本實(shí)用新型屬于列車安全監(jiān)控技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種鐵路車輛車輪失圓檢測裝置。

背景技術(shù)：

車輪是列車行駛中的重要部件，隨著高速列車運(yùn)行線路的增加，尤其是動(dòng)車組線路的不斷增加，列車車速也在不斷提高，車輪在圓周方向容易發(fā)生剝離、擦傷、平輪、多邊形等失圓現(xiàn)象。車輪失圓會(huì)增加輪軌力，同時(shí)高頻振動(dòng)容易對(duì)列車走行部件造成損壞，嚴(yán)重時(shí)會(huì)引起列車脫軌。因此，對(duì)于車輪失圓的有效監(jiān)測已經(jīng)成為列車安全運(yùn)行的重要保障。

目前國內(nèi)對(duì)于列車車輪失圓程度的檢測主要采用應(yīng)變式檢測裝置，優(yōu)點(diǎn)是能夠直接對(duì)輪軌力進(jìn)行測量，結(jié)果較為準(zhǔn)確、可靠。但是，同樣也存在缺點(diǎn)，具體為：需要拆除原有的軌下基礎(chǔ)，拆卸重裝22根枕木，并利用二維板式傳感器替代扣件，施工量大；同時(shí)軌道參數(shù)要求很高，需要不定時(shí)維修維護(hù)，并且維修維護(hù)十分困難。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提出一種鐵路車輛車輪失圓檢測裝置，其特征在于，分為探測站軌旁設(shè)備和探測站室內(nèi)設(shè)備；

探測站軌旁設(shè)備包括加速度傳感器，載荷傳感器，射頻車號(hào)識(shí)別裝置和軌邊信號(hào)處理箱；

探測站室內(nèi)設(shè)備位于軌邊信號(hào)處理箱的同側(cè)，并通過以太網(wǎng)相連；

加速度傳感器共有12個(gè)，分別固定安裝在兩條鋼軌上，每條鋼軌上各安裝6個(gè)，且以軌邊信號(hào)處理箱為中心進(jìn)行對(duì)稱安裝；加速度傳感器通過電纜連接至軌邊信號(hào)處理箱；

載荷傳感器共有8個(gè)，每兩個(gè)為一組，分別用卡軌器固定安裝在兩條鋼軌底部；其中兩組載荷傳感器分別置于距檢測區(qū)中心線的左右各6m處；另兩組中的每個(gè)載荷傳感器與檢測區(qū)邊緣的每個(gè)加速度傳感器分別用卡軌器固定在一起；所有的載荷傳感器通過電纜連接至軌邊信號(hào)處理箱；

射頻車號(hào)識(shí)別裝置通過卡具固定在鐵軌內(nèi)側(cè)的枕木上，不高于軌平面；通過電纜連接到探測站室內(nèi)設(shè)備。

本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于：

一種鐵路車輛車輪失圓檢測裝置，加速度傳感器及載荷傳感器陣列采用卡軌式固定方式，無需改變軌道環(huán)境，使得安裝簡單和維修方便快捷。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型一種鐵路車輛車輪失圓檢測裝置的結(jié)構(gòu)框圖；

圖2為本實(shí)用新型一種鐵路車輛車輪失圓檢測裝置的信號(hào)傳遞示意圖。

圖中：101-加速度傳感器；102-載荷傳感器；103-軌邊信號(hào)處理箱；104-探測站室內(nèi)設(shè)備；105-枕木；106-鋼軌；107-射頻車號(hào)識(shí)別裝置；

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。

本實(shí)用新型一種鐵路車輛車輪失圓檢測裝置，用于對(duì)貨車、客車、動(dòng)車組等車輛進(jìn)行檢測，如圖1和圖2所示，具體包括探測站軌旁設(shè)備和探測站室內(nèi)設(shè)備104；

探測站軌旁設(shè)備包括：8個(gè)載荷傳感器102，12個(gè)加速度傳感器101，1個(gè)射頻車號(hào)識(shí)別裝置107和1個(gè)軌邊信號(hào)處理箱103；

所述的12個(gè)加速度傳感器101，分別依次固定安裝在軌邊信號(hào)處理箱103前方的兩條鋼軌106上，每條鋼軌106上各安裝6個(gè)，且以軌邊信號(hào)處理箱103為中心進(jìn)行對(duì)稱安裝，每個(gè)加速度傳感器101通過卡軌器固定在兩根枕木105之間中心線對(duì)應(yīng)的鋼軌106的工字梁上；并加保護(hù)外殼與外界進(jìn)行隔離，以保護(hù)加速度傳感器101。所有加速度傳感器101用來采集車輪在鋼軌106上的加速度信號(hào)，并通過電纜傳輸?shù)杰夁呅盘?hào)處理箱103；軌邊信號(hào)處理箱103位于檢測區(qū)的中心線上；

所述的8個(gè)載荷傳感器102，每兩個(gè)為一組，分別固定安裝在兩條鋼軌106上，用卡軌器固定在鋼軌106底部，具體是鋼軌106工字梁外側(cè)的平面上；用于測量過車時(shí)的動(dòng)態(tài)載荷；其中兩組載荷傳感器102分別置于距檢測區(qū)中心線的左右各6m處，用于檢測車輪的出現(xiàn)；同時(shí)輔助測量車輪的速度和位置信息；另兩組中的每個(gè)載荷傳感器102與檢測區(qū)邊緣的每個(gè)加速度傳感器101分別用卡軌器固定在一起。當(dāng)車輪出現(xiàn)后，載荷傳感器102監(jiān)測并提供載荷信息來校準(zhǔn)傳遞函數(shù)，通過電纜傳輸給軌邊信號(hào)處理箱103。

軌邊信號(hào)處理箱103離鋼軌3米左右，位于鋼軌106的一側(cè)，內(nèi)設(shè)有數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、硬件電路、A/D轉(zhuǎn)換模塊、電源模塊和防雷模塊；硬件電路包括濾波電路、放大電路和降噪電路；軌邊信號(hào)處理箱103對(duì)采集的信號(hào)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，放大和濾波，并通過以太網(wǎng)傳輸?shù)教綔y站室內(nèi)設(shè)備104中。

射頻車號(hào)識(shí)別裝置107通過卡具固定于檢測區(qū)一側(cè)邊緣，且在鋼軌106內(nèi)側(cè)兩枕木105之間，不高于軌平面；射頻車號(hào)識(shí)別裝置107通過電纜連接到探測站室內(nèi)設(shè)備104中。

探測站室內(nèi)設(shè)備104中包括：探測站主機(jī)，不間斷電源UPS，電源分配器PDU，網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)和車號(hào)識(shí)別主機(jī)。

探測站室內(nèi)設(shè)備104位于軌邊信號(hào)處理箱103的同側(cè)；同時(shí)接收軌邊信號(hào)處理箱103傳輸?shù)募铀俣刃盘?hào)，速度數(shù)據(jù)和載荷數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析，并根據(jù)校準(zhǔn)的傳遞函數(shù)，重構(gòu)輪軌垂向力隨時(shí)間的函數(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)輪軌垂向力不間斷的測量。

射頻車號(hào)識(shí)別裝置107與車號(hào)識(shí)別主機(jī)直接相連，將各通過列車的車輛車號(hào)信息傳輸?shù)杰囂?hào)識(shí)別主機(jī)進(jìn)行識(shí)別，轉(zhuǎn)變?yōu)闃?biāo)準(zhǔn)格式后傳輸?shù)教綔y站主機(jī)中。

本實(shí)用新型一種鐵路車輛車輪失圓檢測裝置，運(yùn)用加速度傳感器101對(duì)輪軌加速度進(jìn)行測量，獲得列車通過加速度傳感器101陣列的振動(dòng)曲線；然后人工校準(zhǔn)載荷傳感器102，探測站主機(jī)建立加速度信號(hào)與載荷傳感器102有效范圍內(nèi)的輪軌垂向力間的傳遞函數(shù)，將加速度信號(hào)利用傳遞函數(shù)重構(gòu)軌道有效范圍內(nèi)和有效范圍外的各個(gè)位置的輪軌垂向作用力與時(shí)間的曲線；根據(jù)該曲線判斷車輪是否失圓，再通過高速因特網(wǎng)以特定的報(bào)文形式上傳到車輛段及動(dòng)車段數(shù)據(jù)中心；工作人員進(jìn)行實(shí)時(shí)查看，從而對(duì)故障車輪進(jìn)行預(yù)報(bào)、檢查和維護(hù)。