯连接。

进一步地，箱体上设置有排油孔；油液品质监测单元设置在排油孔处。

本发明还提供一种高速列车监测系统，包括中央处理系统及本发明提供的转向架系统，处理模块与中央处理系统通讯连接。本发明提供的一种转向架系统，包括转向架本体、齿轮箱以及设置在转向架本体上的处理模块；转向架本体包括吊杆，齿轮箱的一端与吊杆连接；吊杆与齿轮箱的连接处设置有第一基准平台，齿轮箱上设置有第二基准平台；第一基准平台上设置有第一定位装置，第一定位装置与处理模块通讯连接；第一定位装置用于测量第二基准平台至第一基准平台的距离。

本发明通过第一定位装置来检测齿轮箱与转向架的位置关系，从而达到齿轮箱智能反馈的效果，能够实时监测齿轮箱相对转向架本体的位置信息，防止出现偏差过大而引起的零件破坏，从而确保系统中零部件使用性能，进而提高高速列车运行的稳定性与安全系数。

如发现齿轮箱与转向架本体的相对位置偏差不满足使用要求时，则可以通过得到的偏差值进行调整，无需再进行拆卸测量，提高了检修调整的工作效率与准确性。同时，通过相对位置的智能反馈，降低了转向架安装过程中会出现错误的概率，简化了组装工艺。确保高速列车整车稳定性、检修流程简便化等一系列繁琐操作，方便操作者提高工作效率、可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的转向架系统的结构示意图；

图2为图1所示的转向架系统中齿轮箱的第一结构示意图；

图3为图1所示的转向架系统中齿轮箱的第二结构示意图；

图4为图1所示的转向架系统中处理模快与第一定位装置结构示意图；

图5为本发明实施例提供的高速列车监测系统的结构示意图。

附图标记：01-转向架本体；02-齿轮箱；03-处理模块；04-第一定位装置；05-第二定位装置；06-第三定位装置；07-齿轮；08-中央控制系统；09-显示屏；011-吊杆；012-第一基准平台；021-第二基准平台；022-箱体；023-润滑油监测装置；024-油液状态采集卡；0221-排油孔；0222-注油孔；0231-油液品质监测单元；0232-油液液位传感器；0233-油液温度传感器。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

图1为本发明实施例提供的转向架系统的结构示意图，图4为图1所示的转向架系统中处理模快与第一定位装置结构示意图。如图1和图4所示，本发明提供的转向架系统，包括转向架本体01、齿轮箱02以及设置在转向架上的处理模块03；转向架本体包括吊杆011，齿轮箱02的一端与吊杆011连接；吊杆011与齿轮箱02的连接处设置有第一基准平台012，齿轮箱02上设置有第二基准平台021；第二基准平台021上设置有第一定位装置04，第一定位装置04与处理模块通讯连接；第一定位装置用于测量第一基准平台相对第二基准平台的距离。

其中，通讯连接的方式有多种，例如：通过数据线连接的有线连接方式方式，或者通过蓝牙或者无线网络连接的无线连接方式。

第一定位装置04的结构形式有多种例如：相对位置传感器或者测距传感器等。

本实施例中，装配时，齿轮箱02与吊杆之间具有一定的装配尺寸标准，两者安装时的位置偏差具有一定的范围。则吊杆与齿轮箱02根据安装标准装配后，第一基准平台012与第二基准平台021之间具有一定距离，第一定位装置04能够在每次高速列车运行完毕后对第二基准平台021相对于第一基准平台012的距离进行测量，然后将测量的数据传递给处理模块03进行处理分析，当测量后的距离与原设定距离有偏差时，处理模块03还可以将偏差量计算出来，人们可以通过处理模块03获得第二基准平台021至第一基准平台012之间的距离，从而实时了解齿轮箱02相对转向架本体01的位置，当该距离与原设定距离存在偏差时，工作人员还可以由处理模块03获得偏差值，从而可根据偏差值对齿轮箱02进行调整。

本实施例通过第一定位装置04来检测齿轮箱02与转向架的位置关系，从而达到齿轮箱02智能反馈的效果，能够实时监测齿轮箱02相对转向架本体01的位置信息，防止出现偏差过大而引起的零件破坏，从而确保系统中零部件使用性能，进而提高高速列车运行的稳定性与安全系数。

如发现齿轮箱02与转向架本体01的相对位置偏差不满足使用要求时，则可以通过得到的偏差值进行调整，无需再进行拆卸测量，提高了检修调整的工作效率与准确性。同时，通过相对位置的智能反馈，降低了转向架安装过程中会出现错误的概率，简化了组装工艺。确保高速列车整车稳定性、检修流程简便化等一系列繁琐操作，方便操作者提高工作效率、可靠性。

可以将第一基准平台012和第二基准平台021都水平设置，可以在第一基准平台012上设置第一定位装置04例如测距传感器的第一监测参考点，也可以将第一基准平台012本身作为第一定位装置的第一监测参考点，每次第一定位装置04都对第一监测参考点进行监测，将该监测点至第二基准平台021的距离作为第一基准平台012至第二基准平台021的距离。

如图1和图4所示，在上述实施例基础之上，进一步地，转向架系统还包括与转向架连接的电机，齿轮箱02通过联轴器与电机传动连接；电机上设置有第三基准平台，第三基准平台上设置有第二定位装置05，第二定位装置05与处理模块03通讯连接，第二定位装置05用于测量第一基准平台012相对于第三基准平台的距离。

其中，通讯连接的方式有多种，例如通过数据线连接的有线连接方式方式，或者通过蓝牙或者无线网络连接的无线连接方式。

第二定位装置05的结构形式有多种例如：相对位置传感器或者测距传感器等。

本实施例中，第二定位装置05可以测量电机上的第三基准平台至第一基准平台012之间的距离，并将测量数据传递给处理模块03，处理模块03对该数据进行处理分析，与元设定距离进行对比，若存在偏差则给出偏差值，工作人员可由处理系统获得距离数据及偏差值，当偏差值不满足使用要求时没工作人员可通过偏差值对电机进行调整，进一步提高转向架系统的智能化，提高了数据测量的多样化和准确性，进一步方便工作人员操作，从而进一步提高高速列车运行的平稳性和安全性。

可以将第一基准平台012和第三基准平台都水平设置，可以在第一基准平台012上设置第二定位装置例如测距传感器的第二监测参考点，也可以将第一基准平台本身作为第二定位装置的第二监测参考点，第一监测参考点和第二监测参考点可以为同一个参考点，每次第二定位装置都对第二监测参考点进行监测，将该监测点至第三基准平台的距离作为第一基准平台至第三基准平台的距离。

如图1和图4所示，在上述实施例基础之上，进一步地，第二基准平台021上设置有第三定位装置06，第三定位装置06与处理模块03通讯连接，第三定位装置06用于测量第三基准平台相对于第二基准平台021的距离。

其中，通讯连接的方式有多种，例如：通过数据线连接的有线连接方式方式，或者通过蓝牙或者无线网络连接的无线连接方式。

第二定位装置05的结构形式有多种例如：相对位置传感器或者测距传感器等。

本实施例中，齿轮箱02和电机根据安装标准分别与转向架连接后，齿轮箱02上的第二基准平台021与电机上的第三基准平台之间具有一定距离。第三定位装置06可以在高速列车运行后，测量第三基准平台与第二基准平台021之间的相对距离，并将该距离数值传递给处理模块03，处理模块03可将该距离与原设定距离进行对比，再结合测得的第二基准平台021至第一基准平台012的距离以及第三基准平台至第一基准平台012的距离，从而分析出是齿轮箱02与转向架本体01的相对位置出现偏差，还是电机与转向架本体01的相对位置出现偏差，以及偏差值是多少，进一步使测量数据多样化，进一步提高测量的准确性，进一步方便工作人员对转向架系统进行实时监测，从而进一步保障高速列车运行的稳定性和安全性。

可以将第二基准平台和第三基准平台都水平设置，可以在第三基准平台上设置第三定位装置例如测距传感器的第三监测参考点，也可以将第三基准平台本身作为第三定位装置06的第三监测参考点，每次第三定位装置06都对第三监测参考点进行监测，将该监测点至第二基准平台021的距离作为第三基准平台至第二基准平台的距离。

较佳地，第一定位装置、第二定位装置以及第三定位装置均采用光感测距传感器，该传感器测量精准。

图2为图1所示的转向架系统中齿轮箱的第一结构示意图，图3为图1所示的转向架系统中齿轮箱的第二结构示意图。如图2至图3所示，齿轮箱02包括箱体022、润滑油监测装置023以及油液状态采集卡024；油液状态采集卡024设置在箱体022上，润滑油监测装置023包括用于检测箱体022内润滑油品质的油液品质监测单元0231，油液品质监测单元0231设置在箱体022内，且与油液状态采集卡024通讯连接。

其中，油液状态采集卡024可以与高速列车原有控制系统通讯连接，并将采集到的润滑油的数据传给控制系统，控制系统通过处理后将结果显示在高速列车的控制室的显示屏09上，以方便工作人员随时了解齿轮箱02内润滑油的状态，从而了解列车的运行状态。

还可以在高速列车的控制室内单独设置与油液状态采集卡024通讯连接的油液控制器，以及用来显示润滑油各个参数的显示屏09。

可以在箱体022上设置单独的电源，用以给润滑油监测装置023以及油液状态采集卡024供电，或者润滑油监测装置023以及油液状态采集卡024与高速列车上的供电系统电连接。

油液品质监测单元0231用来检测箱体022内润滑油的粘度、水分、酸值、闪点、杂质等，例如，油液品质监测单元0231包括在箱体022内设置油液品质传感器，油液品质传感器可以监测箱体022内的润滑油的杂质量、乳化程度等，将采集到的各个参数数据传递给油液状态采集卡024，然后油液状态采集卡024将数据传递给控制器进行处理分析，最后得到相应地表示油液状态的多条曲线，一旦发现某一数据超过设定数值，则工作人员可及时得到润滑油在哪一方面出现问题，从而找到相应地解决方案。比如，当得出润滑油的杂质过多或者产生乳化现象时，可对齿轮箱02内的润滑油进行更换。

又如，油液品质监测单元0231还包括设置在箱体022内的用于监测机械磨损颗粒及润滑油粘度的压电传感器，通过对润滑油内颗粒物的监测以及润滑油的粘度监测，来实时获得齿轮箱02内的齿轮07的磨损情况以及润滑情况，使工作人员能够及时发现问题，预防高速列车在运行过程发生意外。

通讯连接的方式有多种，例如：通过数据线等连接的有线连接，还可以通过蓝牙或者无线网络等连接的无线连接。

本实施例中，润滑油作为保证齿轮箱02良好工作的中间介质，其状态可以良好地反映出齿轮箱02在不同运行工况下的使用情况，在齿轮箱02的箱体022内设置油液品质监测单元0231，通过对齿轮箱02内的润滑油的杂质、水分或者粘度等进行监测，使工作人员能够实时获得齿轮箱02内的润滑油的状态以及变化，从而判断齿轮箱02的运行状态，进而判断高速列车的运行状态。一旦齿轮箱02内的润滑油出现问题，工作人员根据润滑油的状态得到齿轮箱02出现的问题，及时找到原因并得到相应的解决办法，从而避免高速列车在运行过程中出现问题，防患于未然，保障了传动的平稳、安全、可靠，保障了高速列车的稳定性，保障了乘客的生命财产安全。

如图2至图3所示，在上述实施例基础之上，进一步地，润滑油监测装置023还包括油液液位传感器0232；油液液位传感器0232设置在箱体022内，且与油液状态采集卡024通讯连接。

其中，通讯连接的方式有多种，例如：通过数据线等连接的有线连接，还可以通过蓝牙或者无线网络等连接的无线连接。

油液液位传感器0232的种类有很多，例如：浮筒式液位传感器、浮球式液位传感器、静压式液位传感器；较佳地是采用光电液位传感器，该液位传感器具有结构简单，定位精度高，没有机械部件，不需调试，灵敏度高及耐腐蚀，耗电少，体积小等优点。

需要说明的是，油液液位传感器0232需要在润滑油静止状态下对润滑油进行监测。

本实施例中，在高速列车的运行过程中，密封问题或者箱体022破裂等都会导致漏油，通过油液液位传感器0232对齿轮箱02内的润滑油的液位进行监测，使工作人员可以在高速列车停止运行，进行下一次运行之前了解齿轮箱02内的润滑油的量，当润滑油的液位低至下限位置(开始影响齿轮07的润滑、齿轮箱02运行的位置)时，工作人员可及时对齿轮箱02内的润滑油进行补给，避免因润滑油缺少而导致的严重后果。进一步保障了传动的平稳、安全、可靠，进一步提高了高速列车运行的稳定安全。

另一方面，相关技术中，通常在齿轮箱02的箱体022上设置油位视窗，工作人员通过油位视窗来观察齿轮箱02内的润滑油的液位，这种检查方式复杂，效率低，准确性低，一般工作人员会在列车运行完整个行程后对齿轮箱02进行检查，而不能在每次列车停止后进行检查，具有一定的滞后性，这就使得列车存在一定的运行风险，给高速铁路的运行及人们的生命财产都带来了一定的威胁与不便。

本实施例中提供的齿轮箱02，可以在列车每次停车后对润滑油的液位进行监测，不论是临时停车，还是中途站停车，亦或是整个行程运行完毕后，使工作人员能够及时获得润滑油的液位情况，而且无需亲自通过油位视窗进行检查，在控制室通过显示屏09即可获得润滑油的液位情况，方便、快捷、准确；也避免了油位视窗破损带来的不良后果。

如图2至图3所示，在上述实施例基础之上，进一步地，润滑油监测装置023还包括油液温度传感器0233；油液温度传感器0233设置在箱体022内，且与油液状态采集卡024通讯连接。

其中，通讯连接的方式有多种，例如：通过数据线等连接的有线连接，还可以通过蓝牙或者无线网络等连接的无线连接。

本实施例中，通过油温温度传感器对齿轮箱02内的润滑油的温度进行实时监测，使工作人员可以随时了解润滑油的温度变化情况，当油温异常(油温值不在保障传动正常进行的范围之内)时，需要对齿轮箱02进行紧急处理，避免油温异常带来的不良后果，进一步提高了高速列车运行的稳定性和安全性。

如图2至图3所示，在上述实施例基础之上，进一步地，箱体022上设置有排油孔0221；油液品质监测单元0231设置在排油孔0221处。箱体022上设置有注油孔0222；油液液位传感器0232设置在注油孔0222处。油液温度传感器0233设置在注油孔0222处。

本实施例中，由于齿轮07在齿轮箱02的箱体022内高速运转，齿轮箱02的箱体022内部条件苛刻，将油液品质监测单元0231、油液液位传感器0232以及油液温度传感器0233设置在齿轮箱02的指定位置，对润滑油进行监测，从而保证监测信号反馈的可靠性与准确性。

图4为本发明实施例提供的高速列车监测系统的结构示意图。如图4所示，在上述实施例基础之上，进一步地，本发明提供一种高速列车监测系统，包括中央处理系统及本发明提供的转向架系统，处理模块03与中央处理系统通讯连接。

本实施例中，处理模块03将处理分析得到的结构传递给中央处理系统，可在控制室内设置与中央处理系统通讯连接的显示屏09，则工作人员可直接由显示屏09观察第二基准平台021至第一基准平台012的距离，实时监测齿轮箱02相对转向架本体01的位置。

齿轮箱02内的润滑油监测装置023可以将润滑油的会在你柜台参数传递给油液状态采集卡024，油液状态采集卡024又将这些数据传递给中央处理系统进行处理分析，从而得到直观的数据结果，工作人员可以通过这些结果来判断润滑油的情况，例如润滑油的温度、液位、品质是否符合列车的运行条件，从而判断传动情况以及列车的运行情况。这种结构可以使工作人员实时掌握了解齿轮箱02内的润滑油的状态，从而实时了解传动情况，进而了解高速列车的运行状态，可以在第一时间发现问题、解决问题，最大程度上保障列车运行的稳定性和安全性。

将油液状态采集卡024直接图高速列车的中央控制系统08通讯连接，则可避免使高速列车的结构复杂化，便于统一管理。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种转向架系统，其特征在于，包括：转向架本体、齿轮箱以及设置在所述转向架本体上的处理模块；所述转向架本体包括吊杆，所述齿轮箱的一端与吊杆连接；

所述吊杆与所述齿轮箱的连接处设置有第一基准平台，所述齿轮箱上设置有第二基准平台；所述第二基准平台上设置有第一定位装置，所述第一定位装置与所述处理模块通讯连接；所述第一定位装置用于测量第一基准平台相对于第二基准平台的距离。

2.根据权利要求1所述的转向架系统，其特征在于，还包括与所述转向架连接的电机，所述齿轮箱通过联轴器与所述电机传动连接；

所述电机上设置有第三基准平台，所述第三基准平台上设置有第二定位装置，所述第二定位装置与所述处理模块通讯连接，所述第二定位装置用于测量第一基准平台相对于第三基准平台的距离。

3.根据权利要求2所述的转向架系统，其特征在于，所述第二基准平台上设置有第三定位装置，所述第三定位装置与所述处理模块通讯连接，所述第三定位装置用于测量所述第三基准平台相对于所述第二基准平台的距离。

4.根据权利要求3所述的转向架系统，其特征在于，所述第一定位装置、所述第二定位装置以及所述第三定位装置均为光感测距传感器。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的转向架系统，其特征在于，所述齿轮箱包括箱体、润滑油监测装置以及油液状态采集卡；所述油液状态采集卡设置在所述箱体上，所述润滑油监测装置包括用于检测箱体内润滑油品质的油液品质监测单元，所述油液品质监测单元设置在所述箱体内，且与所述油液状态采集卡通讯连接。

6.根据权利要求5所述的转向架系统，其特征在于，所述油液品质监测单元包括设置在箱体内的油液品质传感器。

7.根据权利要求5所述的转向架系统，其特征在于，所述润滑油监测装置还包括油液液位传感器；所述油液液位传感器设置在所述箱体内，且与所述油液状态采集卡通讯连接。

8.根据权利要求5所述的转向架系统，其特征在于，所述润滑油监测装置还包括油液温度传感器；所述油液温度传感器设置在所述箱体内，且与所述油液状态采集卡通讯连接。

9.根据权利要求5所述的转向架系统，其特征在于，所述箱体上设置有排油孔；所述油液品质监测单元设置在所述排油孔处。

10.一种高速列车监测系统，其特征在于，包括中央处理系统及如权利要求1-9中任一项所述的转向架系统，所述处理模块与所述中央处理系统通讯连接。