[发明专利]蛇行运动检测装置、检测系统及检测方法

说明书

本发明涉及铁道车辆性能监测领域，公开了一种蛇行运动检测装置及蛇行运动检测方法。该蛇行运动检测装置包括：多个位移传感器对，用于检测车辆的目标轮对行驶至检测区间内的不同位置处相应的脉冲信号对；处理器，用于执行以下操作：根据所检测到的不同位置处相应的脉冲信号对，确定所述目标轮对在不同位置处的横移量和摇头角；以及根据所述目标轮对在不同位置处的横移量和摇头角，确定所述检测区间内的所述蛇形运动的幅值和频率。本发明可有效地检测与预判车辆的失稳情况。

技术领域

本发明涉及铁道车辆性能监测领域，具体地涉及一种蛇行运动检测装置、蛇行运动检测系统及蛇行运动检测方法。

背景技术

铁道车辆蛇行运动是目标轮对运行自动对中过程的一种具体表现，在车辆运行中始终存在。在车轮磨耗周期内，随等效锥度不断增加，转向架蛇行运动发展到一定程度后会产生蛇行失稳。蛇行失稳会严重恶化铁道车辆运行品质，引起转向架和车体幅值大、频率单一的周期性振动，降低车辆、转向架部件疲劳寿命，增大轮轨间动态作用力，影响行车安全。在经济性方面，产生蛇行运动后车轮踏面磨耗量将会显著增大，缩短车轮磨耗周期。转向架蛇行运动对于安全性、舒适性、经济性都有不利影响。监控转向架蛇行运动幅值能为制定更加经济的车轮镟修策略提供支撑，能在蛇行运动剧烈路段实现报警已通过降速等手段降低蛇行运动影响。开发转向架蛇行运动检测装置显得尤其重要。

目前较为通行的蛇行运动检测是通过在转向架构架上布置振动加速度传感器实现的，这种手段在动车组等固定编组车辆上效果较好。而铁路货运车辆目前大多采用传统空气制动，各车辆单元、转向架单元间联通性较低，由此，不便于在构架上安装转向架失稳检测装置。因此，目前迫切地需要研究一种能够普遍适用于铁道上所有车辆的新的蛇形运动检测装置及方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种蛇行运动检测装置、蛇行运动检测系统及蛇行运动检测方法，其可实现对铁道上的所有车辆的蛇形运动进行检测，从而可有效地检测与预判车辆的失稳情况。

为了实现上述目的，本发明实施例提供一种蛇行运动检测装置，该蛇行运动检测装置包括：多个位移传感器对，用于检测车辆的目标轮对行驶至检测区间内的不同位置处相应的脉冲信号对；处理器，用于执行以下操作：根据所检测到的不同位置处相应的脉冲信号对，确定所述目标轮对在不同位置处的横移量和摇头角；以及根据所述目标轮对在不同位置处的横移量和摇头角，确定所述检测区间内的所述蛇形运动的幅值和频率。

优选地，所述处理器执行根据所述目标轮对在不同位置处的横移量和摇头角，确定所述检测区间内的所述蛇形运动的幅值和频率的操作包括：根据所述目标轮对在不同位置处的横移量和摇头角，合成该目标轮对在所述检测区间内的姿态变化；以及根据所述目标轮对在检测区间内的姿态变化，确定所述检测区间内的所述蛇形运动的幅值和频率。

优选地，所述多个位移传感器对安装在所述检测区间内的不同轨枕两侧的上方。

优选地，所述处理器执行根据所检测到的不同位置处相应的脉冲信号对，确定所述目标轮对在不同位置处的横移量和摇头角的操作包括：根据所检测到的不同位置处的脉冲信号对的幅值差，确定所述目标轮对在不同位置处的横移量；以及根据所检测到的所述不同位置处相应的脉冲信号对的相位差，确定所述目标轮对在不同位置处的摇头角。

通过上述技术方案，本发明创造性地根据所检测到的不同位置处相应的脉冲信号对，确定车辆目标轮对在不同位置处的横移量和摇头角，然后再根据所述目标轮对在不同位置处的横移量和摇头角，确定目标轮对在一检测区间内的蛇形运动的幅值和频率，由此，通过上述简单的蛇形运动检测装置可在一检测区间实现对铁道上的所有车辆的轮对的蛇形运动进行检测，从而可有效地检测与预判车辆的失稳情况。