[发明专利]轨道列车制动毂齿根部的裂纹状态检测方法及系统

说明书

本发明提供一种轨道列车制动毂齿根部的裂纹状态检测方法及系统，通过对制动毂齿根部加载载荷，并接收制动毂齿根部产生的弹性波信号，从弹性波信号中获取声发射表征参数，根据预先获取的声发射表征参数与制动毂齿根部的裂纹状态及里程的映射关系，获取与声发射表征参数对应的制动毂齿根部的裂纹状态，从而实现轨道列车制动毂齿根部的裂纹状态的检测。本发明提供的方法可在线对轨道列车制动毂齿根部进行检测，不需要对制动毂进行拆卸，且可以检测到轨道列车制动毂齿根部整体的裂纹状态，且检测过程方便快捷，可提高检测效率，节约了大量的人力、物力及运输成本，可为机车厂和铁路公司带来良好的经济与社会效益。

技术领域

本发明实施例涉及轨道列车检修技术领域，尤其涉及一种轨道列车制动毂齿根部的裂纹状态检测方法及系统。

背景技术

随着轨道列车速度不断的提高，对保证车辆安全行驶至关重要的基础制动装置提出了更高的性能要求。其中，制动装置中的制动毂作为制动盘与车轴的连接件，起着至关重要的作用。由于高速轨道列车与以往机车相比较，承受的动态载荷更加复杂，在制动毂疲劳裂纹的萌生扩展分析中，应力状态及其裂纹机理、检测方法的研究技术难度大。

目前轨道列车零部件的无损检测领域中通常采用磁粉探伤、超声波探伤技术。由于电磁探伤技术只能检测轨道列车关键部件在某一状态下的表面裂纹，而不能进行在线的动态检测；而超声波探伤技术则需要外加激励，不能实时检测出整个轮轴上的裂纹。因此，现有技术中不能实现对轨道列车制动毂齿根部的裂纹状态的有效检测。

发明内容

本发明提供一种轨道列车制动毂齿根部的裂纹状态检测方法及系统，以实现轨道列车制动毂齿根部的裂纹状态的检测。

本发明的一个方面是提供一种轨道列车制动毂齿根部的裂纹状态检测方法，其中，所述制动毂用于连接制动盘与轮轴，包括：

对制动毂齿根部加载载荷；

接收所述制动毂齿根部产生的弹性波信号；

获取所述弹性波信号中的声发射表征参数；

根据预先获取的声发射表征参数与制动毂齿根部的裂纹状态及里程的映射关系，获取与所述声发射表征参数对应的所述制动毂齿根部的裂纹状态。

进一步的，所述对制动毂齿根部加载载荷，具体为：

沿所述制动盘径向施加载荷，以对所述制动毂齿根部施加径向拉力；

或沿垂直制动盘的方向施加载荷，以对所述制动毂齿根部施加轴向弯矩。

进一步的，所述沿垂直制动盘的方向施加载荷，具体为：

在所述制动盘上的一虚拟圆上与所述制动毂齿根部对应的位置，沿垂直于所述制动盘的方向加载载荷，并保持至预定时长。

进一步的，所述载荷大小为4.4t～5.6t。

进一步的，所述获取所述弹性波信号中的声发射表征参数，包括：

对制动毂齿根部加载至少两次载荷，并获取每次加载过程接收的所述弹性波信号中的所述声发射表征参数，以其平均值作为所述声发射表征参数。

进一步的，所述预先获取的声发射表征参数与制动毂齿根部的裂纹状态及里程的映射关系，其获取过程包括：

获取运行不同里程的所述制动毂齿根部的所述声发射表征参数，建立声发射表征参数与里程的映射关系；

获取所述制动毂所用材料的疲劳强度与疲劳寿命曲线，根据所述疲劳强度与疲劳寿命曲线，获取制动毂齿根部的裂纹状态与应力循环次数的映射关系；

根据所述声发射表征参数与里程的映射关系及所述制动毂齿根部的裂纹状态与应力循环次数的映射关系，获取声发射表征参数与齿根部的裂纹状态及里程的映射关系。