CN114414246A - 一种轮对轴承故障诊断装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及轨道交通技术领域，公开一种轮对轴承故障诊断装置及方法，包括第一支撑组件、加载组件、驱动组件、检测模块、控制模块和数据处理模块。第一支撑组件用于支撑待测轮对，加载组件用于对待测轮对的轮对轴承加载，驱动组件用于驱动陪试轮对转动，以带动待测轮对转动。检测模块用于测量轮对轴承的振动信息，控制模块能够控制驱动组件驱动陪试轮对转动、以及控制加载组件对轮对轴承加载。数据处理模块能够根据检测模块测得的振动信息判断待测轮对的故障情况。本发明在不拆卸轮对轴承的情况下可快速测量轮对轴承的故障情况，诊断效率高。且能够保证轮对轴承的诊断精准度，避免故障轮对投入使用，提高货车的行车安全性。

Description

一种轮对轴承故障诊断装置及方法

技术领域

本发明涉及轨道交通技术领域，尤其涉及一种轮对轴承故障诊断装置及方法。

背景技术

铁路货车轮对轴承内部故障是行车安全的重大隐患，由于缺少对轮对轴承故障机理的认识，缺少正确的故障诊断方法，容易造成故障轮对轴承投入使用，引发行车安全事故。定期检修时，如何在不分解轮对轴承的情况下进行有效诊断，确保投入使用的轮对轴承无故障，是目前亟需解决的问题。

现有技术中，对轮对轴承的检测方法有两种，一是根据经验判断，即将货车轮对推行到检测工位上，操作人员用手推动轮对轴承的外圈，使轮对轴承转动，凭手摸及耳听检查轮对轴承有无卡滞、转动不均匀、异响等情况出现，决定轮对轴承是否需要更换。但是，人工推动轮对轴承转动速度很低，与轮对轴承实际运转情况相差甚远，很多故障不能显现出来，故障诊断精度低，且人工检测费时费力，检测效率极低，检测成本高。二是利用转动装置测量轴承温升，但转动时间受检修流水节奏限制，轴承温升测量不准确，同样影响轮对轴承的故障诊断精度。

发明内容

基于以上问题，本发明的目的在于提供一种轮对轴承故障诊断装置及方法，能够在不拆卸轮对轴承的情况下快速测量轮对轴承的故障情况，故障诊断精准，且诊断效率高。

为达上述目的，本发明采用以下技术方案：

一方面，提供一种轮对轴承故障诊断装置，包括：

第一支撑组件，用于支撑待测轮对，所述第一支撑组件的下方安装有陪试轮对，所述陪试轮对的轮缘被配置为能够与所述待测轮对的踏面滚动配合；

加载组件，用于对所述待测轮对的轮对轴承加载；

驱动组件，用于驱动所述陪试轮对转动，以带动所述待测轮对转动；

检测模块，用于测量所述轮对轴承的振动信息；

控制模块，所述控制模块能够控制所述驱动组件驱动所述陪试轮对转动、以及控制所述加载组件对所述轮对轴承加载；

数据处理模块，所述数据处理模块能够根据所述检测模块测得的振动信息判断所述待测轮对的故障情况。

作为本发明的轮对轴承故障诊断装置的优选方案，所述第一支撑组件包括间隔设置的第一支撑框架和第二支撑框架，所述第一支撑框架上设置有第一固定轨道，所述第二支撑框架上设置有第二固定轨道，所述待测轮对的两个车轮能够分别与所述第一固定轨道和所述第二固定轨道滚动配合。

作为本发明的轮对轴承故障诊断装置的优选方案，所述轮对轴承故障诊断装置还包括第一辅助轨道和第二辅助轨道，所述陪试轮对的两个车轮分别位于所述第一辅助轨道和所述第二辅助轨道的下方，所述第一辅助轨道的一端与所述第一支撑框架铰接，另一端可选择地与所述第一固定轨道对接，所述第二辅助轨道的一端与所述第二支撑框架铰接，另一端可选择地与所述第二固定轨道对接。

作为本发明的轮对轴承故障诊断装置的优选方案，所述轮对轴承故障诊断装置还包括第一升降驱动机构以及与所述第一升降驱动机构连接的横杆，所述横杆的一端与所述第一辅助轨道连接，另一端与所述第二辅助轨道连接，所述第一升降驱动机构能够驱动所述横杆升降，以带动所述第一辅助轨道和所述第二辅助轨道相对所述第一支撑框架和所述第二支撑框架转动。

作为本发明的轮对轴承故障诊断装置的优选方案，所述轮对轴承故障诊断装置还包括第二支撑组件，所述加载组件安装于所述第二支撑组件上，并位于所述待测轮对的上方。

作为本发明的轮对轴承故障诊断装置的优选方案，所述第二支撑组件包括第一支架、第二支架和横梁，所述横梁的两端分别与所述第一支架和所述第二支架连接，所述加载组件包括第二升降驱动机构、安装架以及分设于所述安装架两端的第一卡爪和第二卡爪，所述第一卡爪和所述第二卡爪能够分别卡持对应的所述轮对轴承，所述第二升降驱动机构安装于所述横梁上，用于驱动所述安装架相对所述横梁升降，以使所述第一卡爪和所述第二卡爪对所述轮对轴承加载。

作为本发明的轮对轴承故障诊断装置的优选方案，所述检测模块包括第一振动传感器和第二振动传感器，所述第一振动传感器设置于所述第一卡爪上，所述第二振动传感器设置于所述第二卡爪上。

作为本发明的轮对轴承故障诊断装置的优选方案，所述轮对轴承故障诊断装置还包括与所述数据处理模块电连接的探测摄像头，所述探测摄像头用于检测所述待测轮对的型号。

作为本发明的轮对轴承故障诊断装置的优选方案，所述轮对轴承故障诊断装置还包括第一固定座和第二固定座，所述陪试轮对的两个轴承分别固定于所述第一固定座和所述第二固定座上。

另一方面，提供一种轮对轴承故障诊断方法，采用如上所述的轮对轴承故障诊断装置，包括以下步骤：

将所述待测轮对置于所述第一支撑组件上，并调节所述待测轮对使其与所述陪试轮对对中；

通过所述控制模块控制所述加载组件对所述待测轮对的轮对轴承加载，直至载荷加载至预设值，停止加载；

通过所述控制模块控制所述驱动组件驱动所述陪试轮对转动，并带动所述待测轮对转动，直至所述待测轮对达到预设转速；

所述检测模块实时测量所述轮对轴承的振动信息，并将所述轮对轴承的振动信息传输至所述数据处理模块；

所述数据处理模块根据所述检测模块测得的振动信息判断所述轮对轴承是否存在故障。

本发明的有益效果为：

本发明提供的轮对轴承故障诊断装置，在检测轮对轴承的故障情况时，先将待测轮对置于第一支撑组件上，并调节待测轮对的位置，使其与陪试轮对对中，即保证陪试轮对的轮缘能够与待测轮对的踏面滚动配合。然后，通过控制模块控制加载组件启动，以对待测轮对的轮对轴承加载，当加载载荷达到预设值时，停止加载。随后通过控制模块控制驱动组件启动，以使驱动组件驱动陪试轮对转动，并带动待测轮对转动，直至待测轮对的转速达到预设值。此过程中，检测模块能够实时测量待测轮对的两个轮对轴承的振动信息，并将测得的振动信息传输至数据处理模块，数据处理模块根据轮对轴承的振动信息即可判断待测轮对的轮对轴承是否存在故障，以完成轮对轴承的故障诊断。本发明提供的轮对轴承故障诊断方法，在不拆卸轮对轴承的情况下可快速测量轮对轴承的故障情况，诊断效率高。并且，该诊断方法不依赖人为经验判断，无需投入大量人工，降低测试成本的同时可保证轮对轴承的诊断精准度，避免故障轮对投入使用，进而提高货车的行车安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1是本发明具体实施方式提供的轮对轴承故障诊断装置的正视图；

图2是本发明具体实施方式提供的轮对轴承故障诊断装置的侧视图；

图3是本发明具体实施方式提供的轮对轴承故障诊断装置的俯视图；

图4是本发明具体实施方式提供的轮对轴承故障诊断方法的流程图。

图中：

1-第一支撑组件；2-加载组件；3-驱动组件；5-第二支撑组件；6-第一辅助轨道；7-第二辅助轨道；8-第一升降驱动机构；9-横杆；10-探测摄像头；20- 第一固定座；30-第二固定座；40-第三固定座；

11-第一支撑框架；12-第二支撑框架；13-连接杆；

111-第一固定轨道；112-顶部支撑梁；113-底部支撑梁；114-第一竖向支撑梁；115-第二竖向支撑梁；116-第三竖向支撑梁；121-第二固定轨道；

21-第二升降驱动机构；22-安装架；23-第一卡爪；24-第二卡爪；

41-第一振动传感器；42-第二振动传感器；

51-第一支架；52-第二支架；53-横梁；

100-待测轮对；101-轮对轴承；200-陪试轮对；300-测试平台。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，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，本领域技术人员在没有作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”、仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。

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；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。

如图1至图3所示，本实施例提供一种轮对轴承故障诊断装置，可以对铁路货车的轮对轴承101进行故障诊断。该轮对轴承故障诊断装置包括第一支撑组件1、加载组件2、驱动组件3、检测模块、控制模块和数据处理模块。

其中，第一支撑组件1用于支撑待测轮对100，第一支撑组件1的下方安装有陪试轮对200，陪试轮对200的轮缘被配置为能够与待测轮对100的踏面滚动配合。加载组件2用于对待测轮对100的轮对轴承101加载，驱动组件3用于驱动陪试轮对200转动，以带动待测轮对100转动。检测模块用于测量轮对轴承101的振动信息，控制模块能够控制驱动组件3驱动陪试轮对200转动、以及控制加载组件2对轮对轴承101加载。数据处理模块能够根据检测模块测得的振动信息判断待测轮对100的故障情况。

本实施例提供的轮对轴承故障诊断装置，在检测轮对轴承101的故障情况时，先将待测轮对100置于第一支撑组件1上，并调节待测轮对100的位置，使其与陪试轮对200对中，即保证陪试轮对200的轮缘能够与待测轮对100的踏面滚动配合。然后，通过控制模块控制加载组件2启动，以对待测轮对100 的轮对轴承101加载，当加载载荷达到预设值时，停止加载。随后通过控制模块控制驱动组件3启动，以使驱动组件3驱动陪试轮对200转动，并带动待测轮对100转动，直至待测轮对100的转速达到预设值。此过程中，检测模块能够实时测量待测轮对100的两个轮对轴承101的振动信息，并将测得的振动信息传输至数据处理模块，数据处理模块根据轮对轴承101的振动信息即可判断待测轮对100的轮对轴承101是否存在故障，以完成轮对轴承101的故障诊断。

本实施例提供的轮对轴承故障诊断装置，在不拆卸轮对轴承101的情况下可快速测量轮对轴承101的故障情况，诊断效率高。并且不依赖人为经验判断，无需投入大量人工，降低测试成本的同时可保证轮对轴承101的诊断精准度，避免故障轮对投入使用，进而提高货车的行车安全性。

可选地，参阅图1和图3，第一支撑组件1包括间隔设置的第一支撑框架 11和第二支撑框架12，第一支撑框架11上设置有第一固定轨道111，第二支撑框架12上设置有第二固定轨道121，待测轮对100的两个车轮能够分别与第一固定轨道111和第二固定轨道121滚动配合。具体地，将待测轮对100运输至检测位时，先将待测轮对100的两个车轮分别置于第一固定轨道111和第二固定轨道121上，然后驱动待测轮对100滚动至检测位。第一固定轨道111和第二固定轨道121能够对待测轮对100的移动提供导向作用，防止待测轮对100 偏位，待测轮对100转移方便。

本实施例中，参阅图2，第一支撑框架11和第二支撑框架12均包括顶部支撑梁112、底部支撑梁113以及沿底部支撑梁113长度方向依次设置的第一竖向支撑梁114、第二竖向支撑梁115和第三竖向支撑梁116，顶部支撑梁112的一端与第一竖向支撑梁114连接，另一端与第二竖向支撑梁115连接，第一固定轨道111固定于第一支撑框架11的顶部支撑梁112上，第二固定轨道121固定于第二支撑框架12的顶部支撑梁112上。进一步地，参阅图1和图3，第一支撑框架11的底部支撑梁113与第二支撑框架12的底部支撑梁113之间还设置有多个连接杆13，多个连接杆13能够将第一支撑框架11和第二支撑框架12连接起来，增强整个第一支撑组件1的支撑稳定性。

可选地，参阅图2和图3，轮对轴承故障诊断装置还包括第一辅助轨道6和第二辅助轨道7，陪试轮对200的两个车轮分别位于第一辅助轨道6和第二辅助轨道7的下方，第一辅助轨道6的一端与第一支撑框架11铰接，另一端可选择地与第一固定轨道111对接，第二辅助轨道7的一端与第二支撑框架12铰接，另一端可选择地与第二固定轨道121对接。本实施例中，第一辅助轨道6与第一支撑框架11的第三竖向支撑梁116的顶端铰接，第二辅助轨道7与第二支撑框架12的第三竖向支撑梁116的顶端铰接。通过第一辅助轨道6和第二辅助轨道7能够将待测轮对100移动到位。

初始状态时，第一辅助轨道6与第一固定轨道111对接并齐平(两者未连接固定在一起)，第二辅助轨道7与第二固定轨道121对接并齐平(两者未连接固定在一起)。当待测轮对100沿第一固定轨道111和第二固定轨道121滚动至第一辅助轨道6和第二辅助轨道7上，并与下方的陪试轮对200对位时，待测轮对100停止滚动。随后驱动第一辅助轨道6和第二辅助轨道7向下转动，使两者带动待测轮对100下降，直至待测轮对100的两个车轮的踏面分别与陪试轮对200的两个车轮的轮缘接触，第一辅助轨道6和第二辅助轨道7均脱离待测轮对100的两个车轮时，待测轮对100即移动到位。此时，即可通过驱动组件3驱动陪试轮对200转动，进而带动待测轮对100转动，对待测轮对100 的轮对轴承101进行故障诊断。

可选地，参阅图1至图3，轮对轴承故障诊断装置还包括第一升降驱动机构 8以及与第一升降驱动机构8连接的横杆9，横杆9的一端与第一辅助轨道6连接，另一端与第二辅助轨道7连接，第二升降驱动机构21能够驱动横杆9升降，以带动第一辅助轨道6和第二辅助轨道7相对第一支撑框架11和第二支撑框架12转动。初始状态时，第一辅助轨道6与第一固定轨道111齐平，第二辅助轨道7与第二固定轨道121齐平。当待测轮对100滚动至与陪试轮对200正对时，启动第一升降驱动机构8带动横杆9下降，此时第一辅助轨道6和第二辅助轨道7与待测轮对100接触的一端即下降，当待测轮对100下降至与陪试轮对200 接触，且第一辅助轨道6和第二辅助轨道7均脱离待测轮对100时，第一升降驱动机构8停机。当待测轮对100的轮对轴承101测试完成后，再次启动第一升降驱动机构8带动横杆9上升，进而驱动第一辅助轨道6和第二辅助轨道7 靠近待测轮对100的一端上升，同时顶升待测轮对100，直至第一辅助轨道6和第二辅助轨道7分别与第一固定轨道111和第二固定轨道121齐平，此时测试完成的待测轮对100即可沿第一固定轨道111和第二固定轨道121移出。

优选地，第一升降驱动机构8为液压缸，升降驱动平稳，且能够实现远程控制。在其他实施例中，第一升降驱动机构8也可以是气压缸或丝杠升降机构。

可选地，参阅图1至图3，轮对轴承故障诊断装置还包括第二支撑组件5，加载组件2安装于第二支撑组件5上，并位于待测轮对100的上方。具体地，第二支撑组件5包括第一支架51、第二支架52和横梁53，横梁53的两端分别与第一支架51和第二支架52连接。参阅图2，第一支架51和第二支架52均包括间隔设置的两个立柱，以稳定支撑横梁53。参阅图1和图2，加载组件2包括第二升降驱动机构21、安装架22以及分设于安装架22两端的第一卡爪23和第二卡爪24，安装架22一端的端部位于第一支架51的两个立柱之间，另一端的端部位于第二支架52的两个立柱之间。第一卡爪23和第二卡爪24能够分别卡持对应的轮对轴承101，第二升降驱动机构21安装于横梁53上，用于驱动安装架22相对横梁53升降，以使第一卡爪23和第二卡爪24对轮对轴承101加载。

优选地，第二升降驱动机构21为液压缸，升降平稳，易于控制，其他实施例中也可采用气压缸等。

本实施例中，横梁53的两端各设置一个第二升降驱动机构21，两个第二升降驱动机构21分别与第一卡爪23和第二卡爪24相对。初始状态时，两个第二升降驱动机构21均位于上限位，第一卡爪23和第二卡爪24均远离待测轮对100，防止待测轮对100滚动到位的过程中与第一卡爪23和第二卡爪24产生干涉。当待测轮对100移动至陪试轮对200的正上方时，控制模块即控制两个第二升降驱动机构21驱动安装架22下降至第一下限位，以使第一卡爪23和第二卡爪 24分别卡持对应的轮对轴承101(此时第一卡爪23和第二卡爪24只与轮对轴承101接触，并未加载)。参阅图2，第一卡爪23和第二卡爪24上均设置有弧形凹槽，轮对轴承101位于弧形凹槽内。

待第一卡爪23和第二卡爪24分别卡持对应的轮对轴承101后，控制模块即控制第一升降驱动机构8驱动横杆9下降，以使第一辅助轨道6和第二辅助轨道7与待测轮对100接触的一端下降。当待测轮对100下降至与陪试轮对200 接触后，控制模块即控制两个第二升降驱动机构21驱动安装架22继续下降，以使第一卡爪23和第二卡爪24对轮对轴承101加载，直至加载载荷达到预设值，此时安装架22下降至第二下限位，第二升降驱动机构21停止下降。随后，控制模块控制驱动组件3驱动陪试轮对200转动，进而带动待测轮对100转动，以对待测轮对100的轮对轴承101进行故障诊断。

可选地，参阅图1，检测模块包括第一振动传感器41和第二振动传感器42，第一振动传感器41设置于第一卡爪23上，用于测量待测轮对100左侧轮对轴承101的振动信息(参照图1中的方位)，第二振动传感器42设置于第二卡爪 24上，用于测量待测轮对100右侧轮对轴承101的振动信息。第一振动传感器 41和第二振动传感器42均通过信号线与数据处理模块通讯连接，两者测得的振动信息以网络形式传输至数据处理模块，从而根据振动信息判断轮对轴承101 的故障情况。本实施例中，测得的振动信息为振动波。

可选地，参阅图2，轮对轴承故障诊断装置还包括与数据处理模块电连接的探测摄像头10，探测摄像头10用于检测待测轮对100的型号。探测摄像头10 安装于第二支撑组件5的第一支架51上，并与待测轮对100的标识牌贴设位置相对。当待测轮对100移动到位时，控制模块即接收到相应的指令信息，并控制探测摄像头10启动，拍摄待测轮对100上的标识牌，拍摄得到的图片会以网络形式传输至数据处理模块，数据处理模块根据图像识别标识牌信息，以使测得的振动信息及故障结果与标识牌一一对应，方便后期查看并辨别故障的待测轮对100。

可选地，参阅图1至图3，轮对轴承故障诊断装置还包括第一固定座20和第二固定座30，陪试轮对200的两个轴承分别固定于第一固定座20和第二固定座30上，以使驱动组件3能够驱动陪试轮对200的轮轴相对轮对轴承101转动。本实施例中，第一固定座20和第二固定座30均固定于测试平台300上，测试平台300可以是测试场地的地面，也可以是专门搭设的平台，第一支架51和第二支架52的底部也均固定于该测试平台300上。

进一步地，测试平台300上还设置有第三固定座40，驱动组件3安装于第三固定座40上。本实施例中，驱动组件3为变频电机。

如图4所示，本实施例还提供一种轮对轴承故障诊断方法，采用如上所述的轮对轴承故障诊断装置，具体包括以下步骤：

S1、将待测轮对100置于第一支撑组件1上，并调节待测轮对100使其与陪试轮对200对中；

S2、通过控制模块控制加载组件2对待测轮对100的轮对轴承101加载，直至载荷加载至预设值，停止加载；

S3、通过控制模块控制驱动组件3驱动陪试轮对200转动，并带动待测轮对100转动，直至待测轮对100达到预设转速；

S4、检测模块实时测量轮对轴承101的振动信息，并将轮对轴承101的振动信息传输至数据处理模块；

S5、数据处理模块根据检测模块测得的振动信息判断轮对轴承101是否存在故障。

本实施例中，控制模块和数据处理模块均包括相应的控制程序，通过控制程序实现对驱动组件3、加载组件2的控制，以及完成轮对轴承101的故障诊断流程。控制模块的控制功能可通过总控制台实现，也可通过分控制柜实现。具体地，控制模块的主控系统设置有台控、柜控转换开关，转换到台控状态时，控制权交由总控制台，分控制柜中的控制按钮失去作用。同样地，转换到柜控状态时，控制权交由分控制柜，总控制台的控制按钮失去作用。其中，柜控功能主要用于调试，正常状态下均为台控状态。

在步骤S1中，将待测轮对100置于第一固定轨道111和第二固定轨道121 上后，驱动待测轮对100沿第一固定轨道111和第二固定轨道121滚动至第一辅助轨道6和第二辅助轨道7上，使待测轮对100与陪试轮对200正对，然后通过第一升降驱动机构8驱动第一辅助轨道6和第二辅助轨道7与待测轮对100 接触的一端下降，直至待测轮对100与陪试轮对200接触，且第一辅助轨道6 和第二辅助轨道7均脱离待测轮对100。

本实施例中，控制模块能够通过第一升降驱动机构8控制第一辅助轨道6 和第二辅助轨道7在相应的限位停止转动，防止第一辅助轨道6和第二辅助轨道7转动超程。第一升降驱动机构8以液压缸为例，台(柜)控状态下，若按下总控制台(分控制柜)的上升按钮(下降按钮)，则液压缸的液压杆伸出(缩回)，松开上升按钮(下降按钮)或按下急停按钮时，液压缸的液压杆自动停止伸出(缩回)。

在步骤S2中，加载组件2对轮对轴承101加载时，控制模块能够通过第二升降驱动机构21控制安装架22在相应的限位停止移动，例如在上限位、第一下限位和第二下限位时，第二升降驱动机构21均会自动停止移动，防止第一卡爪23和第二卡爪24移动超程。同时，台(柜)控状态时，按下总控制台(分控制柜)的下降按钮(上升按钮)，则第二升降驱动机构21驱动安装架22下降(上升)，松开下降按钮(上升按钮)或按下急停按钮时，第二升降驱动机构21也会停止移动。当然，若加载组件2的加载载荷到达预设值时，第二升降驱动机构21同样会自动停止移动，防止加载过度。

在步骤S3中，当驱动组件3的转速达到预设值时，表明待测轮对100的转速达到预设值。驱动组件3以变频电机为例，控制模块为计算机控制系统，调节变频电机的转速至预设值时，需预先在计算机内设定转速预设值，该转速预设值通过计算机控制系统内的DA模块(信号转换模块)转换成电信号(如4-20mA 信号)，输入变频器模拟量输入接口，作为转速给定信号，实现变频电机的调速功能。

本实施例中，加载组件2的加载载荷预设值设定也可通过上述方法实现。加载组件2的第二升降驱动机构21以液压缸为例，预先在计算机内设定加载载荷预设值，通过计算机控制系统内的DA模块将加载载荷预设值转换成4-20mA 信号，输入液压缸的电液比例阀驱动板，通过电液比例阀控制液压缸压力，实现液压缸的加载载荷控制。

在步骤S4中，第一振动传感器41和第二振动传感器42在待测轮对100的预设转速下，实时测量轮对轴承101的振动信息，并将测得的振动数据传输数据处理模块，数据处理模块中具有内置模型，结合振动数据和内置模型即可判断轮对轴承101的故障情况，完成轮对轴承101的故障诊断。

在步骤S5中，轮对轴承101的故障诊断完成后，通过控制模块控制驱动组件3停机，并控制加载组件2卸载，进行下一待测轮对100的测试或整体停机。

本实施例提供的轮对轴承故障诊断方法，在不拆卸轮对轴承101的情况下可快速测量轮对轴承101的故障情况，诊断效率高。并且，该诊断方法不依赖人为经验判断，无需投入大量人工，降低测试成本的同时可保证轮对轴承101 的诊断精准度，避免故障轮对投入使用，进而提高货车的行车安全性。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种轮对轴承故障诊断装置，其特征在于，包括：

第一支撑组件(1)，用于支撑待测轮对(100)，所述第一支撑组件(1)的下方安装有陪试轮对(200)，所述陪试轮对(200)的轮缘被配置为能够与所述待测轮对(100)的踏面滚动配合；

加载组件(2)，用于对所述待测轮对(100)的轮对轴承(101)加载；

驱动组件(3)，用于驱动所述陪试轮对(200)转动，以带动所述待测轮对(100)转动；

检测模块，用于测量所述轮对轴承(101)的振动信息；

控制模块，所述控制模块能够控制所述驱动组件(3)驱动所述陪试轮对(200)转动、以及控制所述加载组件(2)对所述轮对轴承(101)加载；

数据处理模块，所述数据处理模块能够根据所述检测模块测得的振动信息判断所述待测轮对(100)的故障情况。

2.根据权利要求1所述的轮对轴承故障诊断装置，其特征在于，所述第一支撑组件(1)包括间隔设置的第一支撑框架(11)和第二支撑框架(12)，所述第一支撑框架(11)上设置有第一固定轨道(111)，所述第二支撑框架(12)上设置有第二固定轨道(121)，所述待测轮对(100)的两个车轮能够分别与所述第一固定轨道(111)和所述第二固定轨道(121)滚动配合。

3.根据权利要求2所述的轮对轴承故障诊断装置，其特征在于，所述轮对轴承故障诊断装置还包括第一辅助轨道(6)和第二辅助轨道(7)，所述陪试轮对(200)的两个车轮分别位于所述第一辅助轨道(6)和所述第二辅助轨道(7)的下方，所述第一辅助轨道(6)的一端与所述第一支撑框架(11)铰接，另一端可选择地与所述第一固定轨道(111)对接，所述第二辅助轨道(7)的一端与所述第二支撑框架(12)铰接，另一端可选择地与所述第二固定轨道(121)对接。

4.根据权利要求3所述的轮对轴承故障诊断装置，其特征在于，所述轮对轴承故障诊断装置还包括第一升降驱动机构(8)以及与所述第一升降驱动机构(8)连接的横杆(9)，所述横杆(9)的一端与所述第一辅助轨道(6)连接，另一端与所述第二辅助轨道(7)连接，所述第一升降驱动机构(8)能够驱动所述横杆(9)升降，以带动所述第一辅助轨道(6)和所述第二辅助轨道(7)相对所述第一支撑框架(11)和所述第二支撑框架(12)转动。

5.根据权利要求1所述的轮对轴承故障诊断装置，其特征在于，所述轮对轴承故障诊断装置还包括第二支撑组件(5)，所述加载组件(2)安装于所述第二支撑组件(5)上，并位于所述待测轮对(100)的上方。

6.根据权利要求5所述的轮对轴承故障诊断装置，其特征在于，所述第二支撑组件(5)包括第一支架(51)、第二支架(52)和横梁(53)，所述横梁(53)的两端分别与所述第一支架(51)和所述第二支架(52)连接，所述加载组件(2)包括第二升降驱动机构(21)、安装架(22)以及分设于所述安装架(22)两端的第一卡爪(23)和第二卡爪(24)，所述第一卡爪(23)和所述第二卡爪(24)能够分别卡持对应的所述轮对轴承(101)，所述第二升降驱动机构(21)安装于所述横梁(53)上，用于驱动所述安装架(22)相对所述横梁(53)升降，以使所述第一卡爪(23)和所述第二卡爪(24)对所述轮对轴承(101)加载。

7.根据权利要求6所述的轮对轴承故障诊断装置，其特征在于，所述检测模块包括第一振动传感器(41)和第二振动传感器(42)，所述第一振动传感器(41)设置于所述第一卡爪(23)上，所述第二振动传感器(42)设置于所述第二卡爪(24)上。

8.根据权利要求1-7任一项所述的轮对轴承故障诊断装置，其特征在于，所述轮对轴承故障诊断装置还包括与所述数据处理模块电连接的探测摄像头(10)，所述探测摄像头(10)用于检测所述待测轮对(100)的型号。

9.根据权利要求1-7任一项所述的轮对轴承故障诊断装置，其特征在于，所述轮对轴承故障诊断装置还包括第一固定座(20)和第二固定座(30)，所述陪试轮对(200)的两个轴承分别固定于所述第一固定座(20)和所述第二固定座(30)上。

10.一种轮对轴承故障诊断方法，采用如权利要求1-9任一项所述的轮对轴承故障诊断装置，其特征在于，包括以下步骤：

将所述待测轮对(100)置于所述第一支撑组件(1)上，并调节所述待测轮对(100)使其与所述陪试轮对(200)对中；

通过所述控制模块控制所述加载组件(2)对所述待测轮对(100)的轮对轴承(101)加载，直至载荷加载至预设值，停止加载；

通过所述控制模块控制所述驱动组件(3)驱动所述陪试轮对(200)转动，并带动所述待测轮对(100)转动，直至所述待测轮对(100)达到预设转速；

所述检测模块实时测量所述轮对轴承(101)的振动信息，并将所述轮对轴承(101)的振动信息传输至所述数据处理模块；

所述数据处理模块根据所述检测模块测得的振动信息判断所述轮对轴承(101)是否存在故障。

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