[发明专利]一种车轮踏面失圆故障的诊断方法、装置及系统

说明书

本申请公开了一种车轮踏面失圆故障的诊断方法，包括获取车轮踏面在运行过程中的振动加速度信号；对所述振动加速度信号进行包络分析，获得包络分析结果；判断所述包络分析结果中是否存在踏面特征，若存在，则确定所述车轮踏面发生失圆故障。该诊断方法可实时对车辆的车轮踏面失圆故障进行检测，有效避免了因车轮踏面失圆故障导致的安全事故，保障了车辆的安全运行。本申请还公开了一种车轮踏面失圆故障的诊断装置、系统及计算机可读存储介质，也具有上述有益效果。

技术领域

本申请涉及轨道交通车辆运行安全监测领域，特别涉及一种车轮踏面失圆故障的诊断方法，还涉及一种车轮踏面失圆故障的诊断装置、系统及计算机可读存储介质。

背景技术

近年来，新涌现的铁路机车、车辆和地铁、高铁车辆中普遍爆发有严重车轮故障，其中包括几乎前所罕见的多边形失圆，以致进一步引发轨道波磨故障，而这些轮、轨故障在车辆运行中所引起的振动不仅会危害车轮、轨道本身，还可能导致车辆走行部的车轮降噪板、轴箱轴承、一系弹簧、转向架以及其它部件安装于转向架上的安装支架等发生故障。

为了避免车轮失圆故障引发的危害，现有的方法一般是在停车后采用定期测量和定期镟修的方式，然而，定期测量的方式无法在车辆运行中进行实时监测，如若在行车过程中出现失圆故障，则会发生漏诊；定期镟修的方式则容易出现过渡镟修或欠修的问题，其中，过渡镟修会造成浪费，大大降低车轮的使用率，欠修则会出现车轮带病运行的可能，存在安全隐患。

为解决上述问题，近年来有采用动态测量的方法，如利用激光照射车轮踏面进行检测，但其前提是在车辆低速通过时进行检测，一般仅能检测车速低于30km/h的情况，故当车辆高速运行时，则无法及时进行检测，导致车辆可能带病运行，存在安全隐患。再如采集车辆在运行过程中的冲击信号，利用冲击特征来识别失圆，但该方法的前提是其失圆处能够引发冲击，并产生冲击信号，但大多数踏面失圆故障的边界处都是平滑过渡的，如椭圆等，并不会引起冲击以产生冲击信号，则会进一步导致无法及时检测到失圆故障的发生，易于造成安全事故。

因此，如何实时对车辆的车轮踏面失圆故障进行检测，以避免因车轮踏面失圆故障导致安全事故的发生，进一步保证车辆的安全运行是本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本申请的目的是提供一种车轮踏面失圆故障的诊断方法，该诊断方法可实时对车辆的车轮踏面失圆故障进行检测，有效避免了因车轮踏面失圆故障导致的安全事故，保障了车辆的安全运行；本申请的另一目的是提供一种车轮踏面失圆故障的诊断装置、系统及计算机可读存储介质，也具有上述有益效果。

为解决上述技术问题，本申请提供了一种车轮踏面失圆故障的诊断方法，所述诊断方法包括：

获取车轮踏面在运行过程中的振动加速度信号；

对所述振动加速度信号进行包络分析，获得包络分析结果；

判断所述包络分析结果中是否存在踏面特征，若存在，则确定所述车轮踏面发生失圆故障。

优选的，所述对所述振动加速度信号进行包络分析，获得包络分析结果包括：

采用希尔伯特变换算法对所述振动加速度信号进行包络分析，获得所述包络分析结果。

优选的，所述判断所述包络分析结果中是否存在踏面特征包括：

对所述包络分析结果进行频谱分析，获得频谱分析结果；

判断所述频谱分析结果中是否存在踏面特征谱，若存在，则确定所述包络分析结果中存在所述踏面特征。

优选的，所述判断所述频谱分析结果中是否存在踏面特征谱包括：

在所述频谱分析结果的所有谱线中，选取预设范围内的谱线；

计算在所述预设范围内的所有谱线的幅值；