[实用新型]一种机车涡轮增压器故障检测仪

说明书

技术领域

本实用新型属于铁路机车涡轮增压器维护和检测领域，具体涉及机车及车辆上动力装置的辅助设备，特别涉及一种针对机车涡轮增压器的故障测试诊断仪。

背景技术

随着列车不断提速，对机车运行的安全性和可靠性提出了更高的要求。从内燃机车的使用现状来看，在提速机车中由于涡轮增压器故障造成的机破，已占柴油机途中故障一半左右。并且涡轮增压器一旦发生故障，机车就会出现严重的功率不足现象，不仅会造成机破，而且会出现冒黑烟、喷火等现象，造成空调客车车厢内积聚大量浓烟，严重损害旅客的身体健康，损害了铁路运输的形象。由于涡轮增压器转速高，结构复杂，故障原因多，很难分析故障源头。而现有的检测仪器不能准确诊断故障隐患及故障点，难以制定出十分有效的防范措施。

发明内容

本实用新型的目的，在于提供一种科学、可靠、预防涡轮增压器的大破损，可准确查明故障原因的机车涡轮增压器故障测试诊断设备——机车涡轮增压器故障检测仪。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的。

一种机车涡轮增压器故障检测仪，由ICP加速度传感器、电涡流传感器、积分器、信号放大器、低通滤波器、包络解调器、抗混滤波器、多路开关、A/D转换装置、振动频谱分析和微机处理系统组成；若干个并联的ICP加速度传感器电连接积分器，接下依次的电路连接关系为：积分器连接信号放大器，信号放大器连接低通滤波器，低通滤波器连接包络解调器，包络解调器连接抗混滤波器，上述电路器件通过A/D转换器与振动频谱分析系统相连接；电涡流传感器通过TTL电平与振动频谱分析系统相连接，振动频谱分析系统包括嵌入式计算机的微处理系统以及采用的相关软件程序。

本实用新型通过对机车涡轮增压器的长期观测，发现总结了涡轮增压器所表现出的绝大部分故障如转子不平衡、叶片掉块、积炭、漏油、不对中、叶片扫膛等，及其故障早期在振动上的反映。在累积大量实验数据的基础上，采用四个振动极值界限(分别为：径向低频、径向高频、轴向低频和轴向高频)和四种特征频谱线(分别为：低频轴系不平衡、不对中谱线，高频松动和碰摩特征频谱线)这一综合而独特判别方法对机车涡轮增压器异常情况做出判断，确定涡轮增压器振动报警门限值，对涡轮增压器危害较大的几种故障给出有效的故障判断参量或诊断模式。配合该模式，提供了机车涡轮增压器故障检测仪。本实用新型能够有效预防增压器大破损，准确查明故障原因，具有科学分析、判断准确、操作简单、使用方便等一系列优点，在机车涡轮增压器的检修过程中发挥极为显著的良好效果。

附图说明

图1为本实用新型的故障检测仪的结构原理图即结构框图；

图2为本实用新型的实际使用时的操作程序图；

具体实施方式

参见上述附图，本实用新型的装置由ICP加速度传感器、电涡流传感器、积分器、信号放大器、低通滤波器、包络解调器、抗混滤波器、多路开关、A/D转换装置、振动频谱分析和微机处理系统组成，其中ICP加速度传感器、积分器、信号放大器、低通滤波器、包络解调器通过A/D转换器与振动频谱分析系统相连接；电涡流传感器通过TTL电平与振动频谱分析系统相连接，振动频谱分析系统由嵌入式计算机系统及嵌入其中的振动频谱分析程序构成。

与装置相适应，本实用新型还提供了供涡轮增压器故障检测用计算机软件，其程序主要包括有：1)读入传感器测量数据；2)振动数据与设定的门限值进行比较，小于等于门限值则认定增压器状态正常，并直接输入数据存储系统；大于则认定增压器状态不正常，进入下一程序；3)输入专家系统，判断增压器故障；4)数据存储；5)打印结果，结束。

本实用新型各部分的进一步详述如下：

本实用新型机车涡轮增压器故障检测仪由硬件和软件两大部分组成。硬件系统可由嵌入式计算机(工业控制计算机)、触摸屏、采集板、传感器等部件组成。软件系统由Labview语言进行开发，用Access进行数据管理，频谱分析系统采用Labview语言编写，具有强大的现场数据分析功能。本实用新型构思具有独创性的；然而从总体构思出发，检测仪在结构上则是组合各种已有的先进技术而设计制造出来的，故这一部分可以认定为一种组合实用新型。

机车涡轮增压器故障检测仪系将振动测量、数据采集与控制、振动频谱分析、数据库(包括专家系统)和外部设备等多项已知先进技术和部件有机地结合在一起制成的，它具备振动数据采集、判断分析、惰转时间测量、数据管理等功能。下面就分别地将上述各项技术予以公开，重点是数据采集与控制系统和振动频谱分析系统。

(一)数据采集与控制系统