CN110161337A - 一种动车组转向架航空插头智能检修装置 - Google Patents

一种动车组转向架航空插头智能检修装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种动车组转向架航空插头智能检修装置，其特征在于：包括中央处理器(1)，以及通过数据总线(2)分别与中央处理器(1)传输的数据接收系统(3)、I/O逻辑切换系统(4)、直流电阻测试系统(5)、绝缘测试系统(6)；所述检修装置集成在移动小车(14)上；本发明的检修装置，作为替代人工测试航插检修配置的专项设备。

Description

一种动车组转向架航空插头智能检修装置
技术领域
本发明属于动车组转向架检修领域，具体涉及一种动车组转向架航空插头智能检修装置，为动车运用所内CRH1、CRH2、CRH3、CRH5、CR标动各型动车组转向架航空插头进行检测维修。
背景技术
随着我国动车的迅速发展，列车速度不断提高，对转向架的性能要求也随之提高，航空插头作为连接转向架电气线路的重要电气元件，在列车的稳定运行中，有着不可替代的作用。
航空插头在使用过程中，受环境温湿度影响、动车运行保养中出现的磨损、污损等原因，容易出现绝缘不良、导电性能降低等现象，导致转向架不稳定，影响车辆运行品质和安全。
目前航空插头在检修作业过程中，存在一定的局限性。
局限性主要表现为：
目前检修方式主要表现为作业耗费时间长，投入精力大，检修数据需要人工核算处理，数据结果误差大等。
发明内容
针对现有技术以上缺陷或改进需求中的至少一种，本发明提供了一种动车组转向架航空插头智能检修装置或检测仪，作为替代人工测试航插检修配置的专项设备。
为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种动车组转向架航空插头智能检修装置，包括中央处理器，以及通过数据总线分别与中央处理器传输的数据接收系统、I/O逻辑切换系统、直流电阻测试系统、绝缘测试系统；
所述检修装置集成在移动小车上；
所述数据接收系统用于与动车组转向架的航空插头进行连接，所述航空插头包括轴插连接器、齿插连接器、7芯连接器、电机连接器、速度传感器连接器；
所述I/O逻辑切换系统的控制板中储存有以上每个连接器各自不同的测试程序；
所述直流电阻测试系统用于检测以上每个连接器在各自测试程序的不同连接状态下各针的电阻值；
所述绝缘测试系统用于检测以上每个连接器在各自测试程序的不同连接状态下预定针与外壳、与地、与绝缘层的绝缘值；
所述中央处理器接收处理上述电阻值和绝缘值，并记录运行时间、电流电压参数、故障信息。
优选地，所述I/O逻辑切换系统执行低电阻测试和两针间通断测试之间的转换。
优选地，在低电阻测试中，7芯连接器测试1-2、3-4针的电阻值；轴插连接器、齿插连接器、速度传感器连接器测试其中预定针间电阻值。
优选地，在两针间通断测试中，7芯连接器测试1-2、3-4针的电阻值，并且判断通断状态。
优选地，所述直流电阻测试系统采用双臂电桥测试电阻。
优选地，所述检修装置还包括环境温湿度传感器，用于采集环境温湿度，并通过所述数据总线发送至所述中央处理器。
优选地，所述检修装置还包括无线发射装置，用于将所述中央处理器的处理数据传输到数据云端或局域网；
所述检修装置还包括数据导出模块，可通过所述数据总线将所述中央处理器的处理数据拷贝导出。
优选地，所述检修装置还配备主电源和UPS冗余供电系统，共同实现不间断供电，UPS冗余供电系统配置电气充电接口，用于检修装置移动充电。
优选地，所述检修装置还包括标准电阻自检箱，检修装置开机后自动进入自检流程，自检通过才能使用。
优选地，所述移动小车上还设有显示器和输入键盘，分别用于所述中央处理器的输出实时显示以及输入指令。
上述优选技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果：
航空插头检修装置便于在检修场地移动，操作方便、简单；具有启动、停止、测试内容自主切换功能，自动记录运行时间、电流电压参数、故障信息功能，短路保护等功能；试验数据可扩展WIFI传送，满足现代智能化管理需要；系统具有开机自检功能，为试验数据准确度做精准把关；同时系统具有电源冗余系统配置，为计算机，核心控制器做硬件保护，也可防止外部电源故障造成已试验数据丢失；具有自动存线系统，便于检修场地取电便捷和设备整体管理方便；且具有计量测试校准接口，方便测试仪三方校准精准度。
附图说明
图1是本发明的动车组转向架航空插头智能检修装置的系统框架示意图；
图2是低电阻双臂电桥测试原理示意图；
图3是本发明的动车组转向架航空插头智能检修装置的前视图；
图4是本发明的动车组转向架航空插头智能检修装置的后视图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。下面结合具体实施方式对本发明进一步详细说明。
作为本发明的一种较佳实施方式，如图1-4所示，本发明提供一种动车组转向架航空插头智能检修装置或检测仪，包括中央处理器1，以及通过数据总线2分别与中央处理器1传输的数据接收系统3、I/O逻辑切换系统4、直流电阻测试系统5、绝缘测试系统6。
如图3-4所示，所述检修装置的所有设备均集成在移动小车14上。
所述数据接收系统3用于与动车组转向架的航空插头进行连接，所述航空插头包括轴插连接器、齿插连接器、7芯连接器、电机连接器、速度传感器连接器，速度传感器连接器包括AG43速度传感器连接器、AG37D速度传感器连接器。
所述I/O逻辑切换系统4的控制板中储存有以上每个连接器各自不同的测试程序。
所述直流电阻测试系统5用于检测以上每个连接器在各自测试程序的不同连接状态下各针的电阻值。
所述绝缘测试系统6用于检测以上每个连接器在各自测试程序的不同连接状态下预定针与外壳、与地、与绝缘层的绝缘值。所述绝缘测试系统6通过绝缘支腿19支撑在移动小车14上。
所述中央处理器1接收处理上述电阻值和绝缘值，并记录运行时间、电流电压参数、故障信息。所述中央处理器1设置在所述绝缘测试系统6旁边。
动车组转向架航空插头智能检修装置可以完成各型连接器各针间电阻，直流电阻，通断，针对壳、对地、屏蔽层绝缘等复杂测试。包括如下方案：
1)自动测试设计原理
由于每种连接器测试工艺各不相同。为了实现自动测试，将各种测试程序内置于I/O切换系统4的控制板中，如图3-4所示，第一PCB控制板21和第二PCB控制板22通过安装板20安装在移动小车14上。结合连接器为接收装置将各种通断数据，直流低电阻，电阻值、绝缘值采集到控制板中再加存储并与判断。
2)低电阻，电阻测试设计原理
根据检修现状分析，7芯连接器需要测试1-2,3-4针电阻值，＜200mΩ合格。轴插，齿插，AG43,AG37D连接器则需要测试出其中指定针间电阻值。电阻计算采用双臂电桥测试原理。公式如下：Rx＝Ua/Ia，Rx为被测通断电阻，Ua为被测通断电阻上的压降，Ia为预设恒定电流，其原理图件图2。
根据不同电阻自动切换Ia电流，最终算出RX被测通断电阻，双臂电桥优势就是可以很精准的测出毫欧级微小电阻。
通过发出指令让控制板程序自动切换1-2,3-4针信号输出，加载电压电流(最大500mA,5VDC，时间0.5秒)到连接器接收装置上，根据反馈电压电流信号计算出1-2针间电阻。
3)两针间通断测试设计原理
7芯连接器需要测试1-2,3-4针电阻值，＜200mΩ合格，并且判断通断状态。其采集原理与低电阻测试原理一样，根据反馈电压电流信号判断出1-2针间通断装态。
4)针与外壳，接地，屏蔽层绝缘测试设计原理
根据检修现状分析，7芯、轴插、齿插、AG43、AG37D连接器需要测试其中指定针与外壳、与地、与屏蔽层的绝缘值。
绝缘测试系统采用成熟模块化设计思路，在测试仪中嵌入绝缘测试系统模块。
5)其他相关功能
所述检修装置还包括环境温湿度传感器，用于采集环境温湿度，保证实验环境的可靠性，并通过所述数据总线2发送至所述中央处理器1，并在显示器15中实时显示。
所述检修装置还包括无线发射装置8，用于将所述中央处理器1的处理数据传输到数据云端或局域网9。具体地，试验数据可扩展WIFI传送，与现有ERP通讯，满足现代智能化管理需要；开放数据接口，能为智能化管理作数据交换扩展使用。
所述检修装置还包括数据导出模块7，可通过所述数据总线2将所述中央处理器1的处理数据拷贝导出，如支持存储数据U盘拷贝。
所述检修装置还配备主电源17和UPS冗余供电系统10，共同实现不间断供电，UPS冗余供电系统10配置电气充电接口，用于检修装置移动充电。
所述检修装置还包括标准电阻自检箱12，检修装置开机后自动进入自检流程，自检通过才能使用。由此，系统具有开机自检功能，为试验数据准确度做精准把关；为保证数据的有效性，测试仪软件开机后自动进入自检流程，自检通过方可使用。
系统具有电源冗余系统配置，为计算机，核心控制器做硬件保护，也可防止外部电源故障造成已试验数据丢失；在检修作业过程中，为适应外部电源故障(如电网谐波污染，其他误动测试仪进线开关等)、突然断电、测试仪短距离移动等实际要求。
电源冗余系统无论是对测试仪硬件本身保护，计算机系统保护，试验数据保护都有着重要不可替换作用。
所述检修装置还为中央处理器1配备计量测试校准接口13，方便测试仪三方校准精准度。
所述移动小车14上还设有显示器15和输入键盘，分别用于所述中央处理器1的输出实时显示以及输入指令。
所述移动小车14底部还设有自动存线系统11，如绕线器盒，便于检修场地取电便捷和设备整体管理方便。所述移动小车14底部还设有传感器放置盒18。移动小车14上还设有打印机16，可根据需要即时将检测数据打印出来。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种动车组转向架航空插头智能检修装置，其特征在于：包括中央处理器(1)，以及通过数据总线(2)分别与中央处理器(1)传输的数据接收系统(3)、I/O逻辑切换系统(4)、直流电阻测试系统(5)、绝缘测试系统(6)；
所述检修装置集成在移动小车(14)上；
所述数据接收系统(3)用于与动车组转向架的航空插头进行连接，所述航空插头包括轴插连接器、齿插连接器、7芯连接器、电机连接器、速度传感器连接器；
所述I/O逻辑切换系统(4)的控制板中储存有以上每个连接器各自不同的测试程序；
所述直流电阻测试系统(5)用于检测以上每个连接器在各自测试程序的不同连接状态下各针的电阻值；
所述绝缘测试系统(6)用于检测以上每个连接器在各自测试程序的不同连接状态下预定针与外壳、与地、与绝缘层的绝缘值；
所述中央处理器(1)接收处理上述电阻值和绝缘值，并记录运行时间、电流电压参数、故障信息。
2.如权利要求1所述的动车组转向架航空插头智能检修装置，其特征在于：
所述I/O逻辑切换系统(4)执行低电阻测试和两针间通断测试之间的转换。
3.如权利要求2所述的动车组转向架航空插头智能检修装置，其特征在于：
在低电阻测试中，7芯连接器测试1-2、3-4针的电阻值；轴插连接器、齿插连接器、速度传感器连接器测试其中预定针间电阻值。
4.如权利要求2所述的动车组转向架航空插头智能检修装置，其特征在于：
在两针间通断测试中，7芯连接器测试1-2、3-4针的电阻值，并且判断通断状态。
5.如权利要求1所述的动车组转向架航空插头智能检修装置，其特征在于：
所述直流电阻测试系统(5)采用双臂电桥测试电阻。
6.如权利要求1所述的动车组转向架航空插头智能检修装置，其特征在于：
所述检修装置还包括环境温湿度传感器，用于采集环境温湿度，并通过所述数据总线(2)发送至所述中央处理器(1)。
7.如权利要求1所述的动车组转向架航空插头智能检修装置，其特征在于：
所述检修装置还包括无线发射装置(8)，用于将所述中央处理器(1)的处理数据传输到数据云端或局域网(9)；
所述检修装置还包括数据导出模块(7)，可通过所述数据总线(2)将所述中央处理器(1)的处理数据拷贝导出。
8.如权利要求1所述的动车组转向架航空插头智能检修装置，其特征在于：
所述检修装置还配备主电源(17)和UPS冗余供电系统(10)，共同实现不间断供电，UPS冗余供电系统(10)配置电气充电接口，用于检修装置移动充电。
9.如权利要求1所述的动车组转向架航空插头智能检修装置，其特征在于：
所述检修装置还包括标准电阻自检箱(12)，检修装置开机后自动进入自检流程，自检通过才能使用。
10.如权利要求1所述的动车组转向架航空插头智能检修装置，其特征在于：
所述移动小车(14)上还设有显示器(15)和输入键盘，分别用于所述中央处理器(1)的输出实时显示以及输入指令。
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