电压输出型高速列车转向架平稳性检测设备制造技术

一种电压输出型高速列车转向架平稳性检测设备，包括：传感器外壳、检测电路板、电缆、宝塔接头、橡胶塞、锁紧螺母、三轴加速度计、调理电路、电压输出转换电路及电连接器；所述调理电路包括：第一电阻、零点调节电阻、运算放大器、第二电阻及增益调节电阻；所述稳压电路通过所述第一电阻连接所述运算放大器的同相输入端，所述零点调节电阻的一端连接在所述第一电阻与所述运算放大器之间，另一端接地；所述三轴加速度计通过所述第二电阻连接所述运算放大器的反相输入端，所述运算放大器的输出端连接所述电压输出转换电路，所述增益调节电阻的一端连接在第二电阻与所述运算放大器之间，另一端连接在所述运算放大器的输出端。

Voltage output type high speed train bogie stability testing equipment

A voltage output type high-speed train bogie stability testing equipment, including: sensor shell, detection circuit board, cable, tower joint, a rubber stopper, a locking nut, three axis accelerometer, conditioning circuit, voltage conversion circuit and electric connector; the conditioning circuit comprises a first resistor, zero regulating resistor second, operational amplifier, resistor and gain adjusting resistor; the voltage regulator circuit through the first resistor connected to the amplifier input phase, the zero end adjusting resistance is connected with the first resistor and the operational amplifier, the other end is grounded; the three axis accelerometer by the the second resistor is connected with the operational amplifier inverting input, the output of the operational amplifier is connected with the output end of the voltage conversion circuit, the power gain adjustment The hindrance end is connected between the second resistor and the operational amplifier, and the other end is connected to the output end of the operational amplifier.

【技术实现步骤摘要】
电压输出型高速列车转向架平稳性检测设备
本技术涉及高速列车平稳性检测
，特别是关于一种电压输出型高速列车转向架平稳性检测设备。
技术介绍
近年中国铁路事业发展迅速，高速列车运行速度不断提高，轨道激扰频率增加，车轮磨损加剧，车辆稳定问题凸显。铁道车辆转向架的横向、垂向和纵向稳定性是指车辆以较高的速度在平直路上运行，某一振型的振幅随着时间的延续而不断扩大，这时就出现横向、垂向和纵向失稳。列车在平直轨道上运行时，应具有良好的横向稳定性，如发生剧烈失稳，会产生很大的轮轨作用力，对线路造成破坏，造成车轴轴承过热或损坏，甚至可能造成脱轨事故，严重影响列车运行安全及乘客舒适度。为了确保列车的行车安全，除了定期进行保养维修，及时更换部件外，对列车关键部位进行实时在线监测也极为重要。为了判定车辆系统是否具备运行稳定性与舒适性，需要实时监测构架的横向、垂向和纵向加速度来评定车辆的横向、垂向和纵向稳定性。常用的加速度传感器类型有压电式加速度传感器和MEMS加速度传感器。压电式加速度传感器非线性较大，低频测量误差很大，不能实现零频响，并且压电式加速度传感器不能实现自检，无法判别其工作状态。MEMS加速度传感器可实现零频响，温度特性好，而且体积小、集成度高，还有自检功能，适合作为平稳性检测设备的敏感元件。测量高速列车构架横向加速度的传感器安装于列车转向架构架上，其工作环境非常恶劣，列车高速运行车会卷起碎石等对传感器及其线缆造成撞击损坏，并且列车雨天运行对传感器密封要求也较高。因高速列车平稳性检测设备对性能、可靠性和防护等级要求非常高，国外公司设计的传感器大都结构复杂，成本极高；便携式车辆振动监测装置及传感器可以用来对车辆运行的线路进行测试，但不能对车辆本身的固有特性进行判断。综上，现有的车辆平稳性检测设备的缺陷在于：1.很多传感器都是针对性临时测量车辆振动情况，无法对车辆进行连续的实时在线监测。2.很多传感器没有自检功能，无法在使用的过程中获得传感器的工作状态。3.一些国外的用于高速列车实时平稳性检测的传感器，为了达到高速列车严格的使用要求和防护等级，其结构设计非常复杂，成本很高。4.现在应用的平稳性检测设备信号输出型式大都是电压型的，电压型信号传输过程中容易受到干扰，影响检测精度。
技术实现思路
本技术提供一种电压输出型高速列车转向架平稳性检测设备，以实现传感器的零点和灵敏度调整，精确测量高速列车的加速度，并提高抗冲击强度和防护等级，以确保在恶劣环境下可靠的工作。为了实现上述目的，本技术提供一种电压输出型高速列车转向架平稳性检测设备，所述的高速列车转向架平稳性检测设备包括：传感器外壳、检测电路板、电缆、宝塔接头、橡胶塞、锁紧螺母、三轴加速度计、调理电路、电压输出转换电路、电连接器及外壳盖板；所述传感器外壳上设有一具有螺纹的连接孔，并且所述传感器外壳的内部设有用于支撑所述外壳盖板的支撑部，所述外壳盖板与所述支撑部固定连接；所述三轴加速度计、调理电路及电压输出转换电路设置在所述检测电路板上；所述电缆的一端依次穿过所述宝塔接头、橡胶塞的通孔、锁紧螺母及连接孔后，焊接在所述检测电路板上，另一端连接所述电连接器，所述电连接器连接至信号采集设备；所述宝塔接头的尾部具有内螺纹孔及外螺纹，所述橡胶塞置于所述内螺纹孔中，所述锁紧螺母的螺纹与所述内螺纹孔连接以夹紧所述橡胶塞；所述的外螺纹与所述的连接孔的螺纹连接；所述三轴加速度计采集的振动信号经过所述电压输出转换电路转换为模拟电压信号，所述模拟电压信号通过所述电连接器及信号采集设备传输至上位机；所述调理电路包括：第一电阻、零点调节电阻、运算放大器、第二电阻及增益调节电阻；所述稳压电路通过所述第一电阻连接所述运算放大器的同相输入端，所述零点调节电阻的一端连接在所述第一电阻与所述运算放大器之间，另一端接地；所述三轴加速度计通过所述第二电阻连接所述运算放大器的反相输入端，所述运算放大器的输出端连接所述电压输出转换电路，所述增益调节电阻的一端连接在第二电阻与所述运算放大器之间，另一端连接在所述运算放大器的输出端。一实施例中，所述述传感器外壳的内部设有用于固定所述检测电路板的台阶部。一实施例中，所述盖板与所述支撑部的接触处涂有硅橡胶，并通过沉头螺钉将所述盖板固定于所述支撑部上。一实施例中，所述检测电路板通过螺钉固定在所述台阶部上。一实施例中，所述电缆外套设橡胶护线管，一端套在所述宝塔接头的头部。一实施例中，所述宝塔接头的头部有倒刺，所述橡胶护线管一端的内壁与所述倒刺接触。一实施例中，所述橡胶护线管的两端通过喉箍锁紧。一实施例中，所述传感器外壳具有两个侧耳，所述侧耳上设有安装孔。一实施例中，所述三轴加速度计为MEMS三轴加速度计。本申请的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：电气方面：采用MEMS三轴加速度计，利用调理电路实现传感器的零点和灵敏度调整，检测精度较高，可实现低频加速度的精确测量，还具有硬件自检功能；同时电压输出型高速列车转向架平稳性检测设备用电压基准(稳压电路)供电，减少温飘，提高了输出精度；电流型信号输出形式，大大提高了采集信号的抗干扰能力。机械方面：电压输出型高速列车转向架平稳性检测设备通过简单的机械结构实现了较高的防护性能，包括外壳强度、抗冲击能力、线缆锁紧、防水防火等性能。传感器部件较少，整体组装方便，降低了生产成本。应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术实施例的电压输出型高速列车转向架平稳性检测设备的结构示意图；图2为本技术实施例的电压输出型高速列车转向架平稳性检测设备的整体示意图；图3为本技术实施例的电压输出型高速列车转向架平稳性检测设备的宝塔接头示意图；图4为本技术实施例的电压输出型高速列车转向架平稳性检测设备的工作原理图；图5为本技术实施例的电压输出型高速列车转向架平稳性检测设备检测电路板中调理电路结构图。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术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技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。如图1及图2所示，本技术实施例提供一种电压输出型高速列车转向架平稳性检测设备，该高速列车转向架平稳性检测设备包括：传感器外壳101、检测电路板102、电缆103、宝塔接头104、橡胶塞105、锁紧螺母106、电连接器201及设置在检测电路板102上的三轴加速度计、调理电路及电压输出转换电路。该电压输出型高速列车转向架平稳性检测设备结构简单，安装方便，具有较高的抗冲击强度和防护等级，并确保在恶劣环境下可靠的工作。三轴加速度计采集的振动信号(横向、垂向和纵向加速度信号，为电压信号)经过电压输出转换电路转换为模拟本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电压输出型高速列车转向架平稳性检测设备，其特征在于，所述的高速列车转向架平稳性检测设备包括：传感器外壳、检测电路板、电缆、宝塔接头、橡胶塞、锁紧螺母、稳压电路、三轴加速度计、调理电路、电压输出转换电路、电连接器及外壳盖板；所述传感器外壳上设有一具有螺纹的连接孔，并且所述传感器外壳的内部设有用于支撑所述外壳盖板的支撑部，所述外壳盖板与所述支撑部固定连接；所述三轴加速度计、调理电路及电压输出转换电路设置在所述检测电路板上；所述电缆的一端依次穿过所述宝塔接头、橡胶塞的通孔、锁紧螺母及连接孔后，焊接在所述检测电路板上，另一端连接所述电连接器，所述电连接器连接至信号采集设备；所述宝塔接头的尾部具有内螺纹孔及外螺纹，所述橡胶塞置于所述内螺纹孔中，所述锁紧螺母的螺纹与所述内螺纹孔连接以夹紧所述橡胶塞；所述的外螺纹与所述的连接孔的螺纹连接；所述三轴加速度计采集的振动信号经过所述电压输出转换电路转换为模拟电压信号，所述模拟电压信号通过所述电连接器及信号采集设备传输至上位机；所述调理电路包括：第一电阻、零点调节电阻、运算放大器、第二电阻及增益调节电阻；所述稳压电路通过所述第一电阻连接所述运算放大器的同相输入端，所述零点调节电阻的一端连接在所述第一电阻与所述运算放大器之间，另一端接地；所述三轴加速度计通过所述第二电阻连接所述运算放大器的反相输入端，所述运算放大器的输出端连接所述电压输出转换电路，所述增益调节电阻的一端连接在第二电阻与所述运算放大器之间，另一端连接在所述运算放大器的输出端。...

【技术特征摘要】
2016.04.29 CN 20162038515371.一种电压输出型高速列车转向架平稳性检测设备，其特征在于，所述的高速列车转向架平稳性检测设备包括：传感器外壳、检测电路板、电缆、宝塔接头、橡胶塞、锁紧螺母、稳压电路、三轴加速度计、调理电路、电压输出转换电路、电连接器及外壳盖板；所述传感器外壳上设有一具有螺纹的连接孔，并且所述传感器外壳的内部设有用于支撑所述外壳盖板的支撑部，所述外壳盖板与所述支撑部固定连接；所述三轴加速度计、调理电路及电压输出转换电路设置在所述检测电路板上；所述电缆的一端依次穿过所述宝塔接头、橡胶塞的通孔、锁紧螺母及连接孔后，焊接在所述检测电路板上，另一端连接所述电连接器，所述电连接器连接至信号采集设备；所述宝塔接头的尾部具有内螺纹孔及外螺纹，所述橡胶塞置于所述内螺纹孔中，所述锁紧螺母的螺纹与所述内螺纹孔连接以夹紧所述橡胶塞；所述的外螺纹与所述的连接孔的螺纹连接；所述三轴加速度计采集的振动信号经过所述电压输出转换电路转换为模拟电压信号，所述模拟电压信号通过所述电连接器及信号采集设备传输至上位机；所述调理电路包括：第一电阻、零点调节电阻、运算放大器、第二电阻及增益调节电阻；所述稳压电路通过所述第一电阻连接所述运算放大器的同相输入端，所述零点调节电阻的一端连接在所述第一电阻与所述运算放大器之间，另一端接地；所述三轴加速度计通过所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：申宇燕，王强，韩彦青，刘峰，
申请(专利权)人：北京纵横机电技术开发公司，中国铁道科学研究院机车车辆研究所，
类型：新型
国别省市：北京,11