一种非接触式列车脱轨检测装置

本发明涉及轨道交通。

背景技术：

1、随着城市轨道交通车辆无人驾驶技术的发展，当前国内已经有多条地铁线路采用无人驾驶列车，这也对列车的运行安全提出了更高的要求。无人驾驶列车取消了司机的操作，完全依靠列车自身的安全控制来执行运行指令。因此，无人驾驶列车需要依靠安装在列车上的脱轨检测装置判断转向架是否脱轨，一旦脱轨将采取列车紧急制动，并将脱轨信号送给列车控制中心。传统脱轨检测装置，存在许多弊端：

2、1.当列车在钢轨上移动时，列车本身会晃动，从而使整个检测装置不可避免的会在列车转向架上产生晃动，从而影响距离检测器本身的寿命，造成距离检测器的损坏，甚至会产生安全隐患。

3、2.现有的脱轨检测装置安装到列车转向架上后，无法调整检测装置与钢轨之间距离，从而影响检测装置的实时检测效果。

4、3.当列车出现脱轨隐患时，列车控制单元无法及时对列车做出紧急制动处理，从而对列车安全行驶造成很大威胁。

技术实现思路

1、为了解决传统脱轨检测装置存在的上述问题，本发明提供了一种非接触式列车脱轨检测装置。

2、本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：一种非接触式列车脱轨检测装置，包括外部框架、控制模块和传感器，外部框架固定于列车转向架上，控制模块和传感器安装于外部框架上，传感器连接控制模块，外部框架包括底框2，底框2上部安装顶架1，滑架6位于顶架1内侧并且滑架6两端套装于顶架1两侧边框上，滑架6中部设有条形槽7，滑架6通过安装于条形槽内的螺杆固定于列车转向架上，滑架6上部对称安装两个夹板26，滑架6上部设有横向减震机构22，横向减震机构22包括卡架8，卡架8横向贯穿夹板26安装并且卡架8两端安装滚珠9，滚珠9滑动安装于顶架1两侧边框内侧的滑槽10内，卡架8两端设有卡钩11，卡架8上部通过卡钩11与卡槽24连接，两个夹板26和卡架8之间安装第一减震弹簧12；滑架6下部连接纵向减震机构23，纵向减震机构23包括滑板19，底框12上位于顶架1两侧对称安装限位螺杆21，限位螺杆21上横向安装滑板19，滑架6下部对称设有两个连接杆13，连接杆13贯穿滑架19安装并且连接杆13下端连接底架15，底架15下部设有底板17，底板17通过固定杆18连接滑板19，底架15和底板17之间位于两个连接杆13下方分别安装第二减震弹簧16；底框2内侧安装距离传感器3和控制模块。

3、所述限位螺杆21上位于滑板19上下两侧分别安装限位螺套20。

4、所述底框2内位于距离传感器3上下两侧分别安装弹性片4，底框2两侧设有开口5。

5、所述底架15上位于两个连接杆13下端分别设有转套14。

6、所述控制模块采用搭载在nodemcu-32s开发板上的esp32芯片作为主控单元，传感器采用vl6180x作为主体。

7、所述控制模块通过无线模块连接phyphox数据收集系统和云端服务器。

8、本发明的非接触式列车脱轨检测装置采用esp32芯片集成控制技术、先进的传感器数据收集技术、物联网技术、蓝牙技术和wifi技术，从较少的指标中分析出较多的检测参数，根据设定阈值能够实时检测列车运行期间轮轨状况；在产品整体的外部框架上，通过在内部设置横向减震机构和纵向减震机构大大减少了距离检测器在列车运行时产生的晃动，提高了距离检测器的使用寿命。

技术特征：

1.一种非接触式列车脱轨检测装置，其特征在于：包括外部框架、控制模块和传感器，外部框架固定于列车转向架上，控制模块和传感器安装于外部框架上，传感器连接控制模块，外部框架包括底框(2)，底框(2)上部安装顶架(1)，滑架(6)位于顶架(1)内侧并且滑架(6)两端套装于顶架(1)两侧边框上，滑架(6)中部设有条形槽(7)，滑架(6)通过安装于条形槽内的螺杆固定于列车转向架上，滑架(6)上部对称安装两个夹板(26)，滑架(6)上部设有横向减震机构(22)，横向减震机构(22)包括卡架(8)，卡架(8)横向贯穿夹板(26)安装并且卡架(8)两端安装滚珠(9)，滚珠(9)滑动安装于顶架(1)两侧边框内侧的滑槽(10)内，卡架(8)两端设有卡钩(11)，卡架(8)上部通过卡钩(11)与卡槽(24)连接，两个夹板(26)和卡架(8)之间安装第一减震弹簧(12)；滑架(6)下部连接纵向减震机构(23)，纵向减震机构(23)包括滑板(19)，底框(12)上位于顶架(1)两侧对称安装限位螺杆(21)，限位螺杆(21)上横向安装滑板(19)，滑架(6)下部对称设有两个连接杆(13)，连接杆(13)贯穿滑架(19)安装并且连接杆(13)下端连接底架(15)，底架(15)下部设有底板(17)，底板(17)通过固定杆(18)连接滑板(19)，底架(15)和底板(17)之间位于两个连接杆(13)下方分别安装第二减震弹簧(16)；底框(2)内侧安装距离传感器(3)和控制模块。

2.根据权利要求1所述的一种非接触式列车脱轨检测装置，其特征在于：所述限位螺杆(21)上位于滑板(19)上下两侧分别安装限位螺套(20)。

3.根据权利要求1所述的一种非接触式列车脱轨检测装置，其特征在于：所述底框(2)内位于距离传感器(3)上下两侧分别安装弹性片(4)，底框(2)两侧设有开口(5)。

4.根据权利要求1所述的一种非接触式列车脱轨检测装置，其特征在于：所述底架(15)上位于两个连接杆(13)下端分别设有转套(14)。

5.根据权利要求1所述的一种非接触式列车脱轨检测装置，其特征在于：所述控制模块采用搭载在nodemcu-32s开发板上的esp32芯片作为主控单元，传感器采用vl6180x作为主体。

6.根据权利要求1所述的一种非接触式列车脱轨检测装置，其特征在于：所述控制模块通过无线模块连接phyphox数据收集系统和云端服务器。

技术总结
一种非接触式列车脱轨检测装置，包括外部框架、控制模块和传感器，外部框架固定于列车转向架上，控制模块和传感器安装于外部框架上，传感器连接控制模块。本发明的非接触式列车脱轨检测装置采用esp32芯片集成控制技术、先进的传感器数据收集技术、物联网技术、蓝牙技术和WIFI技术，从较少的指标中分析出较多的检测参数，根据设定阈值能够实时检测列车运行期间轮轨状况；在产品整体的外部框架上，通过在内部设置横向减震机构和纵向减震机构大大减少了距离检测器在列车运行时产生的晃动，提高了距离检测器的使用寿命。

技术研发人员：王晚香,于博闻,佟健豪,吴琳琳,李妍瑾,王占森,栾承宇,吴明泽,冯显锟
受保护的技术使用者：大连交通大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16