一种具有故障预测功能的列车障碍物检测装置及列车制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种具有故障预测功能的列车障碍物检测装置及列车，包括检测横梁以及与检测横梁活动连接的检测板，检测板在接触到障碍物时向检测横梁运动，所述检测横梁与检测板之间设有检测该检测板运动的接触检测传感器，所述检测板连接有检测检测板裂纹的裂纹监测传感器，信号采集单元采集接触检测传感器、裂纹监测传感器的信号并传输给数据处理单元，数据处理单元对信号进行分析判断，并将结果上传给车载控制器。本发明专利技术可以准确检测障碍物，且具有故障预测功能，当出现疲劳等故障问题会报警进行维护。

A Train Obstacle Detection Device and Train with Fault Prediction Function

The invention discloses a train obstacle detection device with fault prediction function and a train, including a detection plate connected with a detection beam and a moving connection with the detection beam. The detection plate detects the movement of the cross beam when it touches the obstacle. A contact detection sensor for detecting the movement of the detection plate is arranged between the detection beam and the detection plate, and the detection plate is connected with a detection plate crack. The signal acquisition unit collects the signals of the contact detection sensor and the crack monitoring sensor and transmits them to the data processing unit. The data processing unit analyses and judges the signals, and uploads the results to the vehicle controller. The invention can accurately detect obstacles, and has the function of fault prediction. When fatigue and other fault problems occur, it will alarm for maintenance.

【技术实现步骤摘要】
一种具有故障预测功能的列车障碍物检测装置及列车
本专利技术涉及轨道交通技术，具体涉及接触式障碍物检测装置。
技术介绍
现有的接触式障碍物检测装置，通常是采用横向于列车轨道的检测横梁，该检测横梁连接有弹性支架，当障碍物碰到检测横梁时会导致接触式障碍物的N型板簧发生形变。该板簧的变形会出发电气开关或者行程开关动作，激活列车紧急制动方案。现有技术方案的缺陷是弹性元件采用的是非线性弹性变形元件板簧，行程开关或者接近开关通过判断板簧的变形量来而激活列车是否紧急制动的判别方法。然而列车碰到障碍物以后决定是否要紧急制动，要依据障碍物给列车带来的危险程度，而该判别依据应为碰撞力的大小。而板簧与所受力之间的对应关系，需要复杂数学计算、力学仿真及试验验证，这给不同车型需要调整不同的碰撞力触发制动带来了极大的困难。另外，由于检测横梁经常接触障碍物，容易破损，目前仅是依靠人工进行目测辨别是否需要更换部件。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题就是提供有故障预测功能的列车障碍物检测装置及列车，可以准确检测障碍物，且具有故障预测功能。为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：一种具有故障预测功能的列车障碍物检测装置，包括检测横梁以及与检测横梁活动连接的检测板，检测板在接触到障碍物时向检测横梁运动，所述检测横梁与检测板之间设有检测该检测板运动的接触检测传感器，所述检测板连接有检测检测板裂纹的裂纹监测传感器。可选的，所述检测横梁与检测板弹性浮动连接。可选的，所述检测板与检测横梁之间设有导向螺栓，所述导向螺栓在检测横梁与检测板之间外套弹性元件。可选的，所述接触检测传感器为力传感器或/和位移传感器或/和行程开关或/和接近开关。可选的，所述裂纹监测传感器为裂纹探测传感器或/和振动传感器。可选的，所述检测横梁上安装有测量检测横梁与轨面高度的测距传感器。可选的，所述检测横梁连接有高度调节支架，所述高度调节支架与列车转向架安装板通过锁紧螺栓固定，所述高度调节支架沿高度方向设有第一高度调节齿，所述转向架安装板沿高度方向设有第二高度调节齿，所述第一高度调节齿与第二高度调节齿啮合。可选的，所述高度调节支架沿高度方向设有调节长孔，所述转向架安装板设有固定孔，或者所述转向架安装板设有固定孔，所述高度调节支架沿高度方向设有调节长孔，所述锁紧螺栓通过固定孔与调节长孔。本专利技术还提供了一种列车，包括车载控制器、信号采集单元、数据处理单元以及所述的一种具有故障预测功能的接触式地铁障碍物检测装置，所述信号采集单元采集接触检测传感器、裂纹监测传感器的信号并传输给数据处理单元，所述数据处理单元对信号进行分析判断，并将结果上传给车载控制器进一步的，测距传感器实时测量检测横梁与轨面的高度，当长期运行过程中检测到检测横梁与轨面的高度低于设定值时，由车载控制器告警，通知运维人员进行检测横梁高度调节，当运行过程中，检测横梁与轨面的高度突然变小，说明列车在运行中出现轨道障碍，车载控制器预警并进行紧急制动处理。本专利技术采用上述技术方案，具有如下有益效果：1、检测板与检测横梁活动连接，检测板在接触到障碍物时可相对检测横梁移动，因而接触检测传感器可以直接且准确的感知到障碍物。2、接触检测传感器优选为力传感器，可以直接获取精确的力的信息，障碍物对检测板最直接的作用是冲击力，因而对障碍物的检测更加直接和准确。3、检测板连接有检测检测板裂纹的裂纹监测传感器，当结构件发生裂纹时候，可直接告知检修人员检修。4、检测横梁与检测板通过导向螺栓与弹性元件组成弹性浮动连接，检测板可沿着导向螺栓向检测横梁方向运动，弹性元件一方面用于将障碍物的冲击力转换为位移，便于用力传感器、位移传感器或者接近开关等传感器进行检测；一方面对硬性冲击进行缓冲，延长检测板的使用寿命。5、检测横梁上安装有测量检测横梁与轨面高度的测距传感器，当行驶过程中检测横梁与轨面距离突然变小时，将脱轨信号上报给车载控制器进行紧急制动，保证安全。6、列车长时间行驶过程车轮会产生磨损后，通过高度调节支架与列车转向架安装板之间高度调节齿，高度调节到位后，通过锁紧螺栓锁紧两部件，因而可以调整检测横梁与轨面高度，确保障碍物检测装置的效果。本专利技术的具体技术方案及其有益效果将会在下面的具体实施方式中结合附图进行详细的说明。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步描述：图1为本专利技术总体结构的示意图一；图2为本专利技术总体结构的示意图二；图3为本专利技术总体结构的示意图三(去除检测板)；图4为检测板的结构示意图；图5为本专利技术系统框图；图6为本专利技术冗余架构的系统框图。具体实施方式实施例一如图1至图4所示，一种具有故障预测功能的列车障碍物检测装置，包括检测横梁2以及与检测横梁活动连接的检测板4，检测板4在接触到障碍物时可向检测横梁运动，所述检测横梁与检测板之间设有检测该检测板运动的接触检测传感器8，所述检测板4连接有检测检测板裂纹的裂纹监测传感器9。接触检测传感器8优选为力传感器，可以直接获取精确的力的信息，障碍物对检测板最直接的作用是冲击力，因而对障碍物的检测更加直接和准确。当然，也可以为位移传感器、行程开关、接近开关或者任意的组合。裂纹监测传感器9可以为Lamb波传感器，其中至少一个用于发射Lamb波，至少1个用于接收lamb波，根据波形的变化来判断检测盖板是否有裂纹，从而对检测盖板进行寿命估算。lamb波传感器既可以贴装也可以嵌装在检测板上。当然，裂纹监测传感器9也可以为振动传感器，通过监测检测板的频率变化来进行检测板的寿命预估，或者裂纹监测传感器9也可以为涡电传感器，也可以是压电传感器，布置于冲击位置。当然，也可以为多种裂纹监测传感器9任意的组合，可以提高检测精度。裂纹监测传感器9也可以同时布置在检测横梁2上，同时检测检测横梁的使用寿命。其中，所述检测横梁2与检测板4弹性浮动连接。具体到本实施例中，所述检测板4与检测横梁2之间设有导向螺栓，导向螺栓包括螺杆3和螺母6，所述导向螺栓在检测横梁2与检测板4之间外套弹性元件，检测板4可沿着导向螺栓向检测横梁方向运动，弹性元件优选采用弹簧，也可以为弹性垫。弹性元件一方面用于将障碍物的冲击力转换为位移，便于用力传感器、位移传感器或者接近开关等传感器进行检测；一方面对硬性冲击进行缓冲，延长检测板的使用寿命。检测横梁2连接有高度调节支架，所述高度调节支架与转向架安装板1通过锁紧螺栓固定，所述高度调节支架沿高度方向设有第一高度调节齿，所述转向架安装板沿高度方向设有第二高度调节齿，所述第一高度调节齿与第二高度调节齿啮合。所述高度调节支架沿高度方向设有调节长孔，所述转向架安装板设有固定孔，或者所述转向架安装板设有固定孔，所述高度调节支架沿高度方向设有调节长孔，所述锁紧螺栓通过固定孔与调节长孔。可以选择的，高度调节支架为检测横梁垂直向上的高度延伸部22，高度延伸部22连接调节齿块21，在调节齿块上设置高度调节齿与转向架安装板上高度调节齿啮合。另外，参考图3所示，检测横梁2设有走线孔10，方便过线。检测横梁纵向截面呈U形且内部设有加强筋25，以便于增强结构强度，延长使用寿命。检测横梁的U形口朝前，检测板4设于U形口前方。参考图4所示，检测板4设有一个以上朝向检测横梁的立柱42，用于将检测板4所受的力传递给检测横梁上的力传感本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有故障预测功能的列车障碍物检测装置，其特征在于：包括检测横梁以及与检测横梁活动连接的检测板，检测板在接触到障碍物时向检测横梁运动，所述检测横梁与检测板之间设有检测该检测板运动的接触检测传感器，所述检测板连接有检测检测板裂纹的裂纹监测传感器。

【技术特征摘要】
1.一种具有故障预测功能的列车障碍物检测装置，其特征在于：包括检测横梁以及与检测横梁活动连接的检测板，检测板在接触到障碍物时向检测横梁运动，所述检测横梁与检测板之间设有检测该检测板运动的接触检测传感器，所述检测板连接有检测检测板裂纹的裂纹监测传感器。2.根据权利要求1所述的一种具有故障预测功能的列车障碍物检测装置，其特征在于：所述检测横梁与检测板弹性浮动连接。3.根据权利要求2所述的一种具有故障预测功能的列车障碍物检测装置，其特征在于：所述检测板与检测横梁之间设有导向螺栓，所述导向螺栓在检测横梁与检测板之间外套弹性元件。4.根据权利要求1所述的一种具有故障预测功能的列车障碍物检测装置，其特征在于：所述接触检测传感器为力传感器或/和位移传感器或/和行程开关或/和接近开关。5.根据权利要求1所述的一种具有故障预测功能的列车障碍物检测装置，其特征在于：所述裂纹监测传感器为裂纹探测传感器或/和振动传感器。6.根据权利要求1所述的一种具有故障预测功能的列车障碍物检测装置，其特征在于：所述检测横梁上安装有测量检测横梁与轨面高度的测距传感器。7.根据权利要求1所述的一种具有故障预测功能的列车障碍物检测装置，其特征在于：所述检测横梁连接有...

【专利技术属性】
技术研发人员：凌祝军，刘丹丹，潘林杰，
申请(专利权)人：浙江众合科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33