[发明专利]一种转向架结构安全监测装置

说明书

本发明涉及一种转向架结构安全监测装置，包括上位机、检测模块和多个压电传感器模块，其中，检测模块包括Lamb波信号发生单元、网络及控制单元和信号调理及采集单元，网络及控制单元分别连接上位机、Lamb波信号发生单元和信号调理及采集单元，压电传感器模块安装在转向架上，每个压电传感器模块均连接Lamb波信号发生单元和信号调理及采集单元，压电传感器模块包括信号采集线、压电陶瓷片和柔性电路板，信号采集线集成在柔性电路板内部。与现有技术相比，本发明能够直接安装在列车的转向架上，利用Lamb波对转向架进行实时的监测，实现了准确及时地发现转向架存在的问题，在监测时不会对列车的本身的安全运转产生影响，提高了经济性和便利性。

技术领域

本发明涉及列车运行安全监控领域，尤其是涉及一种转向架结构安全监测装 置。

背景技术

转向架是连接车体和轨道的重要部件，在机车的牵引运行中起传递牵引力、制 动力、横向力及垂向力的作用，其机械性能的恶化轻则导致振动加剧、降低乘车舒 适度，重则引起列车运行失稳、脱轨翻车等严重安全事故。

随着我国铁路迅速发展，保证列车运行安全则是首要任务，同时，随着人们越 来越依赖铁路出行，提高乘车舒适度的需求与日俱增。转向架的结构损伤直接影响 行车安全性与舒适性，因此，对转向架结构损伤状态的检测显得格外重要。

目前，国内外对高速列车动车组仍然采用计划定期维修和状态修相结合的检修制度，但是首先这种方式缺乏科学性，在这种检修制度下，检修人员不管电气设备 的初始状态、环境差异和运行状况，一律到期必修，对设备的安全运转产生影响； 其次，定期检修缺乏经济性，在铁路网越来越密集的今天，检修任务越来越繁杂， 采用定期检修的方法不仅会增加财力支出，还不能保证设备的完好无损，缩短了设 备的使用寿命，也很有可能导致设备完全损坏，造成一大笔损失；最后，定期检修 缺乏周期合理性，通常在这一检修模式中，可能会出现维修过度或维修不足的情况， 这种盲目的检修方式难以根除隐患，不能满足对电力设备安全可靠运行的要求。因 此需要一种能够实时方便对列车转向架进行检测的装置。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种转向架结构 安全监测装置。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种转向架结构安全监测装置，包括上位机、检测模块和多个压电传感器模块，其中，检测模块包括Lamb波信号发生单元、网络及控制单元和信号调理及采集单 元，所述网络及控制单元分别连接上位机、Lamb波信号发生单元和信号调理及采 集单元，所述的压电传感器模块安装在转向架上，每个压电传感器模块均连接Lamb 波信号发生单元和信号调理及采集单元，所述压电传感器模块包括信号采集线、压 电陶瓷片和柔性电路板，所述柔性电路板连接压电陶瓷片，信号采集线集成在柔性 电路板内部。

进一步地，所述压电传感器模块还包括柔性电路薄膜层，该柔性电路薄膜层覆 盖于压电陶瓷片和柔性电路板的外表面，使压电陶瓷片和柔性电路板固定于转向架 上。

进一步地，所述的柔性电路薄膜层为环氧树脂胶包裹于柔性电路板的外部形成一层薄膜层。

进一步地，所述的柔性电路板为聚脂薄膜或聚酰亚胺为基材制成的可弯曲的轻薄塑料片。

进一步地，所述的柔性电路板厚度小于等于1mm。

进一步地，所述的压电传感器模块通过有线或无线方式连接Lamb波信号发生 单元和信号调理及采集单元。

进一步地，所述的压电传感器模块离散分布安装于转向架之上。

进一步地，所述的上位机和网络及控制单元通过有线或无线连接。

进一步地，所述的上位机还包括数据显示单元。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：