一种动车组走行部螺栓紧固防松信息化系统及检测方法与流程

本发明涉及铁路运输系统领域，具体涉及一种动车组走行部螺栓紧固防松信息化系统及检测方法。

背景技术：

铁路运行过程中最为核心的概念是“安全”问题，其中螺栓紧固作业防松管控、防止错漏检是车辆维护维修的重要工作内容，因为一旦出现诸如一颗螺栓之类的管控失误，都会对安全运行造成不可预计的严重后果。

虽然在轨道车辆维护的螺栓紧固作业已经形成非常严格的管理模式，但是采用的工具都为机械扭力扳手，仅有过扭打滑功能而没有数值反馈，只能依赖于作业人员的技术水平与责任心，还需要更多的专业人员进行操作管控；而且由于机械扭力扳手本身不能读取任何数值、无法留下任何作业痕迹，即使采用更多的专业人员进行才做管控这种作业仍然不发验证、无法追溯。

同样机械扭力扳手的使用也存在操作方法不妥的问题，扭力扳手作为一种精确计量工具，操作方法应当保持水平匀速施加力矩；但实际操作中往往是快速冲击式的操作，其中有追求快速完成的心态，同时也有怕松、怕漏、但忽视过紧的操作心理，就在快速冲击的一瞬间，冲击力带来的扭矩误差是非常大的，直接导致了螺栓过扭问题，这种现象普遍存在；实际上螺栓松脱只是表像缺陷，螺栓过扭却是不易发现的隐性缺陷，其危害可能更为严重。

技术实现要素：

本发明的目的是为了提供一种能够使紧固作业清晰地留下痕迹和可追溯，建立避免漏打、错打、跳打的预防机制的动车组走行部螺栓紧固防松信息化系统及检测方法。

本发明通过以下技术方案实现：一种动车组走行部螺栓紧固防松信息化系统，包括：

无线数位扭力扳手，通过无线传输网络连接无线接收器，用于扭动螺栓和采集扭力作业之后记录的扭力值信息；

无线接收器，通过若干无线接收器组成无线传输网络连接控制系统，用于实现无线数位扭力扳手与控制系统之间的双向通信；

控制系统，通过连接在控制系统上的主接收器与若干无线接收器组成无线传输网络连接，用于对无线数位扭力扳手记录传输的扭力值信息进行汇总管理。

所述无线数位扭力扳手设有用于声光警示的蜂鸣器和LED灯；所述若干无线接收器组成无线传输网络为433Hz频段的低频长波无线传输方式；所述控制系统内设置有轨道车螺栓紧固作业数据库，用于判别扳手作业和螺栓紧固任务的相互关系。

一种动车组走行部螺栓紧固防松检测方法，步骤如下：

步骤1）作业人员采用任务编程方式，按照车厢部件在编组列车中的位置逐一核实并根据作业类型按顺序筛选出所需作业的螺栓和数量；

步骤2）将需要作业的车型、车号以及所属的车厢号、车厢部件以及所包含的螺栓数量逐一进行轨道车螺栓紧固作业数据库的录入建立；

步骤3）作业人员根据任务操作无线数位扭力扳手进行作业，合格扭力值会通过无线传输网络传输到控制系统，不合格扭力值则无法被发送到控制系统并发出声光警示；

步骤4）控制系统接收到合格扭力值后会进行存储并且进行分析，实时监控并会将结果反馈到无线数位扭力扳手；

步骤5）所需作业完成后控制系统通过无线传输网络发送信息使无线数位扭力扳手发出声光警示。

所述步骤2中轨道车螺栓紧固作业数据库建立完成后可以直接调用原来的数据库，无需再录入建立；所述步骤3中出现作业顺序发生错误或预设扭力值错误后则无线数位扭力扳手无法数据，控制系统会通过无线数位扭力扳手发出声光警示；所述控制系统可对作业内容进行存储，便于查看和及时纠正。

本发明通过采用控制系统进行螺栓紧固作业管理，建立轨道车螺栓紧固作业数据库，自动判别扳手作业和螺栓紧固任务的相互关系，在作业过程中不断发送和反馈的扭力值数据，通过软件对这些数据进行汇总管理，一旦出现某一车辆部件的螺栓数量与作业结果不相符合、或者发现扭力值与目标扭力值不相符合的现象，即时可以提出警告和通知，以便及时发现和解决错漏检现象；而且在完成所需作业后，即可查询得到作业的螺栓扭力值状况，并即时得到本次任务总的螺栓数量和扭力作业记录的螺栓数量汇总数是相符合的结果，这样就实现作业留下痕迹、作业可追溯的管控目标。

与现有技术相比，本发明的有益之处在于：1）通过扳手和控制系统的信息交互反馈建立避免错漏漏检的预防机制，还可以及时查询或判断某项作业实施完成的完成状况；2）通过控制系统的监测，可以减少监管人员，节省人力成本；3）作业可以通过控制系统进行存储，就可以实现作业留下痕迹、作业可追溯的管控目标。

附图说明

图1为机械扭力扳手作业管理工艺流程图。

图2为机械扭力扳手作业下过扭数据记录图。

图3为无线数位扭力扳手的操作功能图。

图4为无线数位扭力扳手操作功能预设值图。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式，对本发明作进一步描述。

见图1至图4，一种动车组走行部螺栓紧固防松信息化系统，包括：

无线数位扭力扳手，通过无线传输网络连接无线接收器，用于扭动螺栓和采集扭力作业之后记录的扭力值信息；

无线接收器，通过若干无线接收器组成无线传输网络连接控制系统，用于实现无线数位扭力扳手与控制系统之间的双向通信；

控制系统，通过连接在控制系统上的主接收器与若干无线接收器组成无线传输网络连接，用于对无线数位扭力扳手记录传输的扭力值信息进行汇总管理。

所述无线数位扭力扳手设有用于声光警示的蜂鸣器和LED灯；所述若干无线接收器组成无线传输网络为433Hz频段的低频长波无线传输方式；所述控制系统内设置有轨道车螺栓紧固作业数据库，用于判别扳手作业和螺栓紧固任务的相互关系。

一种动车组走行部螺栓紧固防松检测方法，步骤如下：

步骤1）作业人员采用任务编程方式，按照车厢部件在编组列车中的位置逐一核实并根据作业类型按顺序筛选出所需作业的螺栓和数量；

步骤2）将需要作业的车型、车号以及所属的车厢号、车厢部件以及所包含的螺栓数量逐一进行轨道车螺栓紧固作业数据库的录入建立；

步骤3）作业人员根据任务操作无线数位扭力扳手进行作业，合格扭力值会通过无线传输网络传输到控制系统，不合格扭力值则无法被发送到控制系统并发出声光警示；

步骤4）控制系统接收到合格扭力值后会进行存储并且进行分析，实时监控并会将结果反馈到无线数位扭力扳手；

步骤5）所需作业完成后控制系统通过无线传输网络发送信息使无线数位扭力扳手发出声光警示。

所述步骤2中轨道车螺栓紧固作业数据库建立完成后可以直接调用原来的数据库，无需再录入建立；所述步骤3中出现作业顺序发生错误或预设扭力值错误后则无线数位扭力扳手无法数据，控制系统会通过无线数位扭力扳手发出声光警示；所述控制系统可对作业内容进行存储，便于查看和及时纠正。

本实施方式中，所述无线数位扭力扳手为AWK3-060BW，扭力范围3～60 N.m，扭力精度达CW：±2％、CCW：±3％，具有产品可靠性好、寿命长、无线传输远的优点。

本实施方式中，所述无线接收器组成无线传输网络采用433Hz频段的低频长波无线传输方式，其中主接收器与控制系统连接；此方式不会对车间现有数据网络或通话网络的干扰，传输稳定可靠、传输距离在直线无障碍下可达300m以上，可以在动车库内钢结构与动车组交错混杂的复杂环境工况下通信实用。

本实施方式中，控制系统可以向无线数位扭力扳手发出指令或警示，接收扳手反馈的扭力值作业记录，并运用轨道车螺栓紧固作业数据库实现所有数据的记录、可追溯和统计报表。

本实施方式中，所述无线数位扭力扳手设有用于声光警示的蜂鸣器和LED灯，当扭力值到达80%的设定目标值时，LED灯中的绿色LED灯逐一亮起，同时蜂鸣器也响起；当达到99.5%的设定目标值时，LED灯中的红色LED灯和绿色LED灯会同时亮起，同时蜂鸣器也响起；而每次工作结束后并按M键，无线数位扭力扳手会自动把数据传送至无线接收器，并通过与无线接收器连接的主接收器接收到控制系统。

本实施方式中，所述无线数位扭力扳手都设置有独一无二的ID号，发送信息包括扭力值、时间、扳手ID；所述合格扭力值、过欠、欠扭的声光警示直观可见可闻；合格扭力值按M键方可被发送且必须逐一操作并发送；不合格扭力值则无法被发送；两个红色LED灯和一个绿色LED灯同时亮起则代表某一部件的螺栓数量操作完成。

本实施方式中，作业人员在作业过程中不断发送和反馈扭力值数值，通过控制系统对这些数据进行汇总管理，一旦出现某一车辆部件的螺栓数量与作业结果不相符合或者发现扭力值与目标扭力值不相符合的现象，即时可以提出声光警示以便及时发现和解决错漏检现象；在某一车型的作业任务完成之后，可以通过查询得到每一个车辆部件的螺栓扭力值状况，并即时得到本次任务总的螺栓数量和扭力作业记录的螺栓数量汇总数是相符合的结果，这样就实现作业留下痕迹、作业可追溯的管控目标。

本实施方式中，通过扳手和软件的信息互动反馈建立了避免错漏检的预防机制，还可以及时查询或判断某项作业实施的完成状况。如果出现螺栓数量不符的错漏检报告时，当停止作业并查明原因，恢复作业初始状态或重新设置扳手作业任务，以此纠正错误和重新完成作业任务；但是这种纠错过程还是会造成时间和劳动成本的浪费，也会给作业人员带来心理上的不利影响；因此利用扳手与控制系统的信息互动反馈功能，保证无线数位扭力扳手操作的一次完成通过率，是在作业过程中需要强化管理手段的必要指标。

本实施方式中，按照车厢部件在编组列车中的位置逐一核实，并根据作业类型按顺序筛选出所需要作业的螺栓和数量，这些可以通过附件表单中的口诀描述后经核实固化；控制系统还能根据任务清单的详细目录进行基础数据库的录入，确保软件数据库的螺栓数量、螺栓规格及扭力值、螺栓顺序与任务清单（最终与实际车体的操作顺序和数量）保持完全的一致。

本实施方式中，作业人员操作扭矩扳手时，合格扭力值会被发送、不合格扭力值不可被发送，发送成功与否都会有反馈指示，某一部件的螺栓数量完成之后会有声光警示，因此作业人员可以化繁为简，只需要认真完成某一车厢部件的螺栓数量的扭力值操作和逐一发送即可，然后要做的是按照车厢部件的作业顺序逐一进行。

本实施方式中，不能固定扳手的作业位置，只能由作业人员携带扳手移动作业。作业人员移动过程中需要明确扳手作业螺栓的所处位置和任务清单保持一致。在现阶段下无法实现螺栓自动定位的条件下，通过任务编程方式辅之加强管理的作业模式，能够简单并较为完善地实现每一项作业留下痕迹、作业可追溯的螺栓紧固防松管控要求，从而实现防止“错打、漏打、跳打”的螺栓紧固防松信息化的管理目标。

本发明的保护范围包括但不限于以上实施方式，本发明的保护范围以权利要求书为准，任何对本技术做出的本领域的技术人员容易想到的替换、变形、改进均落入本发明的保护范围。