專利名稱：一種地鐵車輛走行部磨合試驗診斷系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種機(jī)械設(shè)備制造輔助檢測、檢驗技術(shù)，尤其是一種地鐵車輛走行部磨合試驗診斷系統(tǒng)，屬于地鐵專用制造輔助檢測、維護(hù)裝置
背景技術(shù)：
隨著城市化進(jìn)程不斷深入，公共交通問題日益突出，解決這一問題的首選措施是發(fā)展地鐵和城市軌道交通。目前，地鐵和城市軌道交通處于快速發(fā)展時期，運(yùn)營車輛數(shù)量不斷增多，最小運(yùn)營間隔不斷縮短，同時對運(yùn)營安全也提出了很高的要求，在影響地鐵運(yùn)營安全的諸多因素中，車輛走行部安全問題是重中之重。現(xiàn)在針對地鐵車輛的檢測手段主要是通過車輛回到車庫內(nèi)進(jìn)行人工檢查相關(guān)設(shè)備的狀態(tài)情況，同時也使用紅外軸溫報警裝置監(jiān)測車輛輪對等設(shè)備的溫度，實際上這些措施也是鐵路機(jī)車車輛故障早期的檢測手段，而隨著車輛的速度的加快，這些檢測手段已經(jīng)不能滿足對于列車安全的要求，例如現(xiàn)在普通的地鐵車輛的最高運(yùn)行速度80km/h，并且也已出現(xiàn)了最高運(yùn)行速度是120km/h的地鐵，地鐵車輛安全已經(jīng)實實在在擺在了我們面前。顯然，上述檢測維護(hù)手段是絕對不能滿足要求的。由于上述設(shè)備或者技術(shù)手段無法檢測走行部軸承和傳動齒輪容易產(chǎn)生的疲勞、以及構(gòu)架容易產(chǎn)生的裂紋等故障，而這類故障又是可能引起車輛重大安全事故的隱患。針對上述問題，出現(xiàn)了針對地鐵車輛的走行部的車載在線監(jiān)測診斷裝置，可以實現(xiàn)車輛運(yùn)行時在線監(jiān)測。但無法滿足車輛段或車輛廠在對車輛進(jìn)行架修、廠修時檢測走行部檢修質(zhì)量的要求。因此，如何實現(xiàn)車輛走行部在維修后進(jìn)行地面磨合試驗的同時，即能同步進(jìn)行對相關(guān)部位的監(jiān)測和診斷，通過監(jiān)控檢修質(zhì)量狀態(tài)而保證后期運(yùn)營安全，就成為行業(yè)內(nèi)迫切需要解決的課題。

實用新型內(nèi)容本實用新型發(fā)明的目的旨在提出一種地鐵車輛走行部磨合試驗診斷系統(tǒng)，解決地鐵車輛走行部輪對驅(qū)動裝置磨合試驗過程中對軸承、齒輪的完好狀況進(jìn)行有效監(jiān)測和診斷，提高設(shè)備運(yùn)行前的完好率和可靠性。這種地鐵車輛走行部磨合試驗診斷系統(tǒng)，包括安裝在地鐵車輛走行部輪對驅(qū)動裝置上進(jìn)行振動狀態(tài)檢測的磁吸式振動沖擊傳感器、以及測量構(gòu)件溫度變化的磁吸式溫度傳感器，采集車輛輪對轉(zhuǎn)動信號的光電轉(zhuǎn)速傳感器或磁電式轉(zhuǎn)速傳感器，將上述傳感器信號進(jìn)行切換的集線器，將從所述集線器接收到的包含振動沖擊信號、溫度信號以及轉(zhuǎn)速信號進(jìn)行預(yù)處理和根據(jù)轉(zhuǎn)速信號對所述預(yù)處理后的振動沖擊和溫度信號進(jìn)行跟蹤采集的數(shù)據(jù)采集的診斷儀，能將接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析診斷處理的工控機(jī)，顯示走行部軸承齒輪經(jīng)過故障診斷專家系統(tǒng)診斷后的結(jié)論的狀態(tài)顯示屏，可以輸出客戶要求的信息表的打印機(jī)，保障整個系統(tǒng)不間斷工作的UPS電源，和可以將所述診斷儀、嵌入故障診斷專家系統(tǒng)的工控機(jī)、狀態(tài)顯示屏、打印機(jī)以及UPS電源組裝為一體的機(jī)柜；其中所述的診斷儀、工控機(jī)、UPS 電源、打印機(jī)、狀態(tài)顯示屏置于可屏蔽外界干擾的防電磁干擾機(jī)柜內(nèi)，磁吸式振動沖擊傳感器、磁吸式溫度傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器分別通過集線器接入位于防電磁干擾機(jī)柜內(nèi)的診斷儀， 并與診斷儀的相應(yīng)部位實現(xiàn)電連接，所述的診斷儀與工控機(jī)實現(xiàn)電連接，并通過工控機(jī)同時與UPS電源、打印機(jī)、狀態(tài)顯示屏連通，構(gòu)建成一個診斷、顯示裝置。如圖1。所述的集線器4是固定安裝式或可移動式的。所述的集線器4包括2塊前置處理器電路板4-1、1塊轉(zhuǎn)速信號處理器電路板4-2、 1塊底板、DCl 10V/12V模塊4-3和外部接口，外部接口分別與前置處理器電路板4_1和轉(zhuǎn)速信號處理器器電路板4-2連接，其中底板用于固定前置處理器電路板4-1和轉(zhuǎn)速信號處理器電路板4-2 ；所述外接接口包括數(shù)據(jù)總線輸出接口 SJ、DC110V輸入接口 DJ、轉(zhuǎn)速輸出總線接口 ZJ、與磁吸式振動沖擊傳感器1連接的航插接口 SAl SA14、與磁吸式溫度傳感器2 連接的航插接口 STl ST14、環(huán)境溫度傳感器ST15、光電轉(zhuǎn)速輸入接口 ZSl和磁電轉(zhuǎn)速輸入接口 M2。如圖2。所述的轉(zhuǎn)速信號處理器電路板4-2包括電源處理及接口單元4-21、磁電處理單元 4-22、光電處理單元4-23和485接口 4- 。如圖3。所述診斷儀包括2個數(shù)據(jù)采集器，以及外接接口和指示燈，外接接口分別包括數(shù)據(jù)總線輸入接口 SI-I和SI-2、轉(zhuǎn)速輸入總線接口 ZI-I和ZI-2、通信總線接口 TX和DCllOV 接口 DI。如圖4。所述的數(shù)據(jù)采集器中有包括4塊板卡，分別為數(shù)字信號采集處理板5-3、共振解調(diào)信號處理板5-2、接口板5-1和電源板5-4。如圖5。所述的磁吸式振動沖擊傳感器、磁吸式溫度傳感器和轉(zhuǎn)速傳感器通過電纜連接到集線器，傳感器信號集中輸入集線器，集線器通過總線方式與診斷儀相連，診斷儀所采集到的經(jīng)過預(yù)處理的數(shù)據(jù)傳輸?shù)焦た貦C(jī)，其中預(yù)置的故障診斷專家系統(tǒng)軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行實時分析，并給出診斷結(jié)論，用以指導(dǎo)維修。故障診斷專家系統(tǒng)軟件還具有將原始數(shù)據(jù)和診斷過程數(shù)據(jù)保存到數(shù)據(jù)庫，以便日后數(shù)據(jù)的回放、查詢、分析、管理和離線診斷的功能，軟件基于 Windows系統(tǒng)平臺，操作可通過觸摸顯示屏進(jìn)行，操作方便、界面直觀友好。本系統(tǒng)具有性能穩(wěn)定、可靠、操作簡單等特點，其診斷結(jié)果對運(yùn)用、維修、及相關(guān)管理人員具有參考價值。本系統(tǒng)適用于地鐵車輛廠，或者具備走行部輪對驅(qū)動裝置解體維修能力并具備磨合試驗條件的車輛段使用。

圖1為本實用新型的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖；圖2為集線器結(jié)構(gòu)框圖；圖3為轉(zhuǎn)速信號處理器電路板結(jié)構(gòu)框圖；圖4為診斷儀結(jié)構(gòu)框圖；圖5數(shù)據(jù)采集器結(jié)構(gòu)框圖。圖中，SA1-SA14為14個振動沖擊傳感器接口，ST1-ST15為14個溫度傳感器接口， ST15為環(huán)境溫度傳感器，ZSl為光電轉(zhuǎn)速輸入接口，ZS2為磁電轉(zhuǎn)速輸入接口，SJ為數(shù)據(jù)總線輸出接口，DJ為DClIOV輸入接口，ZJ為轉(zhuǎn)速輸出總線接口。
具體實施方式
本系統(tǒng)需要利用地鐵車輛走行部磨合試驗臺，下面具體說明本系統(tǒng)的技術(shù)方案。地鐵車輛走行部磨合試驗診斷系統(tǒng)包括由安裝在地鐵車輛走行部輪對驅(qū)動裝置的磁吸式振動沖擊傳感器1以及測量溫度的磁吸式溫度傳感器2、采集車輛輪對轉(zhuǎn)動信號的光電轉(zhuǎn)速傳感器3或磁電式轉(zhuǎn)速傳感器3、將上述傳感器信號進(jìn)行切換的集線器4、將包含從所述集線器4接收到的振動沖擊信號、溫度信號以及轉(zhuǎn)速信號預(yù)處理和根據(jù)轉(zhuǎn)速信號跟蹤采集所述振動沖擊信號的數(shù)據(jù)采集的診斷儀5、將接收到數(shù)據(jù)經(jīng)過可診斷分析的處理的工控機(jī)6，顯示走行部軸承齒輪經(jīng)過診斷后的結(jié)論的狀態(tài)顯示屏9，可以輸出客戶要求的信息表的打印機(jī)8、提供整個系統(tǒng)不間斷工作的UPS電源7和可以將所述診斷儀5、嵌入故障診斷專家系統(tǒng)的工控機(jī)6、狀態(tài)顯示屏9、打印機(jī)8以及UPS電源7放置于其內(nèi)容并可屏蔽外界干擾的防電磁干擾機(jī)柜10。如圖1為系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖其中的磁吸振動沖擊傳感器1安裝于地鐵動車1個轉(zhuǎn)向架的輪對驅(qū)動裝置部分， 主要包括齒端軸箱軸承、非齒端軸箱軸承、電機(jī)齒端軸承、電機(jī)非齒端軸承、大齒輪、小齒輪夕卜側(cè)、小齒輪內(nèi)側(cè)共7個測點的故障沖擊信號，磁吸式溫度傳感器測量上述7個測點的溫
度信號。表1驅(qū)動裝置每條軸的七個測點位置
權(quán)利要求1.一種地鐵車輛走行部磨合試驗診斷系統(tǒng)，其特征在于包括安裝在地鐵車輛走行部輪對驅(qū)動裝置上進(jìn)行振動狀態(tài)檢測的磁吸式振動沖擊傳感器(1)、以及測量構(gòu)件溫度變化的磁吸式溫度傳感器O)，采集車輛輪對轉(zhuǎn)動信號的光電轉(zhuǎn)速傳感器C3)或磁電式轉(zhuǎn)速傳感器(3)，將上述傳感器信號進(jìn)行切換的集線器G)，將從所述集線器(4)接收到的包含振動沖擊信號、溫度信號以及轉(zhuǎn)速信號進(jìn)行預(yù)處理和根據(jù)轉(zhuǎn)速信號對所述預(yù)處理后的振動沖擊及溫度信號進(jìn)行跟蹤采集的數(shù)據(jù)采集的診斷儀( ，能將接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析診斷處理的工控機(jī)(6)，顯示走行部軸承齒輪狀態(tài)的顯示屏(9)，可以輸出客戶要求的信息表的打印機(jī)(8)，保障整個系統(tǒng)不間斷工作的UPS電源(7)，和可以將所述診斷儀(5)、工控機(jī)(6)、 狀態(tài)顯示屏(9)、打印機(jī)(8)以及UPS電源(7)組裝為一體的機(jī)柜(10)；其中所述的診斷儀(5)、工控機(jī)(6)、UPS電源(7)、打印機(jī)(8)、狀態(tài)顯示屏(9)置于可屏蔽外界干擾的防電磁干擾機(jī)柜(10)內(nèi)，磁吸式振動沖擊傳感器(1)、磁吸式溫度傳感器O)、轉(zhuǎn)速傳感器(3) 分別通過集線器(4)接入位于防電磁干擾機(jī)柜(10)內(nèi)的診斷儀G)，并與診斷儀的相應(yīng)部位實現(xiàn)電連接，所述的診斷儀與工控機(jī)(6)實現(xiàn)電連接，并通過工控機(jī)(6)同時與UPS電源 (7)、打印機(jī)(8)、狀態(tài)顯示屏(9)連通，構(gòu)建成一個診斷、顯示裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種地鐵車輛走行部磨合試驗診斷系統(tǒng)，其特征在于所述的集線器(4)是固定安裝式或可移動式的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種地鐵車輛走行部磨合試驗診斷系統(tǒng)，其特征在于 所述的集線器(4)包括2塊前置處理器電路板G_l)、l塊轉(zhuǎn)速信號處理器電路板(4-2)、1 塊底板、DC110V/12V模塊(4- 和外部接口，外部接口分別與前置處理器電路板(4-1)和轉(zhuǎn)速信號處理器電路板(4- 連接，其中底板用于固定前置處理器電路板(4-1)和轉(zhuǎn)速信號處理器電路板0_2)；所述外接接口包括數(shù)據(jù)總線輸出接口(SJ)、DC110V輸入接口(DJ)、 轉(zhuǎn)速輸出總線接口(ZJ)、與磁吸式振動沖擊傳感器(1)連接的航插接口 SAl SA(14)、與磁吸式溫度傳感器2連接的航插接口(STl ST14)、環(huán)境溫度傳感器(STK)、光電轉(zhuǎn)速輸入接口(Ml)和磁電轉(zhuǎn)速輸入接口(ZS2)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種地鐵車輛走行部磨合試驗診斷系統(tǒng)，其特征在于所述的轉(zhuǎn)速信號處理器電路板(4- 包括電源處理及接口單元(4-21)、磁電處理單元(4-22)、 光電處理單元(4-23)和485接口 (4-24)
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種地鐵車輛走行部磨合試驗診斷系統(tǒng)，其特征在于所述診斷儀包括2個數(shù)據(jù)采集器，以及外接接口和指示燈，外接接口分別包括一對數(shù)據(jù)總線輸入接口(SI-I)和(SI-2)、一對轉(zhuǎn)速輸入總線接口(ZI-I)和(ZI-2)、通信總線接口(TX)和 DCllOV 接口(DI)。
6.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種地鐵車輛走行部磨合試驗診斷系統(tǒng)，其特征在于所述的數(shù)據(jù)采集器(4)中包括4塊板卡，分別為數(shù)字信號采集處理板(5-3)、共振解調(diào)信號處理板(5-2)、接口板(5-1)和電源板(5-4)。
專利摘要一種地鐵車輛走行部磨合試驗診斷系統(tǒng)，包括安裝在地鐵車輛走行部輪對驅(qū)動裝置的磁吸式振動沖擊傳感器(1)以及磁吸式溫度傳感器(2)，光電轉(zhuǎn)速傳感器(3)或磁電式轉(zhuǎn)速傳感器(3)，將上述傳感器信號進(jìn)行切換的集線器(4)，將包含從所述集線器(4)接收到的信號進(jìn)行數(shù)據(jù)采集的診斷儀(5)，嵌入故障診斷專家系統(tǒng)軟件處理的工控機(jī)(6)，狀態(tài)顯示屏(9)，輸出信息表的打印機(jī)(8)，提供整個系統(tǒng)不間斷工作的UPS電源(7)和可屏蔽外界干擾的防電磁干擾機(jī)柜(10)，本系統(tǒng)的診斷結(jié)果對運(yùn)用、維修、及相關(guān)管理人員具有參考價值，適用于地鐵車輛廠，或者具備走行部輪對驅(qū)動裝置解體維修能力并具備磨合試驗條件的車輛段使用。
文檔編號G01M13/02GK201965028SQ201020192400
公開日2011年9月7日 申請日期2010年5月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月13日
發(fā)明者伍湘輝, 唐德堯, 李云松, 王定曉, 袁小勇, 許艷華, 陳湘, 黃憲, 黃貴發(fā) 申請人:唐德堯