一种外激励振动音频响应车辆检测装置及其检测方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110806323A(43)申请公布日2020.02.18(21)申请号201910884463.1(22)申请日2019.09.18(71)申请人南京铁道职业技术学院地址210031江苏省南京市浦口区珍珠南路65号(72)发明人陈明忠吴海超冯再勇李春英陈铄(74)专利代理机构南京钟山专利代理有限公司32252代理人王磊(51)Int.Cl.G01M17/10(2006.01)G01M7/02(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图3页(54)发明名称一种外激励振动音频响应车辆检测装置及其检测方法(57)摘要本发明公开了一种外激励振动音频响应车辆检测装置及其检测方法，包括若干段分段式钢轨组成的检测区，所述钢轨与钢轨之间留有宽窄不等的缝隙，所述钢轨下方铺设有弹性道床，每段钢轨与弹性道床之间均安装有音频振动传感器，所述音频振动传感器与数据预处理器电连接，所述数据预处理器与计算机电连接。利用车轮通过系列钢轨窄缝隙自然下沉时对车辆结构产生振动冲量激励，在此激励下产生波动响应并向车辆车体、转向架和车钩等重要部分传递，由传感器接收响应信号并由计算机对该响应的特征频谱进行分析，在对标准特征频谱对比的情况下，就可对车辆车体、转向架和车钩等重要部结构和材料存在缺陷程度和缺陷性质进行快速诊断。CN110806323ACN110806323A权利要求书1/1页1.一种外激励振动音频响应车辆检测装置，其特征在于：包括若干段分段式钢轨(1)组成的检测区，所述钢轨(1)与钢轨(1)之间留有宽窄不等的缝隙，所述钢轨(1)下方铺设有弹性道床(2)，每段钢轨(1)与弹性道床(2)之间均安装有音频振动传感器(3)，所述音频振动传感器(3)与数据预处理器(4)电连接，所述数据预处理器(4)与计算机(5)电连接。2.根据权利要求1所述的一种外激励振动音频响应车辆检测装置，其特征在于：所述检测区四周建有隔墙(6)，所述隔墙(6)包括内隔墙(6-1)和外隔墙(6-2)，所述内隔墙(6-1)包围住检测区，所述内隔墙(6-1)沿轨道方向开设有列车出入口，所述外隔墙(6-2)包围内隔墙(6-1)开设的列车出入口，所述隔墙(6)采用绝热隔音材料。3.根据权利要求1所述的一种外激励振动音频响应车辆检测装置，其特征在于：所述钢轨(1)两端上部侧边为圆弧状，相邻缝隙之间的钢轨长度不小于列车转向转向架的中心距，所述缝隙的个数不少于最大标准编组车辆数的四分之三。4.根据权利要求1所述的一种外激励振动音频响应车辆检测装置，其特征在于：所述音频振动传感器(3)安装在靠近钢轨(1)与钢轨(1)之间的缝隙处。5.根据权利要求1所述的一种外激励振动音频响应车辆检测装置，其特征在于：所述音频振动传感器(3)与数据预处理器(4)通过屏蔽电缆(7)连接。6.一种外激励振动音频响应车辆检测方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一：打开隔墙(6)的出入口，列车以不高于5km/h运行速度进入穿过隔墙(6)进入检测区，同时列车匀速通过分段式钢轨(1)；步骤二：车轮通过第一个缝隙时，由于重力下沉以及向前运动组成的合力，车轮向下与钢轨(1)侧边冲击接触，钢轨(1)对车轮产生一个反作用力，该作用力沿钢轨(1)圆弧边缘径向45°方向；步骤三：当车辆连续经过检测区内的一系列缝隙时，就会对辆车的车体、转向架和车钩等重要部位施加多次连续的振动冲量；步骤四：音频振动传感器(3)接收系列响应中的振动信号和音频信号，并将该信号通过屏蔽电缆(7)传输给数据预处理器(4)；步骤五：数据预处理器(4)进行数模转换和硬件整形滤波，然后将相应信号输送给计算机(5)；步骤六：计算机(5)对响应信号进行波形变换和频谱分析，并与标准频谱进行对比分析，进而分析车辆车体、转向架和车钩等重要部件的缺陷性质和缺陷位置。2CN110806323A说明书1/4页一种外激励振动音频响应车辆检测装置及其检测方法技术领域[0001]本发明属于城市轨道交通车辆故障诊断和检修维护技术领域，具体涉及一种外激励振动音频响应车辆检测装置及其检测方法。背景技术[0002]目前，我国城市轨道交通车辆检修与维护，基本是按照行业标准中确定的车辆走行公里数或连续运行时间数来进行分级检修，对于体积庞大且结构复杂的车辆组，车辆日常检修维护工作基本依靠人工来完成，检修作业与故障诊断自动化程度较低，作业人员劳动强度高，车辆检修周期长，且检修质量极大的受到检修人员专业技能水平和现场经验影响，检修质量无法保证，目前解决的方案有三个：其一是投入检修员工数量且加大车辆维护检修员工专业训练和技能培训程度，但该方法成本高昂且见效缓慢，但不符合地铁车辆运用检修的成本效益原则，其二是引入检修自动化的设备和手段，目前通用的是车轮