軌邊跟隨式列車輪對(duì)軸承聲音采集裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種軌邊跟隨式列車輪對(duì)軸承聲音采集裝置，包括有平行于列車軌道安裝的平行軌道和平行軌道上可以快速移動(dòng)的移動(dòng)平臺(tái)，移動(dòng)平臺(tái)上安裝有麥克風(fēng)。當(dāng)列車到達(dá)平行軌道的一端時(shí)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)使平行軌道上的移動(dòng)平臺(tái)加速到與列車相同的速度，同時(shí)移動(dòng)平臺(tái)上的麥克風(fēng)開始采集聲音信號(hào)。由于移動(dòng)平臺(tái)是跟隨列車同向同速運(yùn)動(dòng)的，所以能消除多普勒效應(yīng)對(duì)采集到的聲音信號(hào)的影響，因此能夠提高特征提取與診斷決策的可靠性與精確性。且該裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便快捷可靠，降低了列車輪對(duì)軸承故障診斷的成本。
【專利說明】
軌邊跟隨式列車輪對(duì)軸承聲音采集裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷領(lǐng)域，具體的說是一種軌邊跟隨式列車輪對(duì)軸承聲音采集裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]作為列車的關(guān)鍵部件，輪對(duì)軸承長(zhǎng)時(shí)間處于高速、重載的工作狀態(tài)，各部件表面接觸應(yīng)力反復(fù)作用，極易引起疲勞、裂紋、壓痕以致斷裂、膠著、磨損等問題，會(huì)帶來振動(dòng)增加、噪聲和轉(zhuǎn)動(dòng)阻力等問題，嚴(yán)重時(shí)會(huì)出現(xiàn)卡滯，使得整個(gè)輪軸系統(tǒng)失效，甚至造成重大安全事故，因而需要對(duì)其運(yùn)行狀況進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)。
[0003]軌邊聲學(xué)檢測(cè)技術(shù)是列車輪對(duì)軸承健康監(jiān)測(cè)與故障診斷的有效手段之一，具有代表性的是美國(guó)的TADS系統(tǒng)和澳大利亞的RailBAM系統(tǒng)，通過安裝在列車軌道兩側(cè)的麥克風(fēng)采集列車高速通過時(shí)輪對(duì)軸承發(fā)出的聲音信號(hào)，然后對(duì)采集到的聲音信號(hào)進(jìn)行處理，提取反映軸承運(yùn)行狀況的有效特征，實(shí)現(xiàn)健康監(jiān)測(cè)與故障診斷。由于列車與麥克風(fēng)的高速相對(duì)運(yùn)動(dòng)，麥克風(fēng)采集的聲音信號(hào)具有多普勒畸變，使得信號(hào)產(chǎn)生時(shí)域和頻域上的調(diào)制，給后續(xù)信號(hào)處理與故障特征有效提取帶來了干擾，最終影響診斷結(jié)論的精確性與可靠性。為解決上述問題，本發(fā)明提出一種軌邊跟隨式聲音信號(hào)采集裝置，在該裝置中麥克風(fēng)被安裝在移動(dòng)平臺(tái)上，移動(dòng)平臺(tái)可以在與列車軌道平行的軌道上快速移動(dòng)。當(dāng)列車高速通過采集裝置前時(shí)，該移動(dòng)平臺(tái)能以與列車即時(shí)行進(jìn)速度相同大小和方向的速度運(yùn)動(dòng)，因而能消除多普勒效應(yīng)對(duì)采集到的聲音信號(hào)的影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供一種使用移動(dòng)式麥克風(fēng)的列車輪對(duì)軸承聲音采集裝置。該裝置在列車軌道一側(cè)安裝與列車軌道平行的平行軌道，在平行軌道上放置移動(dòng)平臺(tái)，在移動(dòng)平臺(tái)上安裝麥克風(fēng)。當(dāng)列車到達(dá)平行軌道一端時(shí)，平行軌道上的移動(dòng)平臺(tái)開始加速運(yùn)動(dòng)，達(dá)到與列車相同的行進(jìn)速度，同時(shí)移動(dòng)平臺(tái)上面的麥克風(fēng)開始采集列車輪對(duì)軸承發(fā)出的聲音信號(hào)，由于麥克風(fēng)和列車是相對(duì)靜止的，故可以消除多普勒效應(yīng)對(duì)采集到的軸承聲音信號(hào)的影響。
[0005]本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:一種軌邊跟隨式列車輪對(duì)軸承聲音采集裝置，包括安裝在列車鐵軌下方的第一感應(yīng)器與第二感應(yīng)器，控制電箱、平行軌道、移動(dòng)平臺(tái)裝置、拖鏈和列車軌道;移動(dòng)平臺(tái)裝置包括:麥克風(fēng)采集裝置、拖鏈連接桿、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)齒輪、平臺(tái)驅(qū)動(dòng)滾輪、橫向限位滾輪、平臺(tái)從動(dòng)滾輪、移動(dòng)平臺(tái)和橫向距離調(diào)節(jié)螺母;麥克風(fēng)采集裝置安裝于移動(dòng)平臺(tái)上，拖鏈連接桿固定于移動(dòng)平臺(tái)一端，驅(qū)動(dòng)電機(jī)分別安裝在移動(dòng)平臺(tái)兩邊外側(cè)，電機(jī)驅(qū)動(dòng)齒輪分別安裝在移動(dòng)平臺(tái)兩邊內(nèi)側(cè)，并與驅(qū)動(dòng)電機(jī)相連，電機(jī)驅(qū)動(dòng)齒輪與平臺(tái)驅(qū)動(dòng)滾輪上的齒輪相嚙合，從而用于驅(qū)動(dòng)平臺(tái)的驅(qū)動(dòng)滾輪轉(zhuǎn)動(dòng)，移動(dòng)平臺(tái)兩邊內(nèi)側(cè)分別安裝兩個(gè)橫向限位滾輪，每個(gè)限位滾輪兩端分別有一個(gè)橫向距離調(diào)節(jié)螺母，平臺(tái)驅(qū)動(dòng)滾輪和平臺(tái)從動(dòng)滾輪分別固定于平行軌道的上下兩端；當(dāng)列車從列車軌道一端行駛到第一感應(yīng)器的上方時(shí)，第一感應(yīng)器觸發(fā)驅(qū)動(dòng)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，在驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)下，移動(dòng)平臺(tái)開始做與列車方向相同的加速運(yùn)動(dòng)，直至加速到與列車同速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)移動(dòng)平臺(tái)加速到與列車速度相同時(shí)，麥克風(fēng)采集裝置開始采集聲音信號(hào)，當(dāng)列車行駛到第二感應(yīng)器的上方時(shí)，麥克風(fēng)采集裝置停止采集聲音信號(hào)，同時(shí)移動(dòng)平臺(tái)減速運(yùn)動(dòng)至停止，由于麥克風(fēng)采集裝置在采集聲音信號(hào)時(shí)與列車相對(duì)靜止，所以能消除多普勒效應(yīng)對(duì)采集到的聲音信號(hào)的影響，為后續(xù)的信號(hào)處理與特征提取帶來方便，使診斷結(jié)果更精確可靠。
[0006]其中，所述的第一、第二感應(yīng)器安裝在列車鐵軌下方，當(dāng)列車到達(dá)時(shí)能夠發(fā)出通過信號(hào)。
[0007]其中，所述的平行軌道與列車鐵軌平行，軌道上安裝有與移動(dòng)平臺(tái)裝置相連接的拖鏈。
[0008]其中，所述的移動(dòng)平臺(tái)上安裝有麥克風(fēng)采集裝置和驅(qū)動(dòng)電機(jī)。
[0009]其中，所述的拖鏈的一端連接于移動(dòng)平臺(tái)裝置，另一端連接于平行軌道，且內(nèi)部有連接移動(dòng)平臺(tái)裝置與固定平行軌道的導(dǎo)線，用于供電和信號(hào)傳輸。
[0010]本發(fā)明的有益效果為:使用移動(dòng)麥克風(fēng)裝置對(duì)列車輪對(duì)軸承聲音進(jìn)行采集，相比于美國(guó)的TADS系統(tǒng)和澳大利亞的RailBAM系統(tǒng)而言，能消除多普勒效應(yīng)對(duì)采集到的聲音信號(hào)的影響，因此能夠提高特征提取與診斷決策的可靠性與精確性。
【附圖說明】
[0011]圖1為本系統(tǒng)的整體不意圖；
[0012]圖2為移動(dòng)平臺(tái)裝置示意圖。
[0013]圖中附圖標(biāo)記含義為:I為第一感應(yīng)器，2為第二感應(yīng)器，3為控制電箱，4為平行軌道，5為移動(dòng)平臺(tái)裝置，6為拖鏈，7為列車軌道，501為麥克風(fēng)采集裝置，502為拖鏈連接桿，503為驅(qū)動(dòng)電機(jī)，504為電機(jī)驅(qū)動(dòng)齒輪，505為平臺(tái)驅(qū)動(dòng)滾輪，506為橫向限位滾輪，507為平臺(tái)從動(dòng)滾輪，508為移動(dòng)平臺(tái)，509為橫向距離調(diào)節(jié)螺母。
[0014]具體實(shí)施步驟
[0015]下面結(jié)合附圖以及【具體實(shí)施方式】進(jìn)一步說明本發(fā)明。
[0016]—種列車輪對(duì)軸承軌邊跟隨式聲音信號(hào)采集裝置，包括有安裝在列車軌道上的第一感應(yīng)器1、第二感應(yīng)器2、控制電箱3、平行軌道4、移動(dòng)平臺(tái)裝置5、拖鏈6、列車軌道7;移動(dòng)平臺(tái)裝置5包括:麥克風(fēng)采集裝置501、拖鏈連接桿502、驅(qū)動(dòng)電機(jī)503、電機(jī)驅(qū)動(dòng)齒輪504、平臺(tái)驅(qū)動(dòng)滾輪505、橫向限位滾輪506、平臺(tái)從動(dòng)滾輪507、移動(dòng)平臺(tái)508、橫向距離調(diào)節(jié)螺母509;麥克風(fēng)采集裝置501安裝于移動(dòng)平臺(tái)508上，拖鏈連接桿502固定于移動(dòng)平臺(tái)508—端，拖鏈6—端連接于拖鏈連接桿502，另一端連接于平行軌道4上，驅(qū)動(dòng)電機(jī)503分別安裝在移動(dòng)平臺(tái)508兩邊外側(cè)，電機(jī)驅(qū)動(dòng)齒輪504分別安裝在移動(dòng)平臺(tái)508兩邊內(nèi)側(cè)，并與驅(qū)動(dòng)電機(jī)503相連，電機(jī)驅(qū)動(dòng)齒輪504與平臺(tái)驅(qū)動(dòng)滾輪505上的齒輪相嚙合，從而用于驅(qū)動(dòng)平臺(tái)驅(qū)動(dòng)滾輪505轉(zhuǎn)動(dòng)，移動(dòng)平臺(tái)508兩邊內(nèi)側(cè)分別安裝兩個(gè)橫向限位滾輪506，每個(gè)限位滾輪506兩端分別有一個(gè)橫向距離調(diào)節(jié)螺母509，橫向距離調(diào)節(jié)螺母509用于調(diào)節(jié)移動(dòng)平臺(tái)裝置5兩側(cè)與平行軌道4的橫向距離，平臺(tái)驅(qū)動(dòng)滾輪505和平臺(tái)從動(dòng)滾輪507分別固定于平行軌道4的上下兩端；當(dāng)列車從列車軌道7—端行駛到第一感應(yīng)器I的上方時(shí)，第一感應(yīng)器I觸發(fā)驅(qū)動(dòng)電機(jī)503運(yùn)轉(zhuǎn)，在驅(qū)動(dòng)電機(jī)503驅(qū)動(dòng)下，移動(dòng)平臺(tái)508開始做與列車方向相同的加速運(yùn)動(dòng)，直至加速到與列車同速運(yùn)動(dòng)。當(dāng)移動(dòng)平臺(tái)508加速到與列車速度相同時(shí)，麥克風(fēng)采集裝置501開始采集聲音信號(hào)。當(dāng)列車行駛到第二感應(yīng)器2的上方時(shí)，麥克風(fēng)采集裝置501停止采集聲音信號(hào)，同時(shí)移動(dòng)平臺(tái)508減速運(yùn)動(dòng)至停止。由于麥克風(fēng)采集裝置501在采集聲音信號(hào)時(shí)與列車相對(duì)靜止，所以能消除多普勒效應(yīng)對(duì)采集到的聲音信號(hào)的影響，為后續(xù)的信號(hào)處理與特征提取帶來方便，使診斷結(jié)果更精確可靠。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種軌邊跟隨式列車輪對(duì)軸承聲音采集裝置，其特征在于:包括安裝在列車鐵軌下方的第一感應(yīng)器(I)與第二感應(yīng)器(2)、控制電箱(3)、平行軌道(4)、移動(dòng)平臺(tái)裝置(5)、拖鏈(6)和列車軌道(7);移動(dòng)平臺(tái)裝置(5)包括:麥克風(fēng)采集裝置(501)、拖鏈連接桿(502)、驅(qū)動(dòng)電機(jī)(503)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)齒輪(504)、平臺(tái)驅(qū)動(dòng)滾輪(505)、橫向限位滾輪(506)、平臺(tái)從動(dòng)滾輪(507)、移動(dòng)平臺(tái)(508)和橫向距離調(diào)節(jié)螺母(509);麥克風(fēng)采集裝置(501)安裝于移動(dòng)平臺(tái)(508)上，拖鏈連接桿(502)固定于移動(dòng)平臺(tái)(508)—端，驅(qū)動(dòng)電機(jī)(503)分別安裝在移動(dòng)平臺(tái)(508)兩邊外側(cè)，電機(jī)驅(qū)動(dòng)齒輪(504)分別安裝在移動(dòng)平臺(tái)(508)兩邊內(nèi)側(cè)，并與驅(qū)動(dòng)電機(jī)(503)相連，電機(jī)驅(qū)動(dòng)齒輪(504)與平臺(tái)驅(qū)動(dòng)滾輪(505)上的齒輪相嚙合，從而用于驅(qū)動(dòng)平臺(tái)的驅(qū)動(dòng)滾輪(505)轉(zhuǎn)動(dòng)，移動(dòng)平臺(tái)(508)兩邊內(nèi)側(cè)分別安裝兩個(gè)橫向限位滾輪(506)，每個(gè)限位滾輪(506)兩端分別有一個(gè)橫向距離調(diào)節(jié)螺母(509)，平臺(tái)驅(qū)動(dòng)滾輪(505)和平臺(tái)從動(dòng)滾輪(507)分別固定于平行軌道(4)的上下兩端；當(dāng)列車從列車軌道(7)—端行駛到第一感應(yīng)器(I)的上方時(shí)，第一感應(yīng)器(I)觸發(fā)驅(qū)動(dòng)電機(jī)(503)運(yùn)轉(zhuǎn)，在驅(qū)動(dòng)電機(jī)(503)驅(qū)動(dòng)下，移動(dòng)平臺(tái)(508)開始做與列車方向相同的加速運(yùn)動(dòng)，直至加速到與列車同速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)移動(dòng)平臺(tái)(508)加速到與列車速度相同時(shí)，麥克風(fēng)采集裝置(501)開始采集聲音信號(hào)，當(dāng)列車行駛到第二感應(yīng)器(2)的上方時(shí)，麥克風(fēng)采集裝置(501)停止采集聲音信號(hào)，同時(shí)移動(dòng)平臺(tái)(508)減速運(yùn)動(dòng)至停止，由于麥克風(fēng)采集裝置(501)在采集聲音信號(hào)時(shí)與列車相對(duì)靜止，所以能消除多普勒效應(yīng)對(duì)采集到的聲音信號(hào)的影響，為后續(xù)的信號(hào)處理與特征提取帶來方便，使診斷結(jié)果更精確可靠。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軌邊跟隨式列車輪對(duì)軸承聲音采集裝置，其特征在于:所述的第一、第二感應(yīng)器安裝在列車鐵軌下方，當(dāng)列車到達(dá)時(shí)能夠發(fā)出通過信號(hào)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軌邊跟隨式列車輪對(duì)軸承聲音采集裝置，其特征在于:所述的平行軌道與列車鐵軌平行，軌道上安裝有與移動(dòng)平臺(tái)裝置(5)相連接的拖鏈。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軌邊跟隨式列車輪對(duì)軸承聲音采集裝置，其特征在于:所述的移動(dòng)平臺(tái)上安裝有麥克風(fēng)采集裝置(501)和驅(qū)動(dòng)電機(jī)(503)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軌邊跟隨式列車輪對(duì)軸承聲音采集裝置，其特征在于:所述的拖鏈的一端連接于移動(dòng)平臺(tái)裝置(5)，另一端連接于平行軌道(4)，且內(nèi)部有連接移動(dòng)平臺(tái)裝置(5)與固定平行軌道(4)的導(dǎo)線，用于供電和信號(hào)傳輸。
【文檔編號(hào)】G01M13/04GK105890741SQ201610193147
【公開日】2016年8月24日
【申請(qǐng)日】2016年3月29日
【發(fā)明人】劉方, 付洋洋, 劉永斌, 陸思良, 趙吉文, 李國(guó)麗
【申請(qǐng)人】安徽大學(xué)