SE2000101A1 - Metod för att i omläggningsanordning mäta skador på spårväxlar och tåghjul - Google Patents
Metod för att i omläggningsanordning mäta skador på spårväxlar och tåghjulInfo
- Publication number
- SE2000101A1 SE2000101A1 SE2000101A SE2000101A SE2000101A1 SE 2000101 A1 SE2000101 A1 SE 2000101A1 SE 2000101 A SE2000101 A SE 2000101A SE 2000101 A SE2000101 A SE 2000101A SE 2000101 A1 SE2000101 A1 SE 2000101A1
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- vibrations
- damage
- measured
- switch
- measuring
- Prior art date
Links
- 230000006378 damage Effects 0.000 title claims abstract description 20
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 12
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 title abstract 4
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 claims abstract description 6
- 238000013480 data collection Methods 0.000 claims abstract description 4
- 210000002105 tongue Anatomy 0.000 abstract description 10
- 230000008878 coupling Effects 0.000 abstract description 4
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 abstract description 4
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 abstract description 4
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 abstract description 4
- 238000013473 artificial intelligence Methods 0.000 abstract description 3
- 238000003909 pattern recognition Methods 0.000 abstract description 3
- 230000015654 memory Effects 0.000 abstract description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- 230000006870 function Effects 0.000 description 3
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 2
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 2
- 208000027418 Wounds and injury Diseases 0.000 description 1
- 230000000875 corresponding effect Effects 0.000 description 1
- 208000014674 injury Diseases 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000000644 propagated effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B61—RAILWAYS
- B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
- B61L23/00—Control, warning or like safety means along the route or between vehicles or trains
- B61L23/04—Control, warning or like safety means along the route or between vehicles or trains for monitoring the mechanical state of the route
- B61L23/042—Track changes detection
- B61L23/045—Rail wear
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B61—RAILWAYS
- B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
- B61L23/00—Control, warning or like safety means along the route or between vehicles or trains
- B61L23/04—Control, warning or like safety means along the route or between vehicles or trains for monitoring the mechanical state of the route
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B61—RAILWAYS
- B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
- B61L27/00—Central railway traffic control systems; Trackside control; Communication systems specially adapted therefor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B61—RAILWAYS
- B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
- B61L27/00—Central railway traffic control systems; Trackside control; Communication systems specially adapted therefor
- B61L27/50—Trackside diagnosis or maintenance, e.g. software upgrades
- B61L27/53—Trackside diagnosis or maintenance, e.g. software upgrades for trackside elements or systems, e.g. trackside supervision of trackside control system conditions
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01H—MEASUREMENT OF MECHANICAL VIBRATIONS OR ULTRASONIC, SONIC OR INFRASONIC WAVES
- G01H1/00—Measuring characteristics of vibrations in solids by using direct conduction to the detector
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M17/00—Testing of vehicles
- G01M17/08—Railway vehicles
- G01M17/10—Suspensions, axles or wheels
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)
- Train Traffic Observation, Control, And Security (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Abstract
Föreliggande uppfinning avser ett mät och analyssystem med förmågan att i en och samma anordning indirekt mäta och analysera såväl slitage och utmattningsskador i spårväxelns olika delar, spårriktnings och spårviddsfel i spårväxeln, hjulplattor hos tågens hjul samt om risk föreligger för uppkörd växel. Detta sker genom mätning av de vibrationer som därvid uppstår i omläggningsanordningens koppelstänger, vilka är mekaniskt kopplade till tungorna. Dessa vibrationer korreleras mot verkligt slitage och skador i spårväxel och på hjulens tåg och dess position i en inlärningsprocess som gör det möjligt för exempelvis Artificiell Intelligens med mönsterigenkänning att direkt ge indikation när underhållsåtgärder på växeln behövs eller om hjulplattor föreligger eller om händelsen uppkörd spårväxel är på väg att inträffa.Grundprincipen innebär att accelerometrar monteras på omläggningsanordningens koppelstänger. Vidare ingår också en datainsamlingsenhet samt temporära minnen som också monteras i omläggningsanordningen. Efter en inlärningsprocess kommer vibrationerna att korreleras mot verkliga slitage, utmattningsskador, spårriktnings och spårviddsfel, hjulplattor eller om risk för uppkörd växel föreligger.
Description
Beskrivning Metod för att i omläggningsanordning mäta skador på spårväxlar och tåghjul Spårväxlar utgör synnerligen kritiska komponenter inom järnvägen eftersom de på grund av dess många rörliga delar och snäva kurvradier utsätts för stora belastningar när tågen passerar. Dessa belastningar medför för det första att slitage och skador på spårväxlarna inträffar besvärande ofta, vilket orsakar stora driftstörningar i järnvägstrafiken. För det andra är vanliga förekommande fel i spårväxlar av typen spårriktningsfel och spårviddsfel viket också resulterar i skador på spårväxeln samt dåliga gångegenskaper hos tågen. För det tredje är själva tågen kritiska eftersom de hjulskador som uppstår under driften kontinuerligt hamrar sönder hela järnvägsnätets räls med en regelbundenhet motsvarande periferiavståndet mellan hjulskadorna (ofta hjulplattor som uppstår vid inbromsning). För det fjärde är en ytterligare störande faktor att så kallade uppkörda spårväxlar ofta inträffar. Med uppkörd spårväxel menas att växeltungorna ligger i fel läge iförhållande till den position som tåget har när det åker in i spårväxeln. Detta leder till att tungorna och tåghjulen förstörs och i värsta fall sker urspårning.
Det finns sålunda ett stort behov av att kunna automatiskt mäta mekaniska slitagetillstånd hos spårväxeln så att det går att dels förutse när spårväxeldetaljer börjar bli så slitna och skadade att byte av delar bör ske innan trafikstörningen är ett faktum, dels att kunna mäta om tågen som passerar växlarna har begynnande hjulplattor och dels kunna mäta om ett tåg är på väg att köra upp en växel så att denna händelse kan stoppas innan olycka eller skada sker. Apparater för att mäta specifikt hjulskador (så kallade hjulskadedetektorer) finns i dagsläget på flera platser utefter järnvägsnätet men är dock inte heltäckande.
Föreliggande uppfinning löser ovanstående 4 problem vilket resulterar i 4 behov i en och samma anordning eftersom den mäter och analyserar vibrationer i omläggningsanordningens koppelstänger som är mekaniskt kopplade till tungorna. Dessa vibrationer korreleras mot verkliga slitage och skador samt spårriktningsfel och spårviddsfel i spårväxel och skador på hjul samt tågens position i förhållande till tungornas läge, i en inlärningsprocess, vartefter exempelvis Artificiell Intelligens med mönsterigenkänning direkt ger indikation när underhållsåtgärder på växeln behövs eller om hjulplattor föreligger eller om händelsen uppkörd spårväxel är på väg att inträffa. l det följande beskriv denna uppfinning närmare, med avseende på hur de 4 behoven/problemen löses, samt under hänvisning till de bifogade skisserna Behov/Problem Nr 1: Att automatiskt mäta slitage och utmattningsskador i spårväxeln olika delar Se Figur 1: Sensorer i form av tre-axel accelerometrar monteras på koppelstängerna (1), (2), (3) och (4). Dessa koppelstänger ingår i omläggningsanordningen (5) vilka är mekaniskt ihopkopplade med de två växeltungorna (6) och (7). När ett tåg färdas in i spårväxeln kommer det beroende på tågets riktning att passera korsningen (14), vingrälerna (12), (13), farräl (8-9) mellanräl (8-9), samt växeltungor (6-7). Beroende på hur stort slitaget och utmattningsskadorna är i dessa delar, kommer tågen att röra sig på olika sätt i sidled vilket ger upphov till olika grad av vibrationer. Dessa vibrationer detekteras av tre-axel accelerometrarna (5)-(8), se Figur 2. Denna figur visar även koppelstängerna (1)-(4). Accelerometrarna (5)-(8) är monterade klimat och skadesäkert under omläggningsanordningens skyddskåpa. Genom tillgång till data på tågens hastighet kommer också positionen av de uppkomna slitaget i spårväxeln att beräknas så att det blir klarlagt exakt vilken komponent i spårväxeln som behöver bytas.
Figur 3 visar den principiella funktionen hos anordningen. Accelerometrarna (1)skickar trådlöst sina uppmätta accelerationsamplituder som funktion av frekvenser samt accelerationsamplituder som funktion av tiden till en datainsamlingsenhet (2) som också är klimatsäkert monterad under omäggningsanordningens skyddskåpa. Datainsamlingsenheten (2) skickar sedan trådlöst denna information vidare till ett temporärt minne av typen SBC (3) i vilken viss behandling av informationen kan ske. Nästa steg är att SBC (3) trådlöst skickar informationen till en molntjänst (4). Molntjänsten (4) och/eller SBC (3) kommer att med hjälp av artificiell intelligens (Al) med exempelvis mönsterigenkänning eller någon annan lämplig algoritm, korrelera de uppmätta vibrationerna mot verkligt slitage av spårväxeln, vilket kommer att mätas i en inlärningsfas baserat på att uppfinningen mäter på ett antal spårväxlar med olika slitagestatus. Output från (4) levereras till infrastrukturägaren (5) (exempelvis Trafikverket) och/eller till underhållsentreprenören som skall utföra underhållet på spårväxlarna. Denna output kommer att bestå av dels alla vibrationsmätningar men även av mått på vad dessa vibrationsmätningar motsvarar i form av verkligt slitage och vilka komponenter som avses.
Behov/Problem Nr 2: Att mäta spårriktnings och spårviddsfel i spårväxel Om spårväxelns horisontalläge varierar inom spårväxeln eller om hela växeln ligger fel i horisontalplanet föreligger spårriktningfel. Detta kommer att resultera i att tågen rör sig på ett annorlunda sätt jämfört med om inga spårriktningsfel föreligger vilket resulterarí ett specifikt vibrationsmönster på samma sått som beskrivet under rubriken Behov/Problem Nr 1. Samma förhållanden gäller om det föreligger felaktig spårvidd. Även här kommer en inlärningsfas att genomföras så att vibrationsnivåerna kan direkt översättas till spårriktning och spårviddfelens storlek och positionering.
Behov/Problem Nr 3: Att mäta hjulplattor hos tåghjul Hjulplattorna kommer att ge upphov till regelbundna stötar på olika delar av spårväxeln vilka enkelt kommer att detekteras och analyseras av uppfinningen och levereras till infrastrukturägaren på samma sätt som beskrivet under rubriken Behov/Problem Nr 1. Även här kommer en inlärningsfas att genomföras så att vibrationsnivåerna kan direkt översättas till hjulplattornas storlek och positionering.
Behov/Problem Nr 4: Att ge en tydlig varning att uppkörning av spårväxel håller på att ske.
Tåg som färdas ger upphov till vibrationer som fortplantas i rälen betydligt fortare än tågens hastighet. Uppfinningen kommer att jämföra de uppmätta vibrationsnivåerna i koppelstängerna (1) och (2) med vibrationsnivåerna som uppmäts i koppelstängerna (3) och (4), långt innan tåget passerar spårväxeln, se Figur 1. Eftersom den tunga som ståri kontakt med stödrälen (9) eller (8) kommer att detektera högra vibrationsnivåerjämfört med den tunga som inte är i kontakt med stödrälen blir det därmed möjligt att avgöra om växeln står i fel läge, vilket resulterar i uppkörd spårväxel. Mätresultaten analyseras av uppfinningen och levereras till infrastrukturägaren på samma sätt som beskrivet under rubriken Behov/Problem Nr 1. Även här kommer en inlärningsfas att genomföras så att vibrationsnivåerna kan direkt översättas till om tungorna ligger i fel position i förhållande till det inkommande tåget.
Figurförteckning: Figur 1: Övergripande skiss av spårväxel med omläggningsanordning Figur 2: Detaljerad skiss av omläggningsanordning med sensorer Figur 3: Övergripande skiss på uppfinningens princip
Claims (8)
1. Metod för att mäta och analysera skada på en spårväxel och/eller tåghiul innefattande: -uppmätning av vibrationer i spårväxeln med åtminstone en accelerometer, -användning av en Al för att korrelera uppmätta vibrationer mot verkligt slitage och skador, -presentation av resultat av nämnda korrelering på en presentationsenhet.
2. Metod enligt krav 1 varvid uppmätta vibrationer korreleras mot verkligt spårriktningsfel och spårviddsfel.
3. Metod enligt krav 1 eller 2 varvid uppmätta vibrationer korreleras mot verkliga hiulplattor.
4. Metod enligt något av kraven 1 till 3 varvid uppmätta vibrationer korreleras mot risk för uppkörd
5. Metod enligt något av kraven 1 till 4 varvid vibrationerna i åtminstone en spårväxeltunga i spårväxeln mäts.
6. Metod enligt något av kraven 1 till 5 varvid vibrationerna mäts i en omläggningsanordning anordnad i spårväxeln.
7. Metod enligt något av kraven 1 till 6 innefattande en inlärningsfas för Al där vibrationer i spårväxeln och verkligt slitage och mått på skada uppmäts.
8. Mät och analvssvstem för att mäta och analvsera skada på spårväxel och/eller tåghiul innefattande åtminstone en accelerometer anordnad på omläggningsanordningen, en datainsamlingsenhet monterad i omläggningsanordningen, en Al, samt en presentationsenhet för att presentera resultaten.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE2000101A SE545220C2 (sv) | 2020-06-03 | 2020-06-03 | Metod för att i omläggningsanordning mäta skador på spårväxlar och tåghjul |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE2000101A SE545220C2 (sv) | 2020-06-03 | 2020-06-03 | Metod för att i omläggningsanordning mäta skador på spårväxlar och tåghjul |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SE2000101A1 true SE2000101A1 (sv) | 2021-12-04 |
SE545220C2 SE545220C2 (sv) | 2023-05-30 |
Family
ID=79600858
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SE2000101A SE545220C2 (sv) | 2020-06-03 | 2020-06-03 | Metod för att i omläggningsanordning mäta skador på spårväxlar och tåghjul |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SE (1) | SE545220C2 (sv) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0344145A1 (de) * | 1988-05-27 | 1989-11-29 | VAE EISENBAHNSYSTEME Aktiengesellschaft | Einrichtung zum Erfassen des Zustandes von Schienenweichen oder Kreuzungen |
DE102004014282A1 (de) * | 2004-03-22 | 2005-10-13 | Db Netz Ag | Diagnose und Zustandsmonitoring im Überlaufbereich von Weichen, starren Herzstücken und Kreuzungen |
EP3441280A1 (en) * | 2016-04-04 | 2019-02-13 | Mitsubishi Electric Corporation | Rail breakage detection device |
US20190367060A1 (en) * | 2018-06-01 | 2019-12-05 | Tetra Tech, Inc. | Apparatus and method for calculating wooden crosstie plate cut measurements and rail seat abrasion measurements based on rail head height |
WO2020002018A1 (en) * | 2018-06-28 | 2020-01-02 | Konux Gmbh | System and method for traffic control in railways |
-
2020
- 2020-06-03 SE SE2000101A patent/SE545220C2/sv unknown
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0344145A1 (de) * | 1988-05-27 | 1989-11-29 | VAE EISENBAHNSYSTEME Aktiengesellschaft | Einrichtung zum Erfassen des Zustandes von Schienenweichen oder Kreuzungen |
DE102004014282A1 (de) * | 2004-03-22 | 2005-10-13 | Db Netz Ag | Diagnose und Zustandsmonitoring im Überlaufbereich von Weichen, starren Herzstücken und Kreuzungen |
EP3441280A1 (en) * | 2016-04-04 | 2019-02-13 | Mitsubishi Electric Corporation | Rail breakage detection device |
US20190367060A1 (en) * | 2018-06-01 | 2019-12-05 | Tetra Tech, Inc. | Apparatus and method for calculating wooden crosstie plate cut measurements and rail seat abrasion measurements based on rail head height |
WO2020002018A1 (en) * | 2018-06-28 | 2020-01-02 | Konux Gmbh | System and method for traffic control in railways |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
SE545220C2 (sv) | 2023-05-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102213963B (zh) | 行驶台车系统及其自我诊断方法 | |
US6681160B2 (en) | Geometric track and track/vehicle analyzers and methods for controlling railroad systems | |
JP4707715B2 (ja) | 鉄道車輌を用いた、ポイント、交差あるいは渡り線付交差、ならびにレール継ぎ目および線路の不均質性の診断および状態の監視 | |
US8305567B2 (en) | Rail sensing apparatus and method | |
US9728016B2 (en) | Wheel monitoring system and method | |
EP3237265B1 (en) | System for detecting a break in a rail | |
CN201429413Y (zh) | 高速列车受电弓状态在线式自动检测系统 | |
CN104349963A (zh) | 铁路设施同步监视系统 | |
JP2021512813A (ja) | 鉄道車両および軌道区間を検測する方法 | |
CN109507708B (zh) | 位置确定方法和系统 | |
CN207268608U (zh) | 列车轮对尺寸动态检测系统 | |
KR101590712B1 (ko) | 운행기록을 이용한 철도차량과 선로 감시시스템 및 방법 | |
CN109278796A (zh) | 一种车载式车轮不圆度检测系统 | |
BR102015030366B1 (pt) | Sistema para monitorar as condições de operação de um trem | |
Lingamanaik et al. | Using instrumented revenue vehicles to inspect track integrity and rolling stock performance in a passenger network during peak times | |
KR102111196B1 (ko) | 지상 차량 부품 탐지 시스템 | |
SE2000101A1 (sv) | Metod för att i omläggningsanordning mäta skador på spårväxlar och tåghjul | |
RU2337031C1 (ru) | Способ мониторинга износа поверхности катания колеса железнодорожной колесной пары | |
KR101806810B1 (ko) | 궤도차량을 이용한 철도시설물 감시시스템 | |
Chong et al. | Defining rail track input conditions using an instrumented revenue vehicle | |
CN205333020U (zh) | 列车车轮检测装置 | |
KR20170114430A (ko) | 열차 탈선 사고 예측 장치 및 방법 | |
KR20180038931A (ko) | 에이티피 레벨 3 기반하에서 레일 선로의 절손 여부를 실시간으로 감시하기 위한 시스템 및 방법 | |
JP5113398B2 (ja) | 自動列車制御装置 | |
JP2021088209A (ja) | 踏切制御子の制御区間長測定装置および制御区間長測定システム |