一种轨道交通车辆齿轮传动静电在线监测装置及其监测方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种轨道交通车辆齿轮传动静电在线监测装置，其技术方案要点是：装置包括：齿轮静电检测传感器，所述齿轮静电检测传感器设置在第一传动轴上的第一齿轮和第二传动轴上的第二齿轮之间的啮合处；两个轴承静电检测传感器，两个所述轴承静电检测传感器分别设置在所述第一传动轴外部安装的圆柱滚子轴承和四点接触轴承端面处；以及信号处理单元以及监测终端，所述齿轮静电检测传感器和两个所述轴承静电检测传感器分别通过信号处理单元连接到监测终端，所述信号处理单元包括放大电路、滤波电路和转换电路；齿轮静电检测传感器和轴承静电检测传感器可以将检测的结果反馈到监测终端，利用装置可以实现对静电的监测。

An On-line Static Monitoring Device for Gear Drive of Rail Transit Vehicle and Its Monitoring Method

【技术实现步骤摘要】
一种轨道交通车辆齿轮传动静电在线监测装置及其监测方法
本专利技术属于轨道交通
，特别涉及一种轨道交通车辆齿轮传动静电在线监测装置及其监测方法。
技术介绍
随着我国科技、经济的发展，城市化进程进一步深入，城市轨道设施建设的需求日益突出。城市轨道交通车辆作为承载乘客的载体，其运行安全与乘客的生命财产安全直接相关。这使在快速运行条件下如何保障城市轨道交通列车的运营安全这一问题日益凸显。对列车的关键装备而言，若不能及时发现和排除已产生的故障，则将进一步恶化甚至造成整个设备的损坏，极端情况下将导致重大安全事故。在这种情况下，迫切需要对城市轨道交通的核心关键装备进行实时故障监测，研制适合我国国情的以监控关键装备为核心的故障诊断系统，提升城市轨道交通列车运营的安全性和稳定性。国内城市轨道已经部署了大量的监控系统，在保障运营安全方面发挥了重要作用。但由于缺乏对车辆等关键装备的一体化实时监控、故障诊断、隐患预警、维修和应急决策支持技术，导致了无法为运营提供有效的安全保障。这成为了我国轨道交通发展和效率提高的瓶颈，是提高运营效率及安全保障必须解决的难点问题。在这些重难点中静电监测是其中重要的一个方面，车辆齿轮传动的过程中会产生静电，静电得不到及时的检测和控制会影响到传动系统的性能，且目前静电传感器虽然已经可以运用于航天发动机部件的监测，但对轨道车辆传动系统的监测还停留在理论阶段。为了解决上述问题,提出一种轨道交通车辆齿轮传动静电在线监测装置。
技术实现思路
针对
技术介绍
中提到的问题，本专利技术的目的是提供一种轨道交通车辆齿轮传动静电在线监测装置，以解决
技术介绍
中提到的问题。本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种轨道交通车辆齿轮传动静电在线监测装置，装置包括：齿轮静电检测传感器，所述齿轮静电检测传感器设置在第一传动轴上的第一齿轮和第二传动轴上的第二齿轮之间的啮合处；两个轴承静电检测传感器，两个所述轴承静电检测传感器分别设置在所述第一传动轴外部安装的圆柱滚子轴承和四点接触轴承端面处；以及信号处理单元以及监测终端，所述齿轮静电检测传感器和两个所述轴承静电检测传感器分别通过信号处理单元连接到监测终端，所述信号处理单元包括放大电路、滤波电路和转换电路。通过采用上述技术方案，本专利技术的静电检测能力主要是根据静电感应原理来检测，当轨道车辆中第一传动轴上的第一齿轮和第二传动轴上的第二齿轮传动运行时，由于摩擦起电和表面荷电以及磨粒荷电等因素，会使摩擦区域产生相应的静电，此时利用设置在第一齿轮和第二齿轮处的齿轮静电检测传感器可以检测到静电信号；同理，利用圆柱滚子轴承和四点接触轴承处的轴承静电检测传感器可以检测到圆柱滚子轴承和四点接触轴承处产生的静电；齿轮静电检测传感器和轴承静电检测传感器可以将检测的结果通过信号处理单元连接到监测终端，从而完成静电的监测。较佳的，所述齿轮静电检测传感器包括探极、绝缘层、屏蔽层、定位螺母、后端盖和信号输出端，所述探极感应面直接伸入到所述第一齿轮和所述第二齿轮之间的啮合磨损区域。较佳的，所述轴承静电检测传感器包括探极、绝缘层、屏蔽层、定位螺母、后端盖和信号输出端，所述探极感应面伸入到所述圆柱滚子轴承和所述四点接触轴承的磨损区域。较佳的，所述齿轮静电检测传感器和所述轴承静电检测传感器的探极感应面用于感应磨损区域电荷的变化，所述探极感应面由紫铜制成；所述绝缘层用于保证感应电量的可靠和避免电荷外泄，所述绝缘层的材质为聚四氟乙烯；所述屏蔽层接地用于屏蔽外界的信号，所述屏蔽层为金属制成；所述信号输出端将静电感应产生的信号输出至所述信号处理单元处理，并传输到所述监测终端。较佳的，所述齿轮静电检测传感器中的探极感应面距离所述第一齿轮和所述第二齿轮啮合面距离小于3mm。较佳的，所述轴承静电检测传感器中的探极感应面距离所述第一齿轮和所述第二齿轮啮合面距离小于3mm。较佳的，所述轴承静电检测传感器和所述轴承静电检测传感器上的所述定位螺母分别安装固定在固定板上，所述固定板固定在车体上，所述定位板上开设有腰型槽，所述腰型槽内穿设有螺柱，所述螺柱与所述定位螺母之间螺纹连接。本专利技术还提供了一种轨道交通车辆齿轮传动静电在线监测装置的监测方法，具体包括如下步骤：S1、将轴承静电检测传感器和齿轮静电检测传感器安装固定到固定板上，安装时将螺柱穿过腰型槽与定位螺母进行连接；S2、调节螺柱在腰型槽内的位置从而调节轴承静电检测传感器距离圆柱滚子轴承和四点接触轴承端面的位置，调节螺柱在腰型槽内的位置从而调节齿轮静电检测传感器竖直偏移第一齿轮和第二齿轮啮合面的距离；S3、利用螺柱螺旋的深度调节轴承静电检测传感器距离圆柱滚子轴承和四点接触轴承中内环的距离，利用螺柱螺旋的深度调节齿轮静电检测传感器距离第一齿轮和第二齿轮啮合面的距离；S4、将齿轮静电检测传感器和两个轴承静电检测传感器分别通过信号处理单元连接到监测终端；S5、在车辆启动的过程中通过监测终端实时分析齿轮静电检测传感器和两个轴承静电检测传感器的实时监测结果；S6、记录监测终端的监测反馈结果并记录。综上所述，本专利技术主要具有以下有益效果：本专利技术的静电检测能力主要是根据静电感应原理来检测，当轨道车辆中第一传动轴上的第一齿轮和第二传动轴上的第二齿轮传动运行时，由于摩擦起电和表面荷电以及磨粒荷电等因素，会使摩擦区域产生相应的静电，此时利用设置在第一齿轮和第二齿轮处的齿轮静电检测传感器可以检测到静电信号；同理，利用圆柱滚子轴承和四点接触轴承处的轴承静电检测传感器可以检测到圆柱滚子轴承和四点接触轴承处产生的静电；齿轮静电检测传感器和轴承静电检测传感器可以将检测的结果通过信号处理单元连接到监测终端，从而完成静电的监测。附图说明图1是轨道交通车辆齿轮传动静电在线监测装置的结构示意图；图2是轨道交通车辆齿轮传动静电在线监测装置的结构剖视图；图3是图2中的A处放大图。附图标记：1、齿轮静电检测传感器；2、第一传动轴；3、第一齿轮；4、第二传动轴；5、第二齿轮；6、轴承静电检测传感器；7、圆柱滚子轴承；8、四点接触轴承；9、探极；10、绝缘层；11、屏蔽层；12、定位螺母；13、后端盖；14、固定板；15、腰型槽；16、螺柱。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。实施例1参考图1至图3，一种轨道交通车辆齿轮传动静电在线监测装置，装置包括：齿轮静电检测传感器1，其中齿轮静电检测传感器1设置在第一传动轴2上的第一齿轮3和第二传动轴4上的第二齿轮5之间的啮合处；两个轴承静电检测传感器6，其中两个轴承静电检测传感器6分别设置在第一传动轴2外部安装的圆柱滚子轴承7和四点接触轴承8端面处；以及信号处理单元以及监测终端，其中齿轮静电检测传感器1和两个轴承静电检测传感器6分别通过信号处理单元连接到监测终端，信号处理单元包括放大电路、滤波电路和转换电路；由于本专利技术的静电检测能力主要是根据静电感应原理来检测，当轨道车辆中第一传动轴2上的第一齿轮3和第二传动轴4上的第二齿轮5传动运行时，由于摩擦起本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种轨道交通车辆齿轮传动在线静电监测装置，其特征在于：装置包括：齿轮静电检测传感器(1)，所述齿轮静电检测传感器(1)设置在第一传动轴(2)上的第一齿轮(3)和第二传动轴(4)上的第二齿轮(5)之间的啮合处；两个轴承静电检测传感器(6)，两个所述轴承静电检测传感器(6)分别设置在所述第一传动轴(2)外部安装的圆柱滚子轴承(7)和四点接触轴承(8)端面处；以及信号处理单元以及监测终端，所述齿轮静电检测传感器(1)和两个所述轴承静电检测传感器(6)分别通过信号处理单元连接到监测终端，所述信号处理单元包括放大电路、滤波电路和转换电路。

【技术特征摘要】
1.一种轨道交通车辆齿轮传动在线静电监测装置，其特征在于：装置包括：齿轮静电检测传感器(1)，所述齿轮静电检测传感器(1)设置在第一传动轴(2)上的第一齿轮(3)和第二传动轴(4)上的第二齿轮(5)之间的啮合处；两个轴承静电检测传感器(6)，两个所述轴承静电检测传感器(6)分别设置在所述第一传动轴(2)外部安装的圆柱滚子轴承(7)和四点接触轴承(8)端面处；以及信号处理单元以及监测终端，所述齿轮静电检测传感器(1)和两个所述轴承静电检测传感器(6)分别通过信号处理单元连接到监测终端，所述信号处理单元包括放大电路、滤波电路和转换电路。2.根据权利要求1所述的一种轨道交通车辆齿轮传动在线静电监测装置，其特征在于：所述齿轮静电检测传感器(1)包括探极(9)、绝缘层(10)、屏蔽层(11)、定位螺母(12)、后端盖(13)和信号输出端，所述探极(9)感应面直接伸入到所述第一齿轮(3)和所述第二齿轮(5)之间的啮合磨损区域。3.根据权利要求1所述的一种轨道交通车辆齿轮传动在线静电监测装置，其特征在于：所述轴承静电检测传感器(6)包括探极(9)、绝缘层(10)、屏蔽层(11)、定位螺母(12)、后端盖(13)和信号输出端，所述探极(9)感应面伸入到所述圆柱滚子轴承(7)和所述四点接触轴承(8)的磨损区域。4.根据权利要求3所述的一种轨道交通车辆齿轮传动在线静电监测装置，其特征在于：所述齿轮静电检测传感器(1)和所述轴承静电检测传感器(6)的探极(9)感应面用于感应磨损区域电荷的变化，所述探极(9)感应面由紫铜制成；所述绝缘层(10)用于保证感应电量的可靠和避免电荷外泄，所述绝缘层(10)的材质为聚四氟乙烯；所述屏蔽层(11)接地用于屏蔽外界的信号，所述屏蔽层(11)为金属制成；所述信号输出端将静电感应产生的信号输出至所述信号处理单元处理，并传输到所述监测终端。5.一种权利要求2所述的轨道车辆齿轮传动在线静电监测装置，...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘若晨，徐成，王益民，汪伟，张焱，
申请(专利权)人：江苏理工学院，
类型：发明
国别省市：江苏,32