[发明专利]一种列车轴承缺陷检测方法及装置

说明书

本申请提出一种列车轴承缺陷检测方法及装置。一种列车轴承缺陷检测方法，应用于列车轴承缺陷检测装置，所述列车轴承缺陷检测装置包括两个声学传感器阵列和至少两个车轮传感器，该方法包括：采集并保存列车经过列车轴承缺陷检测装置时，两个声学传感器阵列中的每个麦克风传感器接收到的声音信号及至少两个车轮传感器的感应信号；根据所述感应信号计算得到列车轴承通过信号采集区期间不同时刻所在的位置；根据列车轴承通过信号采集区期间不同时刻所在的位置，分别对两个声学传感器阵列中的每个麦克风传感器接收到的声音信号进行延时叠加处理，得到两组声音信号。采用本发明技术方案能够提高检测到的声音信号的信噪比，检测效果更理想。

本申请要求于2016年4月7日提交中国专利局、申请号为201610211527.8、发明名称为“一种用于列车轴承缺陷在线监测的阵列声学检测方法”的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。

技术领域

本发明涉及列车轴承在线监测技术领域，尤其涉及一种列车轴承缺陷检测方法及装置。

背景技术

随着铁路运输越来越频繁，列车运行里程不断提升，对列车的安全检测已经越来越重要。列车轴承是列车部件中工作条件最恶劣的部件之一，在列车连续高速长途运行情况下，列车轴承承受的动态载荷大，轴承一旦发生故障就会很快发展，若不及时发现，会导致热轴、燃轴、切轴等事故的发生，直接影响列车安全运行，危及人民生命财产安全。

振动检测技术是目前应用最广泛的轴承状态检测技术。传统的振动检测技术为接触式诊断，需要在列车上安装振动检测装置，用以检测列车轴承振动情况，这种检测方式的设备安装复杂，且故障率高。

针对振动检测技术的不足，国内外研究人员提出单通道声音诊断技术，通过对轴承声音的检测，来确定列车轴承是否存在缺陷，克服了传统振动检测技术安装复杂、故障率高的缺点。但是现有单通道声音诊断技术容易受噪声干扰，信噪比低，难以得到理想的检测效果。

发明内容

为了解决上述现有技术中的问题和不足，本发明提出一种列车轴承缺陷检测方法及装置，能够提高检测声音信号的信噪比，克服现有单通道声音诊断技术信噪比低的缺陷，检测结果准确可靠。

一种列车轴承缺陷检测方法，应用于列车轴承缺陷检测装置，所述列车轴承缺陷检测装置包括两个声学传感器阵列和至少两个车轮传感器，所述两个声学传感器阵列的阵列方向与列车轨道方向平行且对称分布在列车轨道两侧，每个声学传感器阵列由至少两个麦克风传感器组成；所述至少两个车轮传感器安装在列车轨道上且对称分布在所述声学传感器阵列的垂直平分线两侧；该方法包括：

采集并保存列车经过所述列车轴承缺陷检测装置时，所述两个声学传感器阵列中的每个麦克风传感器接收到的声音信号及所述至少两个车轮传感器的感应信号；

根据所述至少两个车轮传感器的感应信号，计算得到列车轴承通过信号采集区期间不同时刻所在的位置；

根据所述列车轴承通过信号采集区期间不同时刻所在的位置，分别对所述两个声学传感器阵列中的每个麦克风传感器接收到的声音信号进行延时叠加处理，得到与通过信号采集区的列车轴承相对应的两组声音信号。

优选地，所述根据所述至少两个车轮传感器的感应信号，计算得到列车轴承通过信号采集区期间不同时刻所在的位置，包括：

根据所述至少两个车轮传感器的感应信号，计算列车轴承通过信号采集区所用的时间；

根据所述列车轴承通过信号采集区所用的时间及所述信号采集区的长度，计算列车轴承通过信号采集区期间的速度；

根据所述列车轴承通过信号采集区期间的速度，计算列车轴承通过信号采集区期间不同时刻所在的位置。

优选地，所述至少两个麦克风传感器满足相邻麦克风传感器之间的中心间距相等且小于列车轴承振动声波波长的一半。