[发明专利]一种轮对故障动态检测数据处理方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及列车检测技术领域，更具体地说，涉及一种轮对故障动态检测数据处理方法和系统。

背景技术

轮对是机车车辆上与钢轨相接触的部分，由左右两个车轮牢固地压装在同一根车轴上，轮对的作用是保证机车车辆在钢轨上的运行和转向，为了保证机车车辆运行平稳，降低轮轨相互作用力和运行阻力，车轴轴颈和车轮踏面的加工椭圆度和偏心度都有严格的限定(所述踏面是车轮与钢轨面相接触的外圆周面)。

现有的针对火车车轮踏面表面缺陷日常检测领域包括车轮踏面擦伤及不圆度在线动态检测装置，或是机车车辆轮对缺陷在线动态检测用电磁超声换能器进行车轮踏面剥离缺陷，或是机车车辆轮对外形尺寸在线动态检测装置进行轮对外形尺寸超限参数检测。

上述检测方法均是通过采集多种传感器信号，对单一的轮对的参数进行处理，而未能针对轮对的各种可能故障数据做出全面检测和处理。另外，现有的电磁超声换能器采用单线圈的方式进行采集信号的传输，而该种传输方式易受到电磁干扰，不利于轮对故障数据的处理准确性。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种轮对故障动态检测方法和系统，以实现轮对各种可能的轮对故障数据全面检测和处理，并通过改进电磁超声换能器的绕线方式改善轮对故障数据处理准确性。

一种轮对故障动态检测数据处理方法，包括：

在列车入库时，将采集的轮对外形尺寸数据、车轮擦伤数据、轮对踏面裂纹及材料剥离缺陷数据处理后得到检测结果，所述检测结果包括轮对外形尺寸数据检测结果、踏面擦伤检测结果和踏面裂纹剥离检测结果；

根据所述检测结果绘制车轮外形尺寸检测曲线和踏面裂纹剥离检测曲线。

为了完善上述方案，采集的轮对外形尺寸数据具体为：采用光截法测量并计算车轮外形轮廓数据、轮缘厚度数据、轮缘高度数据和轮缘斜度数据，以及，采用光截法中的三点测量法进行车轮直径测量；

按照预设规则计算采集的车轮擦伤数据具体为：利用位移法计算车轮擦伤及轮对不圆度数据；

按照预设规则计算轮对踏面裂纹及材料剥离缺陷数据具体为：利用电磁超声波换能器探测并计算轮对踏面裂纹和/或材料剥离缺陷。

作为优选，在所述电磁超声换能器的导磁性E型骨架上分别绕制两组发射线圈和两组接收线圈，所述两组接收线端在物理位置上相差半个超声波波长。

所述方法还包括：通过光截法测定轮对内距。

一种轮对故障动态检测数据处理系统，在列车入库时对轮对故障动态检测数据的处理，包括：

尺寸检测模块，用于采集并处理轮对外形尺寸数据；

擦伤检测模块，用于采集并处理车轮擦伤数据；

探伤检测模块，用于采集并处理轮对踏面裂纹及材料剥离缺陷数据；

数据处理服务器，用于参照上述模块处理后得到的检测结果绘制轮对外形尺寸数据检测曲线和踏面裂纹剥离检测曲线，所述检测结果包括轮对外形尺寸数据检测结果、踏面擦伤检测结果和踏面裂纹剥离检测结果。

为了完善上述方案还包括：车号识别模块，用于读取所述列车电子标签信息识别列车车号。

从上述的技术方案可以看出，本发明实施例的检测数据处理方法通过在列车入库时将轮对可能存在的各种故障进行集中检测，并结合光截法、位移法及电磁超声波换能器分别针对轮对外形尺寸、车轮擦伤及踏面裂纹及材料剥离缺陷进行相应测量和计算，不仅故障参数检测集中度及完整度提高，且改善了现有技术中对轮对单一故障参数检测的处理方式，达到了对各种可能的轮对故障数据全面检测和处理技术效果；另外，电磁超声换能器采用双线圈绕制方式，接收线圈的两个线端在物理位置上相差半个超声波波长，从而探头采集的信号中有用信号(周期回波信号及缺陷回波信号)相差180°相位，并使两路信号的噪声信号相位差不具有180°的相位差关系，从而达到抑制噪声的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1a为本发明实施例公开的一种现有技术中，轮对故障动态检测电磁超声换能器绕线示意图；

图1b为本发明实施例公开的一种轮对故障动态检测数据处理方法流程图；

图1c为本发明实施例公开的一种轮对故障动态检测数据方法轮对外形尺寸数据处理原理示意图；