[发明专利]基于振动分析的承力索锚结线夹区域损伤检测装置及方法

权利要求书

1.一种基于振动分析的承力索锚结线夹区域损伤检测装置，其特征在于：包括移动升降单元、卡爪臂单元(6)以及信号采集单元；

所述移动升降单元包括可沿铁轨移动的导轨小车(2)、与导轨小车(2)顶部滑动连接且可沿垂直于铁轨的方向移动的升降台(3)以及竖直安装于升降台(3)上的支柱(5)；

所述卡爪臂单元(6)包括设置于支柱(5)顶端的安装平台(61)、设置于安装平台(61)上用于卡紧锚结线夹两端横梁的卡爪组件，以及对称设置于安装平台(61)两侧且结构完全相同的两组旋转式机械臂(62)，以安装平台(61)为中心旋转式机械臂(62)末端面上由外至内依次设置有卡槽Ⅰ、支撑夹和卡槽Ⅱ；

所述信号采集单元包括分别安装于卡槽Ⅰ和卡槽Ⅱ内的磁吸式振动传感器(63)和激振器(64)、安装于安装平台(61)上的采集卡以及用于对接收的振动信号进行预处理并识别承力索锚结线夹区域损伤的计算机(4)，计算机(4)安装于移动升降单元上，所述采集卡的两端分别与磁吸式振动传感器(63)和计算机(4)连接；

当旋转式机械臂(62)旋转至工作位置时，支撑夹卡紧承力索，激振器(64)和磁吸式振动传感器(63)分别位于承力索和锚结线夹下方。

2.根据权利要求1所述的基于振动分析的承力索锚结线夹区域损伤检测装置，其特征在于：所述卡爪组件包括两个倒置安装于安装平台(61)上且开口方向一致的挂钩(65)，挂钩(65)的勾部呈U型结构。

3.根据权利要求1所述的基于振动分析的承力索锚结线夹区域损伤检测装置，其特征在于：所述旋转式机械臂(62)的末端呈平板结构，旋转式机械臂(62)的末端面上设置有支撑座，所述支撑夹和卡槽Ⅱ设置在支撑座上；所述支撑夹呈V型结构；所述卡槽Ⅱ的槽口或槽底设置有用于将磁吸式振动传感器(63)吸住的磁铁。

4.根据权利要求1所述的基于振动分析的承力索锚结线夹区域损伤检测装置，其特征在于：所述导轨小车(2)包括车体(21)和安装于车体(21)上的铁轨车轮(22)，所述车体(21)上表面安装有用于控制升降台(3)导向移动的导轨组件，升降台(3)底部与导轨组件连接。

5.根据权利要求4所述的基于振动分析的承力索锚结线夹区域损伤检测装置，其特征在于：所述导轨组件包括两根安装于车体(21)上表面且与铁路轨道呈垂直方向的丝杆导轨、安装于两根丝杆导轨之间的进给丝杆Ⅰ(242)以及与进给丝杆一端连接的手轮Ⅰ(241)。

6.根据权利要求1-5任一所述的基于振动分析的承力索锚结线夹区域损伤检测装置，其特征在于：所述升降台(3)为丝杆升降台(3)，包括平行设置的升降台底座(311)和升降台台面(312)、设置于升降台底座(311)与升降台台面(312)之间用于保持升降台台面(312)高度的剪叉支架(321)以及与剪叉支架(321)连接的丝杆升降机，丝杆升降机的进给丝杆Ⅱ(34)一端连接有手轮Ⅱ(33)，所述升降台底座(311)与导轨小车(2)顶部滑动连接。

7.一种基于振动分析的承力索锚结线夹区域损伤检测方法，其特征在于：使用权利要求1-7任一所述的基于振动分析的承力索锚结线夹区域损伤检测装置，包括以下步骤：

S1、导轨小车(2)移动至承力索锚结线夹区域下方，调节升降台(3)使卡爪组件卡紧锚结线夹两端的横梁，两组旋转式机械臂(62)旋转至支撑夹夹紧承力索，同时激振器(64)和磁吸式振动传感器(63)进入工作位置，激振器(64)与承力索接触，磁吸式振动传感器(63)通电后依靠磁力吸附于锚结线夹下方；

S2、一组旋转式机械臂(62)上的激振器(64)产生振动激励信号，另一组旋转式机械臂(62)上的磁吸式振动传感器(63)接收振动信号，采集卡接收振动信号并传输至计算机(4)；

S3、计算机(4)对接收的振动信号进行预处理、时域分析、频域分析、小波包分解和EMD提取的振动信号IMF分量进行特征提取，并搭建损伤协同识别模型识别承力索锚结线夹区域损伤状态。