[发明专利]一种列车轮对轴承探伤装置

说明书

技术领域

本发明涉及自动检测、无线通信设备，尤其是涉及一种列车轮对轴承探伤装置。

背景技术

列车轮对轴承一般处在十分恶劣的环境下工作，列车行驶过程中，轮对轴承是最容易出故障的零部件，而轮对轴承在列车的所有部件中又具有不可取代的地位。高速转动的轮对轴承由于长期重载荷行驶，极易发生表面剥离、疲劳、裂纹等故障，严重影响了列车的安全性行驶。实现我国高速列车的智能化自动监测，对我国铁路运输和高速列车发展有着重大的意义，对列车轮对轴承进行故障诊断，可以减少列车运行事故，保障生命财产安全，具有重大的社会经济意义。

现有技术中，主要依靠人工检测(即工人依靠经验进行故障诊断)和通过轴温报警器报警(即通过对安装在轮对轴承盖上的温度传感器采集到的温度信息进行分析并判断轮对轴承是否异常)两种方法来检测轮对轴承是否异常。

这两种方法都存在一定的缺陷，即：一、人工检测的误检率高，无法进行精确检测；二、通过轴温报警器的方法对于早期出现故障的轮对轴承有较好的效果，而对于后期损伤程度较深的轮对轴承却无法更好的检测。

发明内容

本发明的目的在于提供一种列车轮对轴承探伤装置，通过对采集到的故障轮对轴承自身发出的声音信号进行分析处理，滤除杂波，提取特征频率并进行波形分析，与正常轮对轴承自身发出的声音信号的幅值、波形因数、波峰因数、概率密度、峭度系数等做对比，当采集到的声音信号波形与正常轮对轴承自身发出的声音信号的波形有明显差异时，说明该轮对轴承出现异常，此时通过GSM模块向管理与故障轮对轴承相对应列车的车辆段发送该故障信息。

本发明的目的是这样实现的：一种列车轮对轴承探伤装置，特征是：包括驻极体话筒、控制电路板、GSM模块、蓄电池、金属铝盒、第一六角头螺钉、第二六角头螺钉、充电口、铰链、前骑马卡、后骑马卡、第一六角头螺帽、第二六角头螺帽，金属铝盒紧扣在列车车轴上且金属铝盒的左侧贴近轮对，驻极体话筒镶嵌在金属铝盒左侧，用于采集轮对轴承发出的声音，并将该声音发送至控制电路板处理，控制电路板、GSM模块、蓄电池放放置在金属铝盒内，控制电路板用于分析、处理驻极体话筒传送过来的声音信息，并将该信息与正常轮对轴承发出的声音波形对比，当驻极体话筒传送过来的声音信息波形相对于正常轮对轴承发出的声音波形有明显差异时，即控制GSM模块向管理与故障轮对轴承相对应列车的车辆段发送该故障信息，没检测到故障轮对轴承时，GSM模块处于睡眠状态，蓄电池用于给驻极体话筒、控制电路板、GSM模块供电，铰链的上合叶焊接在金属铝盒底部，前骑马卡与铰链的下合叶焊接在一起，铰链用于前骑马卡自由开合，后骑马卡竖直焊接在金属铝盒底部，通过前骑马卡和后骑马卡将金属铝盒固定在列车车轴上，充电口镶嵌在金属铝盒正面，作为蓄电池充电的接口，第一六角头螺钉、第二六角头螺钉穿过前骑马卡和后骑马卡分别与第一六角头螺帽、第二六角头螺帽衔接，用于使将前骑马卡和后骑马卡更贴紧列车车轴，让金属铝盒更加牢固地稳定在列车车轴上。

本发明为驻极体话筒提供直流工作电压，并在驻极体话筒外壳内设置一个场效应管和一个二极管复合作为阻抗转换器。

本发明的控制电路板上设有第一放大电路、滤波电路、第二放大电路、模/数转换电路、控制器，第一放大电路采用共发射极放大电路，用于将驻极体话筒采集到的声音信号进行放大，滤波电路选用二阶带通滤波器，用于滤除第一放大电路传送来的驻极体话筒采集到的噪音，第二放大电路选用积分运算电路，用于处理滤波电路传来的已去除噪音的声音信号，对已放大的声音信号的失调电压的消除及反馈控制中的积分补偿，模/数转换电路采用8位、单通道的ADC0804作为模/数转换器，对第二放大电路传送来的声音信号进行模/数转换，再传递给控制器对驻极体话筒采集到的已滤除噪音的轮对轴承的声音信号进行分析处理。

本发明的控制器采用AT89C51作为内核。

本发明的铰链由两片相同的上合叶、两片相同的下合页、轴心组成，上合叶与下合页皆能围绕轴心旋转360度，由下合页带动前骑马卡绕轴心旋转，从而实现前骑马卡与后骑马卡的开合状态。

本发明的第一六角头螺钉、第二六角头螺钉、第一六角头螺帽、第二六角头螺帽均采用304不锈钢材料制成，第一六角头螺钉、第二六角头螺钉的牙距为0.7毫米、螺纹直径为4毫米、对边直径为7毫米、头部厚度为2.8毫米，第一六角头螺帽、第二六角头螺帽的螺距为0.7毫米、厚度为3.1毫米、对边6.82毫米。