[发明专利]一种铁路轴承智能在线检测方法及其装置

说明书

技术领域

本发明属于铁路客、货车车辆走行部位的轮对轴承检测技术，主要涉及一种铁路轴承智能在线检测方法及其装置。

背景技术

截至2006年底，全国铁路客车拥有量达到4.26万辆，全国铁路货车拥有量达到56.67万辆；根据铁道部十一五规划，铁道部将投入2500亿元人民币进行机车车辆购置和技术改造投资。预计到2010年，动车组配置达到1000列左右，客车保有量达到4.5万辆左右，货车保有量达到70万辆(含企业自备车10万辆)。

虽然国家投入了大量的资金进行车辆购置，但是由于国内铁路客、货车车辆由于高速重载，使客、货车车辆处于超负荷运转。然而铁路车辆运用状态下轮对轴承的异常信息、结构健康、故障诊断，完全采用人工检测(站修或段修)，由工人手动凭感觉进行状态判断，可靠性不高；另外在站修中也有采用专用设备对客、货车轮对中的滚动轴承进行模拟加载并高速旋转的方法来识别滚动轴承中的故障；上述检测方法存在以下问题：

1)、利用人工进行检测判断故障轴承，随意性大；故障的识别率相对不高。

2)、工作经验、环境条件、心理因素等均对于故障轴承的检测判断造成一定影响。

3)、采用使轮对轴承高速转动并同时加载的方法，过程复杂，效率、成功率不高。

4)、利用车辆进站时对轴温进行红外线预报，经实验证明，正确率较低。

每年由于轴承故障造成的行车事故，由行车事故引发的直接经济损失超过1亿元，而间接损失为直接损失的20倍，国内铁路运用状态下对轮对轴承的异常信息、结构健康、故障诊断装置的需求非常迫切。

发明内容

本发明的目的即是提出一种铁路轴承智能在线检测方法及其装置，以替代目前的人工检测，大大提高检测的准确率确保铁路车辆的行车安全，从而有效的避免每年由于轴承故障造成的行车事故。

本发明所提出的铁路轴承智能在线检测方法为：该铁路轴承智能在线检测方法包括以下步骤：首先将待检测的轮对滚动进入检测区，计算机输出指令使两个阻挡气缸动作，通过气缸活塞上的挡块对轮对实施阻挡后并使滑台气缸移动使位于其上的阻挡气缸将轮对推至左右对称设置的两套振动检测机构之间，轮对粗定位完成；计算机输出指令使支撑油缸动作通过其活塞上的V型块将轮对的车轴向上顶起，使轮对车轴、被测轴承与两套振动检测机构的主轴位于同一垂直面；校准机构的摆动气缸动作将校准环摆至与振动检测机构主轴同心的位置，校准机构的推力气缸在计算机指令下动作使摆动气缸和校准环移动将校准环套于被测轴承上，由光纤传感器对被测轴承与校准环的同心度进行检测并由计算机输出调整指令，通过支撑油缸的上下动作使检测轴承与校准环即与两套振动检测机构的主轴同心；计算机输出指令使加载油缸动作推动振动检测机构的动力箱、主轴系统向轮对移动，回转油缸动作使与其联接的卡盘其卡爪抓紧被测轴承的外圈，振动检测机构的电机在计算机指令下带动主轴、卡盘运转，从而使被测轴承外圈旋转，并可由加载油缸相对轮对向外侧动作对被测轴承轴向加载，由支撑油缸向上动作对被测轴承径向加载；振动传感器采集被测轴承的振动信号并由计算机对振动信号进行分析处理；若分析合格，计算机输出指令使滑台气缸动作由阻挡气缸将轮对推离检测区；若分析不合格，由滑台气缸、阻挡气缸将轮对推至扭矩检测区；由两个阻挡气缸前后对其限位，使被测轴承位于扭矩检测机构摩擦轮的上方，对被测轴承进行扭矩检测，顶起气缸在计算机指令下向上顶起使扭矩检测机构的摩擦轮向上顶住被测轴承，摩擦轮由微型电机驱动带动被测轴承外圈转动，由计算机对扭矩传感器测得的扭矩信号进行分析处理。

本发明所提出的铁路轴承智能在线检测装置：其主要包括床身、振动检测机构、扭矩检测机构和校准机构及计算机；

位于地层下的床身为箱体结构，在箱体内和箱体外周填充有河砂；

振动检测机构位于床身上部直线导轨轴承的滑板上，其主要由主轴系统、卡盘、振动传感器和加载油缸、回转油缸构成，主轴系统中的动力箱位于直线导轨轴承的滑板上，通过传动带与电机连接的主轴具有中心空腔，连接杆穿过主轴的中心空腔并过盈配合其一端与卡盘连接、另一端连接回转油缸，用以推动主轴系统移动并可对被测轴承轴向加载的加载油缸位于床身上且在主轴系统的外侧，加载油缸的活塞与主轴系统的动力箱联接；振动传感器位于轮对被测轴承与车毂之间的车轴上；在加载油缸的活塞与动力箱之间设置压力传感器；所述振动检测机构为两套且左右对称设置，同时对轮对的两个轴承进行检测；