一種鐵路車輛滾動軸承聲學診斷裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于鐵路車輛故障檢測技術領域，具體涉及一種鐵路車輛滾動軸承聲學診斷裝置。
【背景技術】
[0002]滾動軸承是列車走行的關鍵部件，其質量的好壞直接影響到行車安全。我國各種列車具有開行密度大，運行里程長，運行環境復雜，軸承型式多樣，壽命離散性大等特點，要確保列車運行安全需要對列車軸承的運行狀態進行動態監測。
[0003]現有技術中，國內對于列車軸承運行狀態檢測的手段是滾動軸承故障軌邊聲學診斷系統。該系統主要是針對貨車軸承，在貨車運行過程中，軸承的內圈、外圈、滾子、保持架之間相對轉動。如果軸承工作面出現缺陷，軸承旋轉時滾子會周期性碾壓缺陷部位，產生沖擊振動激發軸承共振，產生可以被檢測的異常聲音信號。
[0004]滾動軸承故障軌邊聲學診斷系統采用軸承聲學診斷技術結合射頻車號跟蹤技術，對運行貨車軸承的運行狀態進行跟蹤檢測，對軸承缺陷進行趨勢分析與報警，但是，該聲學診斷系統只是針對貨車檢測，隨著列車的全面提速及動車組的普及，對客車及動車組的軸承故障在線檢測成為一種檢測趨勢，需要對貨車滾動軸承故障軌邊聲學診斷系統進行升級改造以適應客車及動車組的在線檢測勢。
[0005]另外，貨車載有射頻車號標簽，通過射頻車號識別對車輛進行跟蹤確認，實現軸承故障發展的趨勢跟蹤與報警。現階段動車組和部分客車車輛沒有安裝射頻車號標簽，因此無法通過射頻車號來跟蹤確認車輛，也就不能對軸承進行趨勢跟蹤與報警。
【實用新型內容】
[0006]本實用新型的目的是為了解決客車、動車組車輛由于無射頻車號，無法對車輛進行辨認和趨勢跟蹤的綜合探測，提出的一種鐵路車輛滾動軸承聲學診斷裝置。
[0007]一種鐵路車輛滾動軸承聲學診斷裝置包括軌邊設備及軌邊機房內設備；
[0008]軌邊設備包括:滾動軸承聲學采集箱、車號圖像采集箱、射頻車號采集箱、開機傳感器和車速測量傳感器；
[0009]軌邊機房內設備包括:軌邊機房和機房機柜；
[0010]機房機柜設在軌邊機房內，機房機柜包括:滾動軸承聲學分析主機、圖像車號識別主機和射頻車號分析處理主機；
[0011 ] 滾動軸承聲學采集箱包括2個軌邊保護機柜和2個麥克風陣列，2個麥克風陣列分別安置于2個軌邊保護機柜中；2個軌邊保護機柜分別對稱固定在距離鐵軌兩側1.7-2米處，滾動軸承聲學采集箱上邊緣與列車軸承上邊緣位于同一水平高度，滾動軸承聲學采集箱連接滾動軸承聲學分析主機；
[0012]開機傳感器通過卡具固定在鐵軌內側，位于來車方向距離滾動軸承聲學采集箱的50-120米處，連接滾動軸承聲學采集箱和滾動軸承聲學分析主機；
[0013]車速測量傳感器為4個，依次通過卡具固定于與開機傳感器相同的鐵軌內側，通過電纜連接滾動軸承聲學分析主機；
[0014]射頻車號采集箱通過卡具固定于鐵軌兩枕木之間，不高于鐵軌平面，與來車方向的首個車速測量傳感器的間距保持2米；通過電纜接入射頻車號分析處理主機，射頻車號分析處理主機通過串口通訊方式連接到滾動軸承聲學分析主機；
[0015]車號圖像采集箱包括保護機柜、補償光源和線陣相機，車號圖像采集箱在軌邊機房的同側，與滾動軸承聲學采集箱并列放置，同時通過網絡通信電纜連接圖像車號識別主機，經過網絡路由器連接滾動軸承聲學分析主機；
[0016]滾動軸承聲學分析主機包括數據處理主機，聲學信號調理機和軌邊信號處理機。
[0017]本實用新型的優點在于:
[0018](I) 一種鐵路車輛滾動軸承聲學診斷裝置，結合圖像車號識別技術與滾動軸承聲學診斷技術，可以對貨車、客車、動車組的各類車型的滾動軸承進行跟蹤監測，拓寬了滾動軸承聲學診斷系統的測量范圍。
[0019](2) 一種鐵路車輛滾動軸承聲學診斷裝置，在保留原有系統全部的結構功能下，增加一種圖像車號自動識別技術，可以與原有的射頻車號信息進行互相驗證，提高車號識別的準確率。
【附圖說明】
[0020]圖1:一種鐵路車輛滾動軸承聲學診斷裝置的現場安裝示意圖；
[0021]圖2:—種鐵路車輛滾動軸承聲學診斷裝置的系統框圖；
[0022]圖中:101-開機傳感器；102-車速測量傳感器；103-射頻車號采集箱；104-滾動軸承聲學采集箱；105_車號圖像采集箱；106-電纜；107_軌邊機房；108_機房機柜；109-射頻車號分析處理主機；110-滾動軸承聲學分析主機；111-圖像車號識別主機；112-網絡路由器；
【具體實施方式】
[0023]下面將結合附圖和實施例對本實用新型作進一步的詳細說明。
[0024]一種鐵路車輛滾動軸承聲學診斷裝置，采用軌邊聲學探測技術及車號識別技術對運行中的列車軸承聲學信號進行采集分析，對列車車號進行采集與識別，對軸承故障的車輛實現跟蹤報警，屬于列車軸承故障診斷系統，動態監測運行中的列車軸承的故障，包括內圈、外圈、滾子故障及平輪故障。
[0025]一種鐵路車輛滾動軸承聲學診斷裝置如圖1和圖2所示，包括軌邊設備及軌邊機房內設備；
[0026]軌邊設備主要包括:滾動軸承聲學采集箱104、車號圖像采集箱105、射頻車號采集箱103、開機傳感器101、車速測量傳感器102和電纜106。
[0027]軌邊機房內設備包括:軌邊機房107和機房機柜108。
[0028]機房機柜108放置在軌邊機房107內，機房機柜108的設備包括:滾動軸承聲學分析主機110、圖像車號識別主機111、射頻車號分析處理主機109和網絡路由器112。
[0029]其中，開機傳感器101、車速測量傳感器102、射頻車號采集箱103、滾動軸承聲學采集箱104、射頻車號分析處理主機109和滾動軸承聲學分析主機110組成滾動軸承故障軌邊聲學診斷系統；
[0030]車號圖像采集箱105和圖像車號識別主機111組成了圖像車號識別系統。
[0031]軌邊機房107、機房機柜108、電纜106、網絡路由器112為滾動軸承故障軌邊聲學診斷系統與圖像車號識別系統共同享有設備。
[0032]列車通過開機傳感器101時形成開機信號，送入滾動軸承聲學分析主機110產生工作信號，通過電纜106傳遞給車速測量傳感器102、射頻車號采集箱103、滾動軸承聲學采集箱104和射頻車號分析處理主機109，啟動滾動軸承故障軌邊聲學診斷系統；同時通過網絡路由器112將工作信號傳遞給車號圖像采集箱105和圖像車號識別主機111，啟動圖像車號識別系統，完成整個鐵路車輛滾動軸承聲學診斷裝置的正常啟動。
[0033]將工作信號傳遞給滾動軸承聲學采集箱104和車號圖像采集箱105后，整個鐵路車輛滾動軸承聲學診斷裝置從等待接車狀態轉換成探測狀態。
[0034]開機傳感器101優選接近開關傳感器，通過卡具固定在鐵軌內側，位于來車方向距離滾動軸承聲學采集箱104的50-120米處；優選50米，來車方向初始人為設定，本實施例設定從右向左方向為來車方向。開機傳感器101通過電纜106連接滾動軸承聲學采集箱104和滾動軸承聲學分析主機110。當列車通過開機傳感器101后產生開機信號，送到滾動軸承聲學分析主機110。
[0035]車速測量傳感器102優選接近開關傳感器，不低于2個，優選4個，依次通過卡具固定于與開機傳感器相同的鐵軌內側，位于滾動軸承聲學采集箱104前方。通過電纜106連接到滾動軸承聲學分析主機110。車速測量傳感器102測量列車車輪的信號；
[0036]當列車車輪依次通過4個車速測量傳感器102時產生車輪信號，通過電纜106送入滾動軸承聲學分析主機110中形成過車列車的測速車輪信號；
[0037]滾動軸承聲學采集箱104包括2個軌邊保護機柜和2個麥克風陣列，2個麥克風陣列安置于2個軌邊保護機柜中，固定在兩個圓筒形的粧子上；2個軌邊保護機柜分別對稱固定在距離鐵軌兩側1.7-2米處，優選1.9米；根據行車方向人為設定主副，本實施例中位于軌邊機房107同側的設為主機柜；滾動軸承聲學采集箱104上邊緣與列車軸承上邊緣位于同一水平高度。滾動軸承聲學采集箱104通過麥克風陣列采集鐵路列車的車輪軸承聲學信號，經過初步調理后送入滾動軸承聲學分析主機110。
[0038]具體為:當列車通過滾動軸承聲學采集箱104的探測范圍時，滾動軸承聲學采集箱104開始工作，麥克風陣列采集列車軸承聲學信號轉換形成電學信號，通過電纜106送入滾動軸