CN110803190A - 一种列车高速运行状态下的动态检测系统及其设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及列车动态检测技术领域，且公开了一种列车高速运行状态下的动态检测系统包括铁轨、枕木、车载接收器、地面控制室、无线传输装置、横向位移传感器、竖向位移传感器、车速传感器、地面控制箱以及设置在地面控制箱内的信号放大器、信息处理器、A/D转换器、中央处理器和车辆信息储存装置，车载接收器通过螺栓安装在车辆驾驶室内，无线传输装置的发射端通过信号接线端子连接线与地面控制室内的控制机连接。该列车高速运行状态下的动态检测系统及其设备，可以在行车对车轮踏面磨损程度以及车轮踏面的缺损毁坏程度进行检测，还可以在行车时检测车轮与车轴连接处轴承的磨损或者损坏程度，提高列车的行车安全。

Description

一种列车高速运行状态下的动态检测系统及其设备

技术领域

本发明涉及列车动态检测技术领域，具体为一种列车高速运行状态下的动态检测系统及其设备。

背景技术

动车组动态故障检测系统可以发现动车组运行中的故障，有利于提高动车组运行的安全系数，可自动检测动车组各零部件，提高检修所工作效率，特别是在列车高速运行时，底盘上车轮的踏面磨损度以及车轮轴承的磨损都会引起行车安全隐患，虽然现在车身上安装有运行故障动态图像检测系统，用于监测车身底盘上的零部件是否确实掉落，由于车轮在列车高速过弯和车身振动时都会承受较大的力，但是在行车时却无法对车轮踏面磨损程度以及车轮踏面的缺损毁坏程度进行检测，并且也无法检测车轮与车轴连接处的轴承的磨损或者损坏程度。

发明内容

（一）解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种列车高速运行状态下的动态检测系统及其设备，具备在行车能够对车轮踏面磨损程度以及车轮踏面的缺损毁坏程度进行检测，并且也能够检测车轮与车轴连接处的轴承的磨损或者损坏程度等优点，解决了在行车时却无法对车轮踏面磨损程度以及车轮踏面的缺损毁坏程度进行检测，并且也无法检测车轮与车轴连接处的轴承的磨损或者损坏程度的问题。

（二）技术方案

为实现上述的目的，本发明提供如下技术方案：一种列车高速运行状态下的动态检测系统，包括铁轨、枕木、车载接收器、地面控制室、无线传输装置、横向位移传感器、竖向位移传感器、车速传感器、地面控制箱以及设置在地面控制箱内的信号放大器、信息处理器、A/D转换器、中央处理器和车辆信息储存装置，所述车载接收器通过螺栓安装在车辆驾驶室内，所述无线传输装置的发射端通过信号接线端子连接线与地面控制室内的控制机连接，所述无线传输装置的接收端安装在车辆驾驶室内并通过信号连接线与车载接收器连接，所述横向位于传感器和竖向位移传感器同组成一个车轮动态检测单元，且车轮动态检测单元对称设置在两条所述铁轨内侧并共同组成一个车轮检测组，所述车速传感器安装在枕木的中心处。

优选的，所述竖向位移传感器安装在铁轨的内侧，在车轮行驶过铁轨时，所述竖向位移传感器能够检测出车轮轮缘的行进轨迹并传输至信号放大器，所述信号放大器将信号传输至信息处理器，且信息处理器将处理后的信号传输至A/D转换器，所述中央处理机接收到A/D转换器的信号自动将数据与预设数值进行对比，所述地面控制室内的控制机将对比结果经过处理后通过无线传输装置传输至车载接收器，所述车载接收器接收到并显示数值对车轮踏面的磨损程度以及踏面的破损程度进行报警。

优选的，所述横向位移传感器在车轮行驶过铁轨时能够检测出车轮轮缘的横向移动轨迹并传输至信号放大器，所述信号放大器将信号传输至信息处理器，且信息处理器将处理后的信号传输至A/D转换器，所述中央处理机接收到A/D转换器的信号自动将数据与预设数值进行对比，所述地面控制室内的控制机将对比结果经过处理后通过无线传输装置传输至车载接收器，所述车载接收器接收到并显示数值对车轮轮缘的磨损程度以及车轮轴承的破损程度进行报警。

优选的，监测路段内的所述铁轨上至少安装组车轮检测组，且每组车轮检测组安装在所述铁轨上的间距为0.8M。

为实现上述的目的，本发明还提供如下技术方案：一种列车高速运行状态下的动态检测设备，包括安装板和压板，所述安装板的一侧与铁轨固定连接，所述压板的一端通过转轴与安装板的上端左侧转动连接，所述安装板的上端开设有T型滑槽，所述T型滑槽内滑动连接有T型滑块，所述T型滑块的上端通过销钉转动连接有传动杆，所述传动杆远离T型滑块的一端通过旋转轴与压板的下端转动连接，所述 T型滑槽内固定连接有两个第一弹簧，两个所述第一弹簧相对的一端分别与T型滑块相对的两侧固定连接。

优选的，所述安装板的上端与动态检测系统中的所述竖向位移传感器的壳体固定连接，所述横向位移传感器位于压板的下方。

优选的，所述压板的上端开设有通槽，所述通槽的一侧开设有条形槽，所述条形槽内设有挤压板，所述挤压板的一侧延伸至条形槽内并通过连接轴转动连接有两个倾斜设置的拉杆，两个所述拉杆相互平行，所述拉杆远离挤压板的一端通过轴销与条形槽的一侧转动连接，所述挤压板的上端左侧边角处开设有第一倾斜面，所述挤压板的下端右侧边角处开设有第二倾斜面，所述挤压板的一侧固定连接有两个第二弹簧，两个所述第二弹簧远离挤压板的一端均与条形槽远离槽口处的一侧固定连接，所述条形槽远离槽口处的一侧与监测系统内的所述横向位移传感器的壳体固定连接。

（三）有益效果

与现有技术相比，本发明提供了一种列车高速运行状态下的动态检测系统及其设备，具备以下有益效果：

1.本发明的动态检测系统在使用的时候，横向位移传感器、竖向位移传感器和车速传感器能够检测车轮行驶过铁轨时的横向位移、竖向位移和车速，检测到的数据依次经过地面控制箱内的信号放大器、信息处理器、A/D转换器、中央处理器和车辆信息储存装置处理后，由中央处理机将转换后的信号进行处理传输时地面控制室内，地面控制室内的控制机将数据与车轮的形式动态预设值进行对比并通过无线传输装置传输至车载接收器内，从而能够对快速驶过铁轨的车轮进行检测，并且检测后能够依据车轮的行进轨迹判断车轮的磨损程度和有无破损，有效降低了行车安全隐患。

2.本发明的动态检测设备在使用的时候，车轮行驶过铁轨时挤压压板，压板受力围绕转轴摆动，压板摆动时挤压传动杆使T型滑块移动，车轮驶过压板时，第一弹簧能够推动T型滑块使传动杆移动，传动杆移动使压板复位，进而使得竖向位移传感器能够检测出压板的位移变化量，进而能够便于动态系统检测出车轮踏面的磨损程度和有无破损情况，车轮挤压压板时，车轮上的轮缘从通槽内进过并挤压挤压板，挤压板受力带动两个拉杆摆动，两个拉杆摆动使得挤压板平行移动，进而使得横向位移传感器能够测量出轮缘的行进轨迹，进而判断出车轮与车轴之间的轴承损坏程度，在车轮驶离压板时第二弹簧推动挤压板复位，便于对后续经过的车轮进行检测。

附图说明

图1为本发明提出的一种列车高速运行状态下的动态检测系统的结构框图；

图2为本发明提出的一种列车高速运行状态下的动态检测设备的结构示意图；

图3为图2中A-A向的结构示意图；

图4为图3的俯视结构示意图；

图5为图3中B处的结构放大图。

图中：1信号放大器、2信息处理器、3 A/D转换器、4地面控制箱、5中央处理器、6地面控制室、7无线传输装置、8车载接收器、9车辆信息储存装置、10竖向位移传感器、11横向位移传感器、12挤压板、13第一弹簧、14压板、15车速传感器、16安装板、17传动杆、18拉杆、19第二弹簧、20 T型滑块、21 T型滑槽。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。

一种列车高速运行状态下的动态检测系统及其设备，包括铁轨、枕木、车载接收器8、地面控制室6、无线传输装置7、横向位移传感器11、竖向位移传感器10、车速传感器15、地面控制箱4以及设置在地面控制箱4内的信号放大器1、信息处理器2、A/D转换器3、中央处理器5和车辆信息储存装置9，车载接收器8通过螺栓安装在车辆驾驶室内，无线传输装置7的发射端通过信号接线端子连接线与地面控制室6内的控制机连接，无线传输装置7的接收端安装在车辆驾驶室内并通过信号连接线与车载接收器9连接，横向位于传感器11和竖向位移传感器10同组成一个车轮动态检测单元，且车轮动态检测单元对称设置在两条铁轨内侧并共同组成一个车轮检测组，车速传感器15安装在枕木的中心处，竖向位移传感器10安装在铁轨的内侧，在车轮行驶过铁轨时，竖向位移传感器10能够检测出车轮轮缘的行进轨迹并传输至信号放大器1，信号放大器1将信号传输至信息处理器2，且信息处理器2将处理后的信号传输至A/D转换器3，中央处理机5接收到A/D转换器3的信号自动将数据与预设数值进行对比，地面控制室6内的控制机将对比结果经过处理后通过无线传输装置7传输至车载接收器8，车载接收器8接收到并显示数值对车轮踏面的磨损程度以及踏面的破损程度进行报警，竖向位移传感器10能够检测车轮驶过铁轨时车轮与铁轨接触点的行进路线是否在正常范围内跳动，并且行进路线低于预设路线的高度时则说明车轮踏面磨损严重，横向位移传感器11在车轮行驶过铁轨时能够检测出车轮轮缘的横向移动轨迹并传输至信号放大器1，信号放大器1将信号传输至信息处理器2，且信息处理器2将处理后的信号传输至A/D转换器3，中央处理机5接收到A/D转换器3的信号自动将数据与预设数值进行对比，地面控制室内6的控制机将对比结果经过处理后通过无线传输装置7传输至车载接收器8，车载接收器8接收到并显示数值对车轮轮缘的磨损程度以及车轮轴承的破损程度进行报警，车轮的轮缘挤压挤压板12时，横向位移传感器11能够检测处轮缘的偏移量，偏移量大于预设值时则说明车轮与车轴上的轴承磨损严重，监测路段内的铁轨上至少安装10组车轮检测组，且每组车轮检测组安装在铁轨上的间距为0.8M。

本发明的动态检测系统在使用的时候，横向位移传感器11、竖向位移传感器10和车速传感器15能够检测车轮行驶过铁轨时的横向位移、竖向位移和车速，检测到的数据依次经过地面控制箱4内的信号放大器1、信息处理器2、A/D转换器3、中央处理器5和车辆信息储存装置9处理后，由中央处理机5将转换后的信号进行处理传输时地面控制室6内，地面控制室6内的控制机将数据与车轮的形式动态预设值进行对比并通过无线传输装置7传输至车载接收器8内，从而能够对快速驶过铁轨的车轮进行检测，并且检测后能够依据车轮的行进轨迹判断车轮的磨损程度和有无破损，有效降低了行车安全隐患。

一种列车高速运行状态下的动态检测设备，包括安装板16和压板14，安装板16的一侧与铁轨固定连接，压板14的一端通过转轴与安装板16的上端左侧转动连接，安装板16的上端开设有T型滑槽21，T型滑槽21内滑动连接有T型滑块20，T型滑块20的上端通过销钉转动连接有传动杆17，传动杆17远离T型滑块20的一端通过旋转轴与压板14的下端转动连接， T型滑槽21内固定连接有两个第一弹簧13，两个第一弹簧13相对的一端分别与T型滑块20相对的两侧固定连接，安装板16的上端与动态检测系统中的竖向位移传感器10的壳体固定连接，横向位移传感器10位于压板14的下方，压板14的上端开设有通槽，通槽的一侧开设有条形槽，条形槽内设有挤压板12，挤压板12的一侧延伸至条形槽内并通过连接轴转动连接有两个倾斜设置的拉杆18，两个拉杆18相互平行，拉杆18远离挤压板12的一端通过轴销与条形槽的一侧转动连接，挤压板12的上端左侧边角处开设有第一倾斜面，挤压板12的下端右侧边角处开设有第二倾斜面，挤压板12的一侧固定连接有两个第二弹簧19，两个第二弹簧19远离挤压板12的一端均与条形槽远离槽口处的一侧固定连接，条形槽远离槽口处的一侧与监测系统内的横向位移传感器11的壳体固定连接。

本发明的动态检测设备在使用的时候，车轮行驶过铁轨时挤压压板14，压板14受力围绕转轴摆动，压板14摆动时挤压传动杆17使T型滑块20移动，车轮驶过压板14时，第一弹簧13能够推动T型滑块20使传动杆17移动，传动杆17移动使压板14复位，进而使得竖向位移传感器11能够检测出压板14的位移变化量，进而能够便于动态系统检测出车轮踏面的磨损程度和有无破损情况，车轮挤压压板14时，车轮上的轮缘从通槽内进过并挤压挤压板12，挤压板12受力带动两个拉杆18摆动，两个拉杆18摆动使得挤压板12平行移动，进而使得横向位移传感器10能够测量出轮缘的行进轨迹，进而判断出车轮与车轴之间的轴承损坏程度，在车轮驶离压板14时第二弹簧19推动挤压板12复位，便于对后续经过的车轮进行检测。

需要说明的是，术语“包括”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种列车高速运行状态下的动态检测系统，包括铁轨、枕木、车载接收器（8）、地面控制室（6）、无线传输装置（7）、横向位移传感器（11）、竖向位移传感器（10）、车速传感器（15）、地面控制箱（4）以及设置在地面控制箱（4）内的信号放大器（1）、信息处理器（2）、A/D转换器（3）、中央处理器（5）和车辆信息储存装置（9），其特征在于：所述车载接收器（8）通过螺栓安装在车辆驾驶室内，所述无线传输装置（7）的发射端通过信号接线端子连接线与地面控制室（6）内的控制机连接，所述无线传输装置（7）的接收端安装在车辆驾驶室内并通过信号连接线与车载接收器（9）连接，所述横向位于传感器（11）和竖向位移传感器（10）同组成一个车轮动态检测单元，且车轮动态检测单元对称设置在两条所述铁轨内侧并共同组成一个车轮检测组，所述车速传感器（15）安装在枕木的中心处。

2.根据权利要求1所述的一种列车高速运行状态下的动态检测系统，其特征在于：所述竖向位移传感器（10）安装在铁轨的内侧，在车轮行驶过铁轨时，所述竖向位移传感器（10）能够检测出车轮轮缘的行进轨迹并传输至信号放大器（1），所述信号放大器（1）将信号传输至信息处理器（2），且信息处理器（2）将处理后的信号传输至A/D转换器（3），所述中央处理机（5）接收到A/D转换器（3）的信号自动将数据与预设数值进行对比，所述地面控制室（6）内的控制机将对比结果经过处理后通过无线传输装置（7）传输至车载接收器（8），所述车载接收器（8）接收到并显示数值对车轮踏面的磨损程度以及踏面的破损程度进行报警。

3.根据权利要求1所述的一种列车高速运行状态下的动态检测系统，其特征在于：所述横向位移传感器（11）在车轮行驶过铁轨时能够检测出车轮轮缘的横向移动轨迹并传输至信号放大器（1），所述信号放大器（1）将信号传输至信息处理器（2），且信息处理器（2）将处理后的信号传输至A/D转换器（3），所述中央处理机（5）接收到A/D转换器（3）的信号自动将数据与预设数值进行对比，所述地面控制室内（6）的控制机将对比结果经过处理后通过无线传输装置（7）传输至车载接收器（8），所述车载接收器（8）接收到并显示数值对车轮轮缘的磨损程度以及车轮轴承的破损程度进行报警。

4.根据权利要求1所述的一种列车高速运行状态下的动态检测系统，其特征在于：监测路段内的所述铁轨上至少安装10组车轮检测组，且每组车轮检测组安装在所述铁轨上的间距为0.8M。

5.一种列车高速运行状态下的动态检测设备，包括安装板（16）和压板（14），其特征在于：所述安装板（16）的一侧与铁轨固定连接，所述压板（14）的一端通过转轴与安装板（16）的上端左侧转动连接，所述安装板（16）的上端开设有T型滑槽（21），所述T型滑槽（21）内滑动连接有T型滑块（20），所述T型滑块（20）的上端通过销钉转动连接有传动杆（17），所述传动杆（17）远离T型滑块（20）的一端通过旋转轴与压板（14）的下端转动连接，所述 T型滑槽（21）内固定连接有两个第一弹簧（13），两个所述第一弹簧（13）相对的一端分别与T型滑块（20）相对的两侧固定连接。

6.根据权利要求5所述的一种列车高速运行状态下的动态检测设备，其特征在于：所述安装板（16）的上端与动态检测系统中的所述竖向位移传感器（10）的壳体固定连接，所述横向位移传感器（10）位于压板（14）的下方。

7.根据权利要求5所述的一种列车高速运行状态下的动态检测设备，其特征在于：所述压板（14）的上端开设有通槽，所述通槽的一侧开设有条形槽，所述条形槽内设有挤压板（12），所述挤压板（12）的一侧延伸至条形槽内并通过连接轴转动连接有两个倾斜设置的拉杆（18），两个所述拉杆（18）相互平行，所述拉杆（18）远离挤压板（12）的一端通过轴销与条形槽的一侧转动连接，所述挤压板（12）的上端左侧边角处开设有第一倾斜面，所述挤压板（12）的下端右侧边角处开设有第二倾斜面，所述挤压板（12）的一侧固定连接有两个第二弹簧（19），两个所述第二弹簧（19）远离挤压板（12）的一端均与条形槽远离槽口处的一侧固定连接，所述条形槽远离槽口处的一侧与监测系统内的所述横向位移传感器（11）的壳体固定连接。

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