一种基于物联网的便携式智能化车钩检测装置及其检测方法与流程

1.本发明属于高铁动车车钩技术领域，具体为一种基于物联网的便携式智能化车钩检测装置及检测方法。


背景技术：

2.随着铁路行业进入到高速铁路快速发展的时代，动车组技术的不断发展，国家高速铁路网建设越来越完善，“八纵八横”铁路网中运行的动车组实现公交化，动车组检修数量逐年增加。如何才能提高动车组检修过程中的检修效率、缩短动车组检修时间是十分重要的问题。
3.根据目前动车组技术特点和在实际工作中的日程维护需求，实行以计划预防修为主的检修制度，按照动车组走行里程数和运用时间，制订了一至五级分级检修的检修规程。以crh 2型动车组为例：动车组在运行里程达4000公里或者是运行48小时需要进行简单的一级检修；动车组运行里程达到3万公里需要进行二级检修；动车组运行里程达到6万公里需要进行探伤检测；动车组运行里程达到20-25万公里需要对出现磨损的轮对进行检修和维护，确保动车组安全运行；动车组运行里程达到30万公里需要进行电机注油和更换齿轮箱油工作；动车组运行里程达到60万公里需要进行三、四、五级等更高级别的维护和保养。其中一、二级检修属于运用维护，以保养为主；三、四、五级检修属于高级检修，以恢复基本性能为主。
4.车钩检测对动车组的重联运行和救援来说是非常重要的，当动车组重联运行或者被救援时，如果车钩连接装置出现问题，可能会出现两辆列车分离，发生事故。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种基于物联网的便携式智能化车钩检测装置及其检测方法，本发明的检测装置能够智能化、方便快捷地实现车钩的自动化检测并实现检测结果实时传输，以解决上述背景技术中提出的问题。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
7.一种基于物联网的便携式智能化车钩检测装置，包括呈空腔结构的检测装置本体，所述检测装置本体的前壳板上设置有液晶显示屏，所述检测装置本体的后壳板上设置有风压检测连接管和顶动触发器推杆，所述风压检测连接管和顶动触发器推杆均贯穿后壳板位于后壳板的两侧；所述风压检测连接管位于空腔结构里面部分的一端设置有柱销式风压传感器，所述顶动触发器推杆包括液压泵和固定安装于液压泵输出轴端的液压杆，所述液压杆顶端设置有压力传感器；
8.其中，所述空腔内液晶显示屏的位于空腔结构里面的一面安装有信号转换模块、信号放大模块、发射模块和数据处理模块，所述信号转换模块的一端与柱销式风压传感器和压力传感器相连，信号转换模块的另一端依次与信号放大模块、数据处理模块和发射模块连接，所述数据处理模块还与液晶显示屏电信号连接。
9.优选的：所述检测装置本体的左壳板开设有内凹式半圆柱形槽，所述后壳板的上端设置有一组上部固定卡口，所述后壳板的右侧靠近内凹式半圆柱形槽的位置设置有一组侧面固定卡口。
10.优选的：所述风压检测连接管包括2个主风压检测连接管和1个辅风压检测连接管，3个所述风压检测连接管竖直排列分布于侧面固定卡口的两侧，所述顶动触发器推杆位于后壳板上远离内凹式半圆柱形槽的一端。
11.优选的：所述检测装置本体右壳板上设置有锁紧机构，所述锁紧机构为现有的任何可以实现检测装置与车钩锁紧功能的装置，所述检测装置本体的中间位置设置有贯通检测装置本体的瞭望孔。
12.优选的：所述液压泵为小型柱塞式液压泵，所述液压杆的外径大于车钩触发器的截面最大尺寸。
13.优选的：所述柱销式风压传感器的外部设有橡胶圈，所述橡胶圈的尺寸和车钩出风口的尺寸一致。
14.优选的：所述数据处理模块为单片机，所述柱销式风压传感器为ele-8051高压压力传感器。
15.优选的：所述检测装置的主要材料采用304不锈钢，其密度为7930kg/m3，屈服强度为206gpa，泊松比为0.27。
16.另外，本发明还要求保护利用所述基于物联网的便携式智能化车钩检测装置进行车钩检测的检测方法，包括以下步骤：
17.s1、清理车钩连挂面、钩舌、连挂杆和各风管连接器，去除杂物，用无绒布擦干净；
18.s2、将便携式智能化车钩检测装置抬起，先根据装置上的两个柱销式风压传感器对准待检测车钩中间的两个主风道，然后将柱销式风压传感器插入到待检测车钩的两个主风道中，完成装置的初步定位；
19.s3、将检测装置上的上部固定卡口、侧面固定卡口挂在车钩面板上，另外在右端的车钩外壳后轮廓采用锁紧机构将检测装置与车钩整体紧扣；
20.s4、待检测装置稳固之后，启动检测装置中的液压泵带动液压杆向前推动，顶住车钩的触发器，继续施加压力，直到触发器动作，车钩完成连挂动作，压力传感器记录下液压杆施加在触发器上的压力；在触发器触发，车钩完成连挂的同时，两组主风道和一组辅风道也向外喷射高压气体，柱销式气压传感器承受风力，并记录下得到的压力数值；
21.s5、液压杆停止工作并将压力传感器和气压传感器记录的数值通过信号转换模块、信号放大器以及数据处理模块的处理显示到液晶显示屏上，并通过发射模块传输到终端设备上。
22.优选的，所述液压泵对液压杆提供动力，液压杆在小型柱塞式液压泵的推动下缓慢向触发器施加压力，压力传感器设置在液压杆顶端，对液压杆施加在触发器上的压力进行测量；所述液压泵内一侧设置有电磁铁dt7和电磁铁dt8，当三位四通换向阀的电磁铁dt7通电时，三位四通电磁换向阀切换至左位，液压源的压力油经液控单向阀和普通单向阀进入液压缸下腔，驱动液压泵推动液压杆向车钩触发器运动；当三位四通换向阀的电磁铁dt8通电时，三位四通电磁换向阀切换至右位，压力油进入液压缸的上腔，并导通液控单向阀，液压缸下腔的油液经节流阀、液控单向阀和换向阀排回油箱，活塞向后运动，驱动液压泵推
动液压杆被拉回初始位置；当电磁铁dt7和dt8均断电使换向阀处于中位时，液控单向阀迅速关闭，液压缸立即停止运动。
23.与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
24.(1)本发明创造性的发明了一种智能化、方便简单的动车组车钩检测装置，该检测装置自动收集检测的结果，可以在检测后及时对检测结果进行智能分析，提前发现故障隐患、确保动车组安全运行；
25.(2)本发明通过设置柱销式定位传感器，一方面能辅助完成装置的定位，另一方面能更加精确的测量出风压的数值，并将具体数值记录下来并显示在lcd屏幕上，最后传到终端设备上，提高性能检测的便捷性；
26.(3)本发明通过设置小型柱塞式液压泵对其提供动力，带动液压杆动作，缓慢向触发器施加压力，压力传感器设置在液压杆头部，对液压杆施加在触发器上的压力进行测量，配合柱销式定位传感器采集数据，智能判断该被检测车钩是否正常；
27.(4)本发明的车钩检测装置替代了现阶段只能采取人工进行检查的缺陷，并且人工检查并不能准确对车钩性能进行判断，本发明的车钩检测装置对风压和压力进行智能化检测后与标准值进行对照，如果风压和压力均落入标准值的范围，说明车钩性能正常，如果未落入标准值的范围，说明车钩性能不正常，便于及时发现车钩问题，避免运行故障。
附图说明
28.图1为本发明的检测装置本体后视立体结构示意图；
29.图2为本发明的检测装置本体主视立体结构示意图；
30.图3为本发明的检测装置本体主视剖视结构示意图；
31.图4为本发明的风压检测连接管和顶动触发器推杆俯视剖视结构示意图；
32.图5为本发明的传感器采集数据系统框图；
33.图6为本发明的车钩立体结构示意图；
34.图7为本发明检测装置本体的车钩立体结构示意图；
35.图8为本发明的液压系统控制电路图。
36.图中：1、检测装置本体；2、风压检测连接管；201、主风压检测连接管；202、辅风压检测连接管；203、柱销式风压传感器；3、顶动触发器推杆；301、液压泵；302、液压杆；303、压力传感器；4、数据处理模块；5、液晶显示屏；6、上部固定卡口；7、侧面固定卡口；8、锁紧机构；9、内凹式半圆柱形槽；10、瞭望孔；11、前壳板；12、后壳板；13、左壳板；14、右壳板；15、主风道；16、车钩；17、触发器。
具体实施方式
37.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
38.请参阅图1-8，本实施例中一种基于物联网的便携式智能化车钩检测装置，包括呈空腔结构的检测装置本体1，所述检测装置本体1的前壳板11上设置有液晶显示屏5，所述检
测装置本体1的后壳板12上设置有风压检测连接管2和顶动触发器推杆3，所述风压检测连接管2和顶动触发器推杆3均贯穿后壳板12位于后壳板12的两侧；所述风压检测连接管2位于空腔结构里面部分的一端设置有柱销式风压传感器20，所述顶动触发器推杆3包括液压泵301和固定安装于液压泵301输出轴端的液压杆302，所述液压杆302顶端设置有压力传感器303；
39.其中，所述空腔内液晶显示屏5的位于空墙结构里面的一面安装有信号转换模块、信号放大模块、发射模块和数据处理模块4，所述信号转换模块的一端与柱销式风压传感器203和压力传感器303相连，信号转换模块的另一端依次与信号放大模块、数据处理模块4和发射模块连接，所述数据处理模块4还与液晶显示屏5电信号连接。
40.在本实施例中：所述检测装置本体1的左壳板13开设有内凹式半圆柱形槽9，所述后壳板12的上端设置有一组上部固定卡口6，所述后壳板12的右侧靠近内凹式半圆柱形槽9的位置设置有一组侧面固定卡口7。
41.在本实施例中：所述风压检测连接管2包括2个主风压检测连接管201和1个辅风压检测连接管202，3个所述风压检测连接管2竖直排列分布于侧面固定卡口7的两侧，所述顶动触发器推杆3位于后壳板12上远离内凹式半圆柱形槽9的一端。
42.在本实施例中：所述检测装置本体1右壳板14上设置有锁紧机构8，转动把手带动锁紧钩子旋转，与车钩内腔卡和；所述检测装置本体1的中间位置设置有贯通检测装置本体1的瞭望孔10。
43.在本实施例中：所述液压泵301为小型柱塞式液压泵，所述液压杆302的外径大于车钩触发器17的截面最大尺寸。
44.在本实施例中：所述柱销式风压传感器203的外部设有橡胶圈，所述橡胶圈的尺寸和车钩出风口的尺寸一致。
45.在本实施例中：所述数据处理模块4为单片机，所述柱销式风压传感器203为ele-8051高压压力传感器。
46.在本实施例中：所述检测装置的主要材料采用304不锈钢，其密度为7930kg/m3，屈服强度为206gpa，泊松比为0.27。
47.在本实施例中：所述基于物联网的便携式智能化车钩检测装置进行车钩检测的检测方法，包括以下步骤：
48.s1、清理车钩连挂面、钩舌、连挂杆和各风管连接器，去除杂物，用无绒布擦干净；
49.s2、将便携式智能化车钩检测装置抬起，先根据装置上的两个柱销式风压传感器203对准待检测车钩16中间的两个主风道15，然后将柱销式风压传感器203插入到待检测车钩16的两个主风道15中，完成装置的初步定位；
50.s3、将检测装置上的上部固定卡口6、侧面固定卡口7挂在车钩面板上，另外在右端的车钩外壳后轮廓采用锁紧机构8将检测装置与车钩16整体紧扣；
51.s4、待检测装置稳固之后，启动检测装置中的液压泵301带动液压杆302向前推动，顶住车钩的触发器17，继续施加压力，直到触发器17动作，车钩完成连挂动作，压力传感器记录下液压杆302施加在触发器17上的压力；在触发器17触发，车钩完成连挂的同时，两组主风道和一组辅风道也向外喷射高压气体，柱销式气压传感器203承受风力，并记录下得到的压力数值；
52.s5、液压杆停止工作并将压力传感器303和气压传感器203记录的数值通过信号转换模块、信号放大器以及数据处理模块4的处理显示到液晶显示屏5上，并通过发射模块传输到终端设备上。
53.所述液压泵对液压杆提供动力，液压杆在小型柱塞式液压泵的推动下缓慢向触发器施加压力，压力传感器设置在液压杆顶端，对液压杆施加在触发器上的压力进行测量；所述液压泵内一侧设置有电磁铁dt7和电磁铁dt8，当三位四通换向阀的电磁铁dt7通电时，三位四通电磁换向阀切换至左位，液压源的压力油经液控单向阀和普通单向阀进入液压缸下腔，驱动液压泵推动液压杆向车钩触发器运动；当三位四通换向阀的电磁铁dt8通电时，三位四通电磁换向阀切换至右位，压力油进入液压缸的上腔，并导通液控单向阀，液压缸下腔的油液经节流阀、液控单向阀和换向阀排回油箱，活塞向后运动，驱动液压泵推动液压杆被拉回初始位置；当电磁铁dt7和dt8均断电使换向阀处于中位时，液控单向阀迅速关闭，液压缸立即停止运动。
54.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。