一种机车动力学检测系统的制作方法

1.本实用涉及轨道交通检测技术领域，特别是一种机车动力学检测系统。


背景技术：

2.随着我国轨道交通产业的迅猛发展，高铁、城铁、地铁等轨道交通系统运营速度的提高，建设里程的增加以及线路日趋繁忙，轨道病害日益增多。轨道在动力作用下将产生各种轨道不平顺和表面磨耗及缺陷。轨道不平顺向上会引起轨道车辆平稳性和舒适度的变化，甚至造成脱轨、倾覆等恶性事件；向下则引发轨道扣件松动、轨下基础设施破坏等结果；对轨道本身而言，可能产生轨道裂纹，最终导致轨道断裂，严重缩短钢轨的使用寿命，因此需要专业装置对车机动力性能进行检测。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种机车动力学检测系统。
4.本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：一种机车动力学检测系统，包括：测试转向架、车下和车内的数据采集部分以及数据处理与分析部分；所述数据采集部分包括测力轮对、构架加速度传感器、轴箱加速度传感器、拉线位移传感器；所述测试转向架设有前导轴位，所述前导轴位上安装有所述测力轮对；
5.所述测试转向架上还安装有构架加速度传感器，与所述构架加速度传感器对应的上方为轴箱，所述轴箱上安装有轴箱加速度传感器；
6.机车的一系悬挂和二系悬挂上安装有所述拉线位移传感器，且所述拉线位移传感器与所述一系悬挂和二系悬挂连接。
7.优选的，所述数据采集部分还包括光电开关，所述光电开关固定安装在所述测试转向架上；其中所述光电开关的激光口朝向所述测试转向架的上方，激光向上发射。
8.优选的，所述数据采集部分还包括：速度传感器，所述速度传感器安装于车辆构架上，所述车辆构架的车轮幅板与所述速度传感器为垂直关系。
9.优选的，所述数据采集部分还包括：车体加速度传感器，所述车体加速度传感器呈对角布置；其中，车体加速度传感器布置在所述测试转向架偏向车体1m的车内地板上。
10.优选的，所述数据采集部分还包括陀螺仪，所述陀螺仪固定安装在车体座位下方的地板上。
11.优选的，所述数据处理与分析部分包括：多功能箱，所述测力轮对、构架加速度传感器、轴箱加速度传感器、拉线位移传感器、加速度传感器、光电开关、速度传感器、车体加速度传感器、陀螺仪分别通过电缆与所述多功能箱连接。
12.优选的，所述数据处理与分析部分还包括工控电脑，所述多功能箱与所述工控电脑通过网线连接；所述工控电脑将所述多功能箱传输的数据进行处理和分析。
13.本实用新型具有以下优点：
14.基于上述方案，通过设计一种机车动力学检测系统，包括：测试转向架、车下和车
内的数据采集部分以及数据处理与分析部分；数据采集部分包括测力轮对、构架加速度传感器、轴箱加速度传感器、拉线位移传感器；测试转向架设有前导轴位，前导轴位上安装有测力轮对；测试转向架上还安装有构架加速度传感器，与构架加速度传感器对应的上方为轴箱，轴箱上安装有轴箱加速度传感器；机车的一系悬挂和二系悬挂上安装有拉线位移传感器，且拉线位移传感器与一系悬挂和二系悬挂连接。通过应变信号在轴端采集，降低了微弱信号在传输过程受到的干扰，提高了数据检测和传输的可靠性。通过对关键位置的振动进行实时监测，并对原始数据的分析和处理得出各关键位置的振动值、列车的平稳性及舒适度。通过此特征值，反映列车车体及轮对的运行状态，对车体的长期长距离持续运营能力进行综合评价，进而提出运营管理和维护保养的建议。
附图说明
15.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
16.图1为本实用新型的数据采集部分结构示意图；
17.图2为本实用新型的数据处理分析部分结构示意图；
18.图3为本实用新型的数据采集部分与数据处理分析部分通信结构示意图。
19.图中：1-数据采集部分，2-数据处理分析部分，3-测力轮对，4-构架加速度传感器，5-轴箱加速度传感器，6-拉线位移传感器，7-光电开关，8-速度传感器，9-车体加速度传感器，10-陀螺仪，21-多功能箱，22-工控电脑。
具体实施方式
20.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
21.参见图1，一种机车动力学检测系统，包括：测试转向架、车下和车内的数据采集部分1以及数据处理分析部分2；数据采集部分1包括测力轮对3、构架加速度传感器4、轴箱加速度传感器5、拉线位移传感器6；测试转向架设有前导轴位，前导轴位上安装有测力轮对3；测试转向架上还安装有构架加速度传感器4，与构架加速度传感器4对应的上方为轴箱，轴箱上安装有轴箱加速度传感器5；机车的一系悬挂和二系悬挂上安装有拉线位移传感器6，且拉线位移传感器6与一系悬挂和二系悬挂连接。
22.具体来说，数据采集部分1还包括光电开关7，光电开关7固定安装在测试转向架上；其中光电开关7的激光口朝向测试转向架的上方，激光向上发射。数据采集部分1还包
括：速度传感器8，速度传感器8安装于车辆构架上，车辆构架的车轮幅板与速度传感器8为垂直关系。数据采集部分1还包括：车体加速度传感器9，车体加速度传感器9呈对角布置；其中，车体加速度传感器9布置在测试转向架偏向车体1m的车内地板上。数据采集部分1还包括陀螺仪10，陀螺仪10固定安装在车体座位下方的地板上。
23.本实用新型的实施例中，数据处理分析部分2包括：多功能箱21，测力轮对3、构架加速度传感器4、轴箱加速度传感器5、拉线位移传感器6、加速度传感器8、光电开关7、速度传感器8、车体加速度传感器9、陀螺仪10分别通过电缆与多功能箱21连接。多功能箱21与工控电脑22通过网线连接；工控电脑22将多功能箱21传输的数据进行处理和分析。
24.本实用新型可选的实施例中，安装步骤为：步骤一，在测试转向架的前导轴位上安装测力轮对3和集流环；步骤二，构架加速度传感器4安装在测量轮轨力转向架构架上，位置在对应的一个轴箱上方；步骤三，将轴箱加速度传感器5安装在轴箱上；步骤四：将拉线位移传感器6安装在一系悬挂和二系悬挂的相关部位；步骤五：将光电开关7固定在转向架上，激光口朝上；步骤六：将速度传感器8垂直于车轮幅板固定在车辆构架上；步骤七：安装车体加速度传感器9，将其对角布置在转向架中心偏向车体一侧1000mm的车内地板上；步骤八：将陀螺仪10固定在车体座位下方的地板上；步骤九：将车下和车内的传感器线缆连接至数据多功能箱21，并连接数据多功能箱21和车载电脑。
25.本实用新型实现了机车车辆动力学性能评定及试验鉴定，能达到较高的检测精度，满足一般试验的高精度测量。无需对辐板进行任何加工，不影响轮对服役性能和服役寿命；应变信号在轴端采集，降低了微弱信号在传输过程受到的干扰，提高了数据检测和传输的可靠性；
26.基于上述方案，通过设计一种机车动力学检测系统，包括：测试转向架、车下和车内的数据采集部分1以及数据处理分析部分2；数据采集部分1包括测力轮对3、构架加速度传感器4、轴箱加速度传感器5、拉线位移传感器6；测试转向架设有前导轴位，前导轴位上安装有测力轮对3；测试转向架上还安装有构架加速度传感器4，与构架加速度传感器4对应的上方为轴箱，轴箱上安装有轴箱加速度传感器5；机车的一系悬挂和二系悬挂上安装有拉线位移传感器6，且拉线位移传感器6与一系悬挂和二系悬挂连接。通过应变信号在轴端采集，降低了微弱信号在传输过程受到的干扰，提高了数据检测和传输的可靠性。通过对关键位置的振动进行实时监测，并对原始数据的分析和处理得出各关键位置的振动值、列车的平稳性及舒适度。通过此特征值，反映列车车体及轮对的运行状态，对车体的长期长距离持续运营能力进行综合评价，进而提出运营管理和维护保养的建议。
27.本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的实用新型后，将容易想到本实用新型的其它实施方案。本技术旨在涵盖本实用新型的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本实用新型的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本实用新型的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
28.上述实施例仅表达了较为优选的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

技术特征：
1.一种机车动力学检测系统，其特征在于：包括：测试转向架、车下和车内的数据采集部分以及数据处理与分析部分；所述数据采集部分包括测力轮对、构架加速度传感器、轴箱加速度传感器、拉线位移传感器；所述测试转向架设有前导轴位，所述前导轴位上安装有所述测力轮对；所述测试转向架上还安装有构架加速度传感器，与所述构架加速度传感器对应的上方为轴箱，所述轴箱上安装有轴箱加速度传感器；机车的一系悬挂和二系悬挂上安装有所述拉线位移传感器，且所述拉线位移传感器与所述一系悬挂和二系悬挂连接。2.根据权利要求1所述的一种机车动力学检测系统，其特征在于，所述数据采集部分还包括光电开关，所述光电开关固定安装在所述测试转向架上；其中所述光电开关的激光口朝向所述测试转向架的上方，激光向上发射。3.根据权利要求2所述的一种机车动力学检测系统，其特征在于，所述数据采集部分还包括：速度传感器，所述速度传感器安装于车辆构架上，所述车辆构架的车轮幅板与所述速度传感器为垂直关系。4.根据权利要求2所述的一种机车动力学检测系统，其特征在于，所述数据采集部分还包括：车体加速度传感器，所述车体加速度传感器呈对角布置；其中，车体加速度传感器布置在所述测试转向架偏向车体1m的车内地板上。5.根据权利要求2所述的一种机车动力学检测系统，其特征在于，所述数据采集部分还包括陀螺仪，所述陀螺仪固定安装在车体座位下方的地板上。6.根据权利要求1所述的一种机车动力学检测系统，其特征在于，所述数据处理与分析部分包括：多功能箱，所述测力轮对、构架加速度传感器、轴箱加速度传感器、拉线位移传感器、加速度传感器、光电开关、速度传感器、车体加速度传感器、陀螺仪分别通过电缆与所述多功能箱连接。7.根据权利要求6所述的一种机车动力学检测系统，其特征在于，所述数据处理与分析部分还包括工控电脑，所述多功能箱与所述工控电脑通过网线连接；所述工控电脑将所述多功能箱传输的数据进行处理和分析。

技术总结
一种机车动力学检测系统，包括：测试转向架、数据采集部分以及数据处理与分析部分；数据采集部分包括测力轮对、构架加速度传感器、轴箱加速度传感器、拉线位移传感器；测试转向架设有前导轴位，前导轴位上安装有测力轮对；测试转向架上还安装有构架加速度传感器，与构架加速度传感器对应的上方为轴箱，轴箱上安装有轴箱加速度传感器；机车的一系悬挂和二系悬挂上安装有拉线位移传感器，且拉线位移传感器与一系悬挂和二系悬挂连接。通过应变信号在轴端采集，降低了微弱信号在传输过程受到的干扰，提高了数据检测和传输的可靠性。通过对关键位置的振动进行实时监测，并对原始数据的分析和处理得出各关键位置的振动值、列车的平稳性及舒适度。性及舒适度。性及舒适度。


技术研发人员：吴帮明 王永富 张宏宇 冯宇 闻立鑫 杨龙 王鹏 张浩 彭世鑫 邓毅东 张南川
受保护的技术使用者：成都安科泰丰科技有限公司
技术研发日：2022.09.01
技术公布日：2023/5/24