本实用新型专利技术公开一种城市轨道钢轨波磨故障检测装置，所述装置包括安装于车厢下侧的一组标准轮对，标准轮对的左右侧轴箱上分别安装有振动加速度传感器，用于测量钢轨波磨深度，在其中一侧轴箱转轴端部安装有测量车厢行车速度的转速传感器，在车厢内部安装有用于采集、存储与处理振动加速度传感器以及转速传感器信号的波磨采集器，在车厢内部还安装有用于控制波磨采集器且能够进行数据分析计算的波磨分析主机，波磨采集器与波磨分析主机相连接。本实用新型专利技术通过采用无动力输入和故障的标准轮对以及高精度转速传感器，在车辆正常行进状态下对钢轨波磨故障进行检测，很大程度上提高了检测效率和准确度，满足城市轨道大量钢轨波磨检测的需求。波磨检测的需求。波磨检测的需求。
【技术实现步骤摘要】
一种城市轨道钢轨波磨故障检测装置
[0001]本技术属于钢轨波磨检测
，尤其涉及一种城市轨道钢轨波磨故障检测装置。
技术介绍
[0002]钢轨的磨损包括均匀磨损和不均匀磨损。均匀磨损是车轮与钢轨在接触中产生的正常磨损，不均匀磨损是由于车轮在制动、启动、过轨缝道岔等过程中造成的磨损，这种磨损往往呈现连续或非连续的波浪状态，所以工程上称之为波磨。波磨引起的振动与钢轨接缝、车轮失圆、车轮踏面扁疤等故障模式形成的振动特征不同，波磨深度、波磨波长一般可以通过专用的波磨监测小车测量，不过缺点是由人力推动且行进速度慢跟不上线路检测的需求，因此如何在不影响车辆正常运行下对钢轨波磨进行检测并提高检测效率是本领域需要解决的技术问题。
技术实现思路
[0003]本技术的目的在于提供一种城市轨道钢轨波磨故障检测装置，可以在车辆正常行进过程中对钢轨波磨故障进行检测，检测效率和准确度高，更加适应城市轨道运载强度大维护要求高的特点。
[0004]本技术的目的是通过以下技术方案实现的：
[0005]本技术公开了一种城市轨道钢轨波磨故障检测装置，所述装置包括安装于车厢下侧的一组标准轮对，所述标准轮对的左右侧轴箱上分别安装有振动加速度传感器，所述振动加速度传感器用于测量钢轨波磨深度，在其中一侧轴箱转轴端部安装有测量车厢行车速度的转速传感器，在所述车厢内部安装有用于采集、存储与处理所述振动加速度传感器以及所述转速传感器信号的波磨采集器，在所述车厢内部还安装有用于控制所述波磨采集器且能够进行数据分析计算的波磨分析主机，所述波磨采集器与所述波磨分析主机相连接，所述波磨采集器内部依次连接设置有滤波器、AD转换器以及核心处理器，所述滤波器分别与所述振动加速度传感器、转速传感器相连接形成采集通道，所述核心处理器通过CAN通信接口与所述波磨分析主机连接。
[0006]进一步的是，所述标准轮对为无动力输入、无轴承故障以及无车轮踏面故障的拖车轮对。
[0007]进一步的是，所述振动加速度传感器为IEPE型压电加速度传感器。
[0008]进一步的是，所述的转速传感器是每转一周输出400个以上脉冲的高精度转速传感器。
[0009]进一步的是，所述滤波器为3Hz～800Hz的带通滤波器。
[0010]本技术的有益效果是：本技术通过采用无动力输入、无轴承故障以及无车轮踏面故障的标准轮对与安装在标准轮对轴箱上的振动加速度传感器和高精度转速传感器，利用波磨分析主机控制波磨采集器对车辆行进过程中的加速度信号与转速信号进行
采集、处理与存储，并对处理后的数据进行分析计算得到钢轨波磨的各项参数。本技术可以在车辆正常运行状态下对钢轨波磨故障进行检测，不必刻意降低车速，同时采用标准轮对和高精度转速传感器避免了检测过程被其他故障信号干扰，便于得到钢轨波磨的各项参数，很大程度上提高了钢轨波磨检测效率和准确度，满足了城市轨道大量钢轨波磨检测的需求。
[0011]下面结合附图及具体实施方式对本技术作进一步详细说明。
附图说明
[0012]图1为钢轨波磨故障检测装置的整体结构示意图。
[0013]其中，10：标准轮对；11a、11b：轴箱；20a、20b：振动加速度传感器；30：转速传感器；40：波磨采集器；40a、40b、40c、60：线缆；41：滤波器；42：AD转换器；43：核心处理器；44、51：CAN通信接口；50：波磨分析主机。
具体实施方式
[0014]本技术公开了一种城市轨道钢轨波磨故障检测装置，如图1所示，所述装置包括安装于车厢下侧的一组标准轮对10，在标准轮对10的左右侧轴箱11a、11b上分别安装有振动加速度传感器20a、20b，振动加速度传感器20a、20b用于测量钢轨波磨深度，在其中一侧轴箱转轴端部安装有测量车厢行车速度的转速传感器30，在车厢内部安装有用于采集、存储与处理振动加速度传感器20a、20b以及转速传感器30信号的波磨采集器40，在车厢内部还安装有用于控制波磨采集器40且能够进行数据分析计算的波磨分析主机50，波磨采集器40与波磨分析主机50通过线缆60相连接。
[0015]其中，波磨采集器40内部依次连接设置有滤波器41、AD转换器42以及核心处理器43，滤波器41分别与振动加速度传感器20a、20b以及转速传感器30通过线缆40a、40b以及40c相连接，形成两个加速度信号采集通道与一个转速信号采集通道，所述核心处理器43通过CAN通信接口44、51与波磨分析主机50通过线缆60相连接以形成数据传输通道。
[0016]具体的，采用的标准轮对10为无动力输入、无轴承故障以及无车轮踏面故障的拖车轮对，即转向架无驱动电机及齿轮箱的拖车车厢的，且轴箱轴承状态良好，车轮无扁疤、失圆、擦伤等缺陷的状态良好的轮对，以避免检测过程中被其他故障信号干扰，可以保证检测结果更精确。
[0017]具体的，安装的振动加速度传感器20a、20b为IEPE型压电加速度传感器。
[0018]具体的，安装的转速传感器30是每转一周输出400个以上脉冲的高精度转速传感器。
[0019]具体的，所述滤波器为3Hz～800Hz的带通滤波器。由于车辆行车速度在20km ≤v≤ 80km范围时检测，此种车速下，主要关心的波长在30~1000mm的波磨故障对应的振动频率为5.6Hz~740Hz，因此滤波器41采用3Hz～800Hz的带通滤波器。
[0020]车辆在钢轨上行进时车轮从钢轨上碾过，当标准轮对通过波磨部位时，车轮产生振动；振动信号通过轴箱内的轴承传输至左右轴箱11a、11b上；通过振动加速度传感器20a、20b将加速度信号传输至波磨采集器40，标准轮对10的转速信号通过转速传感器30传输至波磨采集器40。波磨采集器40采集的加速度信号经采集通道进入滤波器41进行3Hz～800Hz
的带通滤波，再经AD转换器42转化后，进入核心处理器43，再经CAN通信接口44、51传输至波磨采集主机50连续存储，波磨采集主机50对接收到的数据进行分析计算处理，得出钢轨波磨各项参数。
[0021]以上仅是本技术的优选实施方式，本技术的保护范围并不仅局限于上述实施方式，凡属于本技术思路下的技术方案均属于本技术的保护范围。应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本技术原理前提下的若干改进和润饰，应视为本技术的保护范围。
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种城市轨道钢轨波磨故障检测装置，其特征在于，所述装置包括安装于车厢下侧的一组标准轮对，所述标准轮对的左右侧轴箱上分别安装有振动加速度传感器，所述振动加速度传感器用于测量钢轨波磨深度，在其中一侧轴箱转轴端部安装有测量车厢行车速度的转速传感器，在所述车厢内部安装有用于采集、存储与处理所述振动加速度传感器以及所述转速传感器信号的波磨采集器，在所述车厢内部还安装有用于控制所述波磨采集器且能够进行数据分析计算的波磨分析主机，所述波磨采集器与所述波磨分析主机相连接，所述波磨采集器内部依次连接设置有滤波器、AD转换器以及核心处理器，所述滤波器分别与所述振动加速度传感器、转速传感器相连接形...
【专利技术属性】
技术研发人员：魏志恒，王文斌，戴源廷，吴宗臻，赵俣钧，张胜龙，宋天浩，周永志，裴晓飞，赵梦栓，乔文生，艾士娟，宋成照，陈志刚，李虹，郭理中，曹永辉，张桂彬，刘欣，葛鹏，宫建华，袁海生，靳志军，柴继森，吴丽娜，
申请(专利权)人：中国铁道科学研究院集团有限公司城市轨道交通中心，
类型：新型
国别省市：
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