DE10020521A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Überwachen des Fahrverhaltens von Schienenfahrzeugen - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zum Überwachen des Fahrverhaltens von SchienenfahrzeugenInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Überwachen des Fahrverhaltens von Schienenfahrzeugen, wobei ein Schwingungsverhalten wenigstens einer Fahrzeugkomponente überwacht wird, indem wenigstens ein Schwingungsmuster erfasst und mit wenigstens einem Referenzschwingungsmuster verglichen wird, wobei eine Eigenschwingung wenigstens einer Fahrzeugkomponente überwacht wird. DOLLAR A Die Erfindung betrifft weiterhin eine Vorrichtung zum Überwachen des Fahrverhaltens von Schienenfahrzeugen, wobei wenigstens ein Schwingungsaufnehmer an wenigstens einer Fahrzeugkomponente angeordnet ist. DOLLAR A Hierzu sind Mittel zur Auswertung der von wenigstens einem Schwingungsaufnehmer gelieferten Signalmuster vorgesehen, wobei Kennwerte der Schwingungsmuster der wenigstens einen Fahrzeugkomponente erfasst werden und mit Referenzkennwerten der Schwingungsmuster einer Eigenschwingung der Fahrzeugkomponente verglichen werden.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vor
richtung zum Überwachen des Fahrverhaltens von Schie
nenfahrzeugen.
Aus der DE 198 37 476 A1 ist ein Verfahren der
gattungsgemäßen Art bekannt. Dort wird vorgeschlagen,
das Schall- und/oder Schwingungsverhalten während des
bestimmungsgemäßen Einsatzes von Schienenfahrzeugen
online zu erfassen und die erfassten Messergebnisse
mit einem für eine jeweilige Fahrgeschwindigkeit gel
tenden Referenzwert zu vergleichen, wobei die Refe
renzwerte insbesondere fahrortbezogen zur Verfügung
gestellt werden. Bei diesem bekannten Verfahren ist
nachteilig, dass insbesondere beim Einsatz von soge
nannten Hochgeschwindigkeitszügen durch den Einfluss
der fahrortbezogenen Referenzwerte eine erhebliche
Fehlerquelle gegeben ist. Das bekannte Verfahren ist
hierdurch mit einer relativ hohen Ungenauigkeit be
haftet, die insbesondere beim Einsatz in für die Per
sonenförderung ausgelegten Hochgeschwindigkeitszügen
ein nicht tolerierbares Restrisiko bürgt. Ferner kön
nen mittels des bekannten Verfahrens lediglich vorher
frequenzklassifizierte Schäden erkannt werden. Über
raschende, nicht klassifizierte Schäden können nicht
erkannt werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfah
ren und eine Vorrichtung der gattungsgemäßen Art zu
schaffen, mittels denen in einfacher Weise eine hoch
genaue Überwachung des Fahrverhaltens von Schienen
fahrzeugen möglich ist.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfah
ren mit den im Anspruch 1 genannten Merkmalen gelöst.
Dadurch, dass eine Eigenschwingung wenigstens einer
Fahrzeugkomponente während des bestimmungsgemäßen
Einsatzes des Schienenfahrzeuges überwacht wird, kann
in einfacher Weise ein hochgenaues Verfahren zur Ver
fügung gestellt werden, das insbesondere auch auf die
zusätzliche Einbindung fahrortbezogener Komponenten
beziehungsweise Parameter verzichtet. Hierdurch kann
das erfindungsgemäße Verfahren schneller und genauer
durchgeführt werden. Ferner können so vorteilhaft
jegliche Schäden, also auch vorher nicht klassifi
zierte Schäden, detektiert werden.
Dem erfindungsgemäßen Verfahren liegt die Erkenntnis
zugrunde, dass einzelne Fahrzeugkomponenten und gege
benenfalls miteinander gekoppelte Fahrzeugkomponenten
auf Schwingungsanregungen, wie dies beim bestim
mungsgemäßen Einsatz der Schienenfahrzeuge erfolgt,
mit gekoppelten Eigenschwingungen definierter Fre
quenz, Amplitude und Dämpfung reagieren. Durch Ver
gleich der ermittelten Ist-Eigenschwingung mit der
erwarteten und vorzugsweise als Referenzwert abge
speicherten Eigenschwingung lässt sich aufgrund von
ermittelten Abweichungen auf ein verändertes Schwin
gungsverhalten der überwachten Fahrzeugkomponente
schließen, so dass dieses veränderte Schwingungs
verhalten in Bezug zu etwaigen Fehlerquellen gesetzt
werden kann. Somit lässt sich eine Onboard-Diagnose
von Schienenfahrzeugen realisieren.
In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorge
sehen, dass ein Frequenz-, Amplituden- und/oder
Dämpfungsparameter der Eigenschwingung überwacht
wird. Durch eine derartige Ausgestaltung wird vor
teilhaft erreicht, dass über der Zeit eine Änderung
der Frequenz, Amplitude und/oder Dämpfung der jewei
ligen Eigenschwingung überwacht werden kann und so in
einfacher Weise eine Veränderung des Schwingungs
verhaltens des gesamten Schienenfahrzeuges detektiert
werden kann.
In weiterer bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung
ist vorgesehen, dass die Eigenschwingungen der we
nigstens einen Fahrzeugkomponente geschwindigkeitsab
hängig überwacht werden. Hierdurch kann in einfacher
Weise auf unterschiedliche Anregungsfunktionen wäh
rend unterschiedlicher Geschwindigkeiten des Schie
nenfahrzeuges Rücksicht genommen werden, so dass das
Messergebnis eine hohe Genauigkeit aufweist. Hier
durch lassen sich geschwindigkeitsbedingte Amplitu
denabweichungen und geschwindigkeitsbedingte Fre
quenzverschiebungen bei der Überwachung der Eigen
schwingungen berücksichtigen.
In weiterer bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung
ist vorgesehen, dass die geschwindigkeitsabhängige
Überwachung der Eigenschwingung in festlegbaren Ge
schwindigkeitsstufen erfolgt. Hierdurch kann der
Überwachungsaufwand reduziert werden, da durch die
Festlegung von Geschwindigkeitsstufen reale Geschwin
digkeitsänderungen innerhalb einer Geschwindigkeits
stufe bei der Überwachung der Eigenschwingung un
berücksichtigt bleiben können. Dieser bevorzugten
Ausgestaltung der Erfindung liegt die Erkenntnis zu
grunde, dass innerhalb bestimmter Geschwindigkeits
stufen eine geschwindigkeitsabhängige Amplitudenände
rung oder Frequenzverschiebung der Eigenschwingung
vernachlässigbar ist.
In weiterer bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung
ist vorgesehen, dass die Überwachung der Eigen
schwingung fahrwegabhängig erfolgt. Hierdurch können
die im reellen Fahrbetrieb der Schienenfahrzeuge
auftretenden unterschiedlichen Anregungsfunktionen
bei unterschiedlichen Fahrwegen, insbesondere bei
Neubaustrecken, Altbaustrecken, Ausbaustrecken oder
dergleichen, berücksichtigt werden. Entsprechend dem
tatsächlichen Streckenzustand ergeben sich unter
schiedliche Anregungsfunktionen für die zu über
wachenden Fahrzeugkomponenten, so dass bei der Aus
wertung der Eigenschwingung die unterschiedlichen An
regungsfunktionen entsprechend der tatsächlich befah
renen Fahrwege in einfacher Weise berücksichtigt
werden können. Hierdurch wird eine genaue Überwachung
des Fahrverhaltens der Schienenfahrzeuge möglich.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe ferner durch eine
Vorrichtung mit den im Anspruch 17 genannten Merk
malen gelöst. Dadurch, dass Mittel zur Auswertung der
von wenigstens einem Schwingungsaufnehmer an we
nigstens einer Fahrzeugkomponente gelieferten Signale
vorgesehen sind, wobei eine Eigenschwingung der
wenigstens einen Fahrzeugkomponente überwachbar ist
und mit wenigstens einem Referenzwert vergleichbar
ist, lässt sich in einfacher Weise eine Vorrichtung
bereitstellen, mittels der eine genaue Schwingungs
überwachung zur Schadensfrüherkennung an Schienen
fahrzeugen möglich ist.
Die Erfindung ermöglicht insbesondere eine zustands
bezogene Instandhaltung von Komponenten von Schienen
fahrzeugen. Das Überwachungsverfahren kann ins
besondere kontinuierlich während des Einsatzes der
Schienenfahrzeuge durchgeführt werden. Das Verfahren
lässt sich in einfacher Weise in eine Onboard-
Diagnose des Schienenfahrzeuges integrieren.
Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung er
geben sich aus den übrigen, in den Unteransprüchen
genannten Merkmalen.
Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispie
len anhand der zugehörigen Zeichnungen näher erläu
tert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Ansicht eines Schienen
fahrzeuges;
Fig. 2 eine schematische Perspektivansicht von
Drehgestellen eines Schienenfahrzeuges und
Fig. 2a schematisch ein Blockschaltbild einer
Signalerfassungs- und Auswerteeinheit.
Fig. 1 zeigt schematisch ein Schienenfahrzeug 110.
Bei dem hier dargestellten Schienenfahrzeug 110
handelt es sich um einen Mittelwagen eines Hoch
geschwindigkeitszuges. Die Erfindung wird lediglich
beispielhaft anhand dieses Mittelwagens erläutert.
Selbstverständlich lässt sich die Erfindung ohne
Weiteres auf andere Schienenfahrzeuge, beispielsweise
Triebfahrzeuge, Steuerwagen, Güterwagen oder der
gleichen, übertragen.
Das Schienenfahrzeug 110 umfasst einen Wagenkasten
112, der auf zwei Laufdrehgestelle 114 und 116
gelagert ist. Die Laufdrehgestelle 114, 116 umfassen
jeweils Radsätze 118, 120, 122 und 124. Der
allgemeine Aufbau derartiger Schienenfahrzeuge 110,
insbesondere die Ankopplung des Wagenkastens 112 an
die Laufdrehgestelle 114 und 116 beziehungsweise die
Lagerung der Radsätze 118, 120, 122 und 124 an den
Laufdrehgestellen 114 und 116, sind allgemein be
kannt, so dass hierauf im Einzelnen im Rahmen der
vorliegenden Beschreibung nicht näher eingegangen
werden soll.
Während des Einsatzes des Schienenfahrzeuges 110
rollen die Radsätze über einen Fahrweg. Je nach Fahr
geschwindigkeit und Zustand des Fahrweges erfährt das
Schienenfahrzeug 110 eine Schwingungsanregung. Diese
Schwingungsanregung führt zu einem Schwingungs
verhalten einzelner Komponenten des Schienenfahr
zeuges 110. Dies betrifft sowohl das Schwingungs
verhalten einzelner Komponenten in Bezug auf einen
festen Raumpunkt als auch das Schwingungsverhalten
von wenigstens zwei Fahrzeugkomponenten relativ zu
einander. Nach einem Einschwing-Zeitraum schwingen
die Fahrzeugkomponenten mit definierten Eigenschwin
gungen. Amplitude und/oder Frequenz und/oder Dämpfung
dieser Eigenschwingungen sind abhängig von der
Schwingungsanregung. Diese wiederum ist abhängig von
einer Geschwindigkeit und/oder einem Zustand des
Fahrweges.
Fig. 2 zeigt in einer schematischen Perspektiv
ansicht die Laufdrehgestelle 114 und 116 des
Schienenfahrzeuges 110.
Anhand der Darstellung wird deutlich, dass das
Laufdrehgestell 116 die Räder 1R, 2R, 1L und 2L und
das Laufdrehgestell 114 die Räder 3R, 4R, 3L und 4L
umfasst, wobei R hierbei für rechts und L für links
- in Fahrtrichtung gesehen - steht. Die Radsätze 118,
120, 122 und 124 sind jeweils über Achslager mit
einem primären Feder/Dämpfersystem verbunden, das
andererseits an einem Drehgestellrahmen angreift. Der
Drehgestellrahmen ist über ein sekundäres Feder/Dämpfer
system mit dem Wagenkasten 112 verbunden.
Gleichzeitig sind sogenannten Schlingerdämpferkon
solen am Wagenkasten angeordnet, die über Schlinger
dämpfer mit dem Drehgestellrahmen verbunden sind.
In Fig. 2 ist schematisch die Anordnung von
Schwingungsaufnehmern am Schienenfahrzeug 110 ge
zeigt. Die hier gezeigte Auswahl von Befestigungs
punkten ist lediglich beispielhaft. So kann die
Anzahl der Schwingungsaufnehmer reduziert sein be
ziehungsweise es können auch andere Befestigungs
punkte an gegebenenfalls anderen Fahrzeugkomponen
ten vorgesehen sein. Die Schwingungsaufnehmer sind
als triaxiale Beschleunigungssensoren ausgebildet.
Das heißt, mittels der Schwingungsaufnehmer können in
den Raumrichtungen x, y und z auftretende Be
schleunigungen erfasst werden. Diese Beschleunigungen
in x-, y- und/oder z-Richtung sind direkt propor
tional zu dem Schwingverhalten des Schienenfahrzeuges
110.
Insgesamt sind mit D an den vier Klammerungs
vorrichtungen des Drehgestells befestigte Schwin
gungsaufnehmer bezeichnet. Mit R sind an den unteren
Sekundärdämpferbefestigungen des Drehgestellrahmens
befestigte Schwingungsaufnehmer bezeichnet. Mit K
sind an den Schlingerdämpferkonsolen befestigte
Schwingungsaufnehmer bezeichnet, während mit L an den
oberen Lagerschalen der Achslager befestigte Schwin
gungsaufnehmer bezeichnet sind. Mit MSB ist ein am
Halterahmen einer Magnetschienenbremse angeordneter
Schwingungsaufnehmer bezeichnet, mit WK ein außerhalb
des Wagenkastens 112 in der Nähe eines Drehzapfens
angeordneter Schwingungsaufnehmer und mit WKI ein im
Innenraum des Wagenkastens 112 angeordneter Schwin
gungsaufnehmer. Die Schwingungsaufnehmer D bestimmen
die Messpositionen 1 bis 4, die Schwingungsaufnehmer
R die Messpositionen 5 und 6, die Schwingungs
aufnehmer K die Messpositionen 7 und 8, die Schwin
gungsaufnehmer L die Messpositionen 9 bis 12, der
Schwingungsaufnehmer MSB die Messposition 13, der
Schwingungsaufnehmer WK die Messposition 14 und der
Schwingungsaufnehmer WKI die Messposition 21.
Fig. 2 zeigt mögliche Anordnungsvarianten, einer
seits mit insgesamt fünfzehn Schwingungsaufnehmer
positionen am Laufdrehgestell 116, so dass insgesamt
fünfundvierzig Beschleunigungssignale zur Verfügung
stehen. Gemäß dem weiteren in Fig. 2 gezeigten
Ausführungsbeispiel sind am Laufdrehgestell 114
sieben Schwingungsaufnehmerpositionen angeordnet, so
dass dort insgesamt einundzwanzig Beschleunigungs
signale zur Verfügung stehen. Erhält beispielsweise
ein Schienenfahrzeug 110 die in Fig. 2 gezeigte
Ausstattung mit Schwingungsaufnehmern, sind an ins
gesamt zweiundzwanzig Positionen Aufnehmer angeord
net, die insgesamt sechsundsechzig Beschleunigungs
signale bereitstellen. Die möglichen Beschleunigungs
signale sind mit den Zahlen 1 bis 66 durchnummeriert.
Es ist jedoch jede andere Anzahl von Schwingungs
aufnehmern möglich. Insbesondere wird zur Kosten
minimierung bei realem Einsatz die Anzahl der Schwin
gungsaufnehmer zu reduzieren sein.
Fig. 2a zeigt schematisch in einem Blockschaltbild
eine Signalerfassungs- und Auswerteeinheit 126. Diese
Signalerfassungs- und Auswerteeinheit 126 ist ent
weder in einem Schienenfahrzeug 110 angeordnet oder
bei einem Zugverband von mehreren Schienenfahrzeugen
110 wenigstens einem der Schienenfahrzeuge, bei
spielsweise einem Triebfahrzeug, zugeordnet. Bei
einer Mehrzahl von Schienenfahrzeugen 110 innerhalb
eines Zuges und nur einer Signalerfassungs- und
Auswerteeinheit 126 stehen ein entsprechendes
Vielfaches an Eingangssignalen zur Verfügung. Anhand
des erläuterten Ausführungsbeispieles sind Signal
eingänge 1 bis 66 vorhanden. Die Übertragung der
Signale kann leitungsgebunden, beispielsweise über
ein BUS-System, oder leitungslos erfolgen. Bei einer
leitungslosen Übertragung wird vorteilhaft möglich,
die Signale neben der zug- oder schienenfahrzeugge
bundenen Signalerfassungs- und Auswerteeinheit 126
gleichzeitig einer übergeordneten Leitstelle zu
übertragen.
Die Signalerfassungs- und Auswerteeinheit 126 umfasst
eine Frequenzanalyseeinheit 128, mittels der die von
den Schwingungsaufnehmern gelieferten Signale einer
Frequenzanalyse unterzogen werden können. Dies kann
beispielsweise in Form einer Fast-Fowrrier-Trans
formation (FFT) erfolgen, so dass ein Frequenz
spektrum des aktuellen Schwingungsverhaltens der
einzelnen Fahrzeugkomponenten zur Verfügung steht.
Diese Frequenzsignale werden einem Vergleicher 130
zugeführt, der die Ist-Signale mit in einem Speicher
mittel 132 abgelegten Referenzsignalen vergleicht. In
dem Speichermittel 132 sind zuvor messtechnisch
ermittelte, zu erwartende Eigenschwingungskennwerte
der einzelnen Fahrzeugkomponenten abgelegt. Eigen
schwingungskennwerte werden für charakteristische
Peaks in den Frequenzspektren ermittelt. Diese Peaks
erlauben die Beurteilung des Zustands- und Störungs
verhaltens einer Fahrzeugkomponente. Peakkennwerte
sind der Frequenzwert und die Amplitude des Peak
maximums und die Peakform als Kriterium für das
Dämpfungsverhalten. Deshalb ist das Speichermittel
132 so strukturiert, dass für jede Fahrzeugkomponente
geschwindigkeitsabhängige und/oder fahrwegabhängige
Eigenschwingungskennwerte abgelegt sind. Über ein
hier angedeutetes Aktivierungsmittel 134 wird dem
Speichermittel 132 mitgeteilt, welche momentane Ge
schwindigkeitsparameter und/oder Fahrwegparameter zu
beachten sind. Entsprechend der Geschwindigkeit
und/oder dem Fahrweg ergibt sich eine unterschied
liche Anregungsfunktion für das Schienenfahrzeug 110,
so dass unterschiedliche Eigenschwingungskennwerte,
insbesondere hinsichtlich Amplitude und/oder Frequenz
und/oder Dämpfung, an der gleichen Fahrzeugkomponente
beziehungsweise an der gleichen Kombination von Fahr
zeugkomponenten zu erwarten sind. Die Geschwindigkeit
wird hierbei in Geschwindigkeitsstufen unterteilt.
Fig. 2a zeigt schematisch drei Geschwindigkeits
stufen, die beispielsweise bei einer Ist-Geschwindig
keit von 0 bis 100 km/h, einer Geschwindigkeitsstufe
von 100 bis 200 km/h und einer Geschwindigkeitsstufe
< 200 km/h ansprechen. Selbstverständlich ist mög
lich, die Anzahl der Geschwindigkeitsstufen anders
festzulegen. Beispielsweise kann eine feinere Unter
teilung in kleinere Geschwindigkeitsstufen oder auch
eine gröbere Unterteilung in weniger Geschwindig
keitsstufen erfolgen. Charakteristisch für die Fest
legung der Geschwindigkeitsstufen ist, dass bei allen
Ist-Geschwindigkeiten innerhalb einer Geschwindig
keitsstufe, beispielsweise zwischen 100 und 200 km/h,
ein im Wesentlichen vergleichbares Anregungsverhalten
für das Schienenfahrzeug 110 gegeben ist.
Die Auswahl der Geschwindigkeitsstufe 136 kann bei
spielsweise durch eine Messung der Ist-Geschwindig
keit des Schienenfahrzeuges 110 erfolgen.
Die fahrwegabhängige Aktivierung des Speichermittels
132 kann beispielsweise über hier angedeutete Fahr
wegstufen 138 erfolgen. Hierbei ist beispielsweise
eine Fahrwegstufe einer Neubaustrecke, eine Fahr
wegstufe einer Altbaustrecke, eine Fahrwegstufe einer
Ausbaustrecke zugeordnet. Je nach Zustand des Fahr
weges ergeben sich wiederum unterschiedliche An
regungszustände für das Schienenfahrzeug.
Anhand der schematischen Darstellung wird deutlich,
dass über die geschwindigkeitsabhängige und/oder
fahrwegabhängige Aktivierung des Speichermittels 132
eine variable und genaue Vorgabe des wenigstens einen
Referenzwertes für einen Eigenschwingungskennwert we
nigstens einer der Fahrzeugkomponenten möglich ist.
Der Vergleicher 130 vergleicht nunmehr die für die
wenigstens eine ausgewählte Fahrzeugkomponente er
wartete Eigenschwingung mit dem von der Frequenz
analyse 128 gelieferten Signal. Zeigt die der Eigen
schwingung zugeordnete Spektrallinie beziehungsweise
ein um diese Spektrallinie liegender Bereich Abwei
chungen in der Amplitude und/oder Frequenz und/oder
Dämpfung zu dem erwarteten Referenzkennwert, wird
über ein Diagnosemittel 140 auf ein abweichendes
Schwingungsverhalten des Schienenfahrzeuges 110 ge
schlussfolgert. Je nach Grad der Abweichung, bei
spielsweise Über- oder Unterschreiten vorgebbarer
Grenzwerte, erfolgt eine Registrierung der Abweichung
oder eine Sofortreaktion, beispielsweise ein Auslösen
eines Bremsvorganges des Schienenfahrzeuges 110.
Durch Aufzeichnen der gemessenen Signalmuster
und/oder Kennwerte und/oder der Vergleiche lässt sich
neben der Ist-Überwachung des Fahrverhaltens des
Schienenfahrzeuges eine statistische Auswertung über
der Zeit durchführen. Ein Speichermittel 142,
beispielsweise ein beschreibbarer Datenträger, wie
Magnetband, Compactdisc, Festplatte oder dergleichen,
kann zur Aufzeichnung der Signalmuster und/oder
Kennwerte beziehungsweise Auswertung in der Erfas
sungs- und Auswerteeinheit 126 integriert sein.
Die im Speichermittel 142 abgespeicherten Daten
lassen sich so beispielsweise fortlaufend für ein
Schienenfahrzeug 110 und gegebenenfalls für von dem
Schienenfahrzeug 110 regelmäßig befahrene Fahrwege
analysieren, so dass über eine Langzeitstudie Ver
änderungen von Amplitude und/oder Frequenz und/oder
Dämpfung der Frequenzpeaks im Bereich der erwarteten
Eigenschwingungen zur Erstellung von Wartungs
diagnosen, Schadensfrüherkennungsdiagnosen oder der
gleichen zur Verfügung stehen.
Anhand der vorstehenden Erläuterung wird deutlich,
dass für jede beliebige Fahrzeugkomponente in den
drei Raumrichtungen x-Richtung, y-Richtung, z-Rich
tung eine Eigenschwingung ermittelbar ist und jede
zugehörige Eigenfrequenz während des bestimmungs
gemäßen Einsatzes der Schienenfahrzeuges 110 mit der
gemessenen Ist-Frequenz vergleichbar ist. Auf diese
Weise ist eine umfassende und genaue Überwachung des
Fahrverhaltens der Schienenfahrzeuge insbesondere zur
Früherkennung von Schäden durchführbar. Selbstver
ständlich kann zur Optimierung vorgesehen sein, dass
die Anzahl der Schwingungsaufnehmer pro Laufdreh
gestell reduziert ist und eine Analyse gegebenenfalls
nur in ausgewählten Raumrichtungen erfolgt.
Claims (29)
1. Verfahren zum Überwachen des Fahrverhaltens von
Schienenfahrzeugen, wobei ein Schwingungsverhalten
wenigstens einer Fahrzeugkomponente überwacht wird,
indem wenigstens ein Schwingungssignal erfasst und
mit wenigstens einem Referenzwert verglichen wird,
wobei wenigstens ein Eigenschwingungskennwert eines
Frequenzpeaks einer Fahrzeugkomponente überwacht
wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass ein Amplitudenkennwert eines Frequenzpeaks über
wacht wird.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass ein Frequenzkennwert
eines Frequenzpeaks überwacht wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass ein Dämpfungskennwert
eines Frequenzpeaks überwacht wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Kennwerte der Fre
quenzpeaks geschwindigkeitsabhängig überwacht werden.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
dass die geschwindigkeitsabhängige Überwachung in
festlegbaren Geschwindigkeitsstufen erfolgt.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Kennwerte der Fre
quenzpeaks fahrwegabhängig überwacht werden.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
dass die fahrwegabhängige Überwachung in festlegbaren
Fahrwegstufen erfolgt.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Eigenschwingung in
wenigstens einer Raumrichtung überwacht wird.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schwin
gungsverhalten einer einzelnen Fahrzeugkomponente in
Bezug auf einen festen Raumpunkt überwacht wird.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprü
che, dadurch gekennzeichnet, dass das Schwingungsver
halten von wenigstens zwei Fahrzeugkomponenten re
lativ zueinander überwacht wird.
12. Verfahren nach einem der vorhergehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei Abweichen
der ermittelten Kennwerte von den Referenzkennwerten
Warn-, Störungs- oder Alarmsignale gebildet werden.
13. Verfahren nach einem der vorhergehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei Abweichen
der gemessenen Kennwerte über einen tolerierbaren
Bereich hinaus eine Abbremsung des Schienenfahrzeuges
ausgelöst wird.
14. Verfahren nach einem der vorhergehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erfassten
Schwingungsmuster und die davon ermittelten peak
spezifischen Kennwerte aufgezeichnet und statistisch
ausgewertet werden.
15. Verfahren nach einem der vorhergehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren
kontinuierlich während des bestimmungsgemäßen Ein
satzes des Schienenfahrzeuges durchgeführt wird.
16. Verfahren nach einem der vorhergehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren
als Onboard-Überwachung/Diagnose durchgeführt wird.
17. Vorrichtung zum Überwachen des Fahrverhaltens von
Schienenfahrzeugen, wobei wenigstens ein Schwingungs
aufnehmer an wenigstens einer Fahrzeugkomponente an
geordnet ist, gekennzeichnet durch Mittel zur Auswer
tung der von wenigstens einem Schwingungsaufnehmer
gelieferten Signale, wobei ein Peakkennwert der
Eigenschwingung der wenigstens einen Fahrzeugkompo
nente erfassbar ist und mit einem zugeordneten
Referenzkennwert der Fahrzeugkomponente verglichen
wird.
18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekenn
zeichnet, dass die Fahrzeugkomponente ein Radlager
ist.
19. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrzeug
komponente ein Drehgestell ist.
20. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrzeug
komponente ein Wagenkasten ist.
21. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrzeug
komponente eine Schlingerdämpferkonsole ist.
22. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrzeug
komponente eine Magnetschienenbremse ist.
23. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwin
gungsaufnehmer ein triaxialer Beschleunigungssensor
ist.
24. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwin
gungsaufnehmer mit wenigstens einer Signalerfassungs-
und Auswerteeinheit verbunden sind.
25. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Signal
erfassungs- und Auswerteeinheit im Schienenfahrzeug
angeordnet ist.
26. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Signal
erfassungs- und Auswerteeinheit für mehrere Schienen
fahrzeuge eines Zuges in einem Triebfahrzeug des
Zuges angeordnet ist.
27. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Signal
erfassungs- und Auswerteeinheit für mehrere Schienen
fahrzeuge, insbesondere für mehrere Züge, in einer
übergeordneten Leitzentrale angeordnet ist.
28. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verbindung
zwischen dem wenigstens einen Schwingungsaufnehmer
und der Signalerfassungs- und Auswerteeinheit lei
tungsgebunden ist.
29. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verbindung
zwischen dem wenigstens einen Schwingungsaufnehmer
und der Signalerfassungs- und Auswerteeinheit lei
tungslos ist.
Priority Applications (6)
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DE10020521A DE10020521B4 (de) | 2000-04-19 | 2000-04-19 | Verfahren und Vorrichtung zum Überwachen des Fahrverhaltens von Schienenfahrzeugen |
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Applications Claiming Priority (1)
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