[发明专利]基于磁记忆检测技术的列车轮对踏面故障检测装置及方法

说明书

本发明公开一种基于磁记忆检测技术的列车轮对踏面故障检测装置及方法，包括含有支撑并驱动列车轮对转动的成对支撑轮的支撑结构、动力机构、分析与存储系统，所述动力机构通过减速机构与所述支撑结构连接，其特征在于，还包括多通道磁信号感应装置，所述多通道磁信号感应装置设置于支撑结构的成对的支撑轮之间；多通道磁信号感应装置包括与轮对踏面贴合的计步轮，还包括对向轮对踏面并保持扫描距离的磁感应探头，所述分析与处储存系统与多通道磁信号感应装置相连接。本发明能够及时高效的对轮对早期故障做出识别与告警，有效节约轮对检测成本，克服传统检测装置操作复杂、效率低下、探测能力弱等缺点。

技术领域

本发明涉及一种轮对检测装置，尤其涉及一种基于磁记忆检测技术的列车轮对踏面故障快速检测装置及方法。

背景技术

在铁路系统中，车轮轮对是影响列车安全运行的一个重要部件，在实际运行过程中，轮对不仅承受着列车的全部重量和自身的重量，还要传递列车与钢轨间的驱动力和制动力。另外，轮对需要承受很大的静载荷和动作用力、组装应力、旋转向心力等。所以要求轮对必须保持良好的技术状态，否则会严重影响行车安全。因此，对轮对故障的检测在保证轮对保持良好状态中起到十分重要的作用。

传统的轮对故障检测手段很多，主要有超声波探伤、磁粉检测和渗透检测等方式。传统的检测手段都需要一定的前处理，如除锈、清洗、涂油和磁化等；检测结束后还需要一定的后处理，如清洗和退磁等操作。整个检测过程操作复杂，效率低下。并且传统的检测手段对轮对早期缺陷没有识别能力，仅能对已经发展为宏观裂纹的缺陷进行识别。这些检测手段操作复杂，检测效率低下，提高了检测过程的经济成本与时间成本。

现有技术中用于列车轮对踏面故障的检测装置大多利用激光探伤等手段对探测装置进行改进：如专利号为ZL200420018702.4的中国实用新型专利公开了一种铁路客车和货车的轮对检测装置。它包括光电编码器(1)、测量控制电路(2)、激光传感器(3)、伺服电机(4)、滚珠丝杠(5)、滑动导轨(6)和滑座(7)，滑座(7)镶在滑动导轨(6)中并且与滚珠丝杠(5)旋合，伺服电机(4)与滚珠丝杠(5)相连接以驱动滚珠丝杠(5)，光电编码器(1)设置在伺服电机(4)上，激光传感器(3)固定在滑座(7)下，测量控制电路分别与(3)、(4)和(1)相连接。其原理是依据激光传感器，进行激光探伤的方法，但其设备体积较大，不利于担任手持作业，操作即为不方便。专利号为CN106143531A的发明专利将上述缺陷进行改进，包括安装在支架上的探测传感器及电机，在支架的固定板上固定安装有丝杠和工作杆，在所述丝杠上可移动的固定安装有探测传感器，所述探测传感器通过固定安装在支架的固定板上的电机驱动；所述电机通过线路与安装在固定板上的锂电池电性连接，探测传感器为红外激光探测传感器。该轨道轮对检测装置结构简单，机身轻便，能够单人进行手持对轮对进行检测，提供了良好的测量稳定性，检测精度较高。但是上述装置其原理仍是采用激光探测传感器，利用激光探伤来进行轮对的探测。上述技术手段对物体内部缺陷的灵敏度，取决于物体内部的缺陷在外力作用下能否造成物体表面的相应形变，如果物体内部的缺陷过深或过于微小，这种方法则无能为力，另外激光探伤技术大多语需要采取严格的隔振措施，实际操作比较困难、繁琐。

另外现有的列车轮对踏面故障的检测装置，还包括图像采集手段，如专利号为CN106124521A的中国专利提供了一种列车轮对检测装置及方法，利用图像采集部件，实现了对列车轮对完整圆周的踏面图像检测，保证了检测精准度，且无需人工校核。

但是，综上现有技术中用于列车轮对踏面故障检测的激光探伤、图像采集等技术手段存在的共同的难以解决的技术问题是：对轮对早期缺陷没有识别能力，仅能对已经发展为宏观裂纹的缺陷进行识别，上述检测手段操作复杂，检测效率低下。如何解决上述难题一直困扰着使用者和发明人。