本發(fā)明涉及機車技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種用于重聯(lián)機車的鎖軸故障判斷方法。本發(fā)明還涉及一種用于重聯(lián)機車的鎖軸故障判斷裝置。本發(fā)明還涉及一種具有該鎖軸故障判斷裝置的重聯(lián)機車。

背景技術(shù)：

目前，機車在重聯(lián)運行模式下，參考速度都是通過將各臺機車四個軸的電機速度先去除最大和最小值，再將剩余兩個電機速度取平均值，用于作為各臺機車自身的參考速度。然后通過各臺機車各軸的電機速度、軸端速度來與各臺機車自身的參考速度來對比，判斷各軸是否鎖軸。

然而，上述判斷方式存在以下兩個主要問題：

1)參考速度不統(tǒng)一，容易造成誤判；

2)如果機車中(特別是前面的機車)發(fā)生兩個或更多的軸空轉(zhuǎn)或者鎖軸，采用該判斷機制，得出的參考速度是將是個錯誤的值，就不能準(zhǔn)確判斷各軸是否發(fā)生鎖軸故障。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種用于重聯(lián)機車的鎖軸故障判斷方法，該方法可以較為準(zhǔn)確的判斷各臺機車的各軸是否發(fā)生鎖軸故障。本發(fā)明的另一目的是提供一種用于重聯(lián)機車的鎖軸故障判斷裝置。本發(fā)明的再一目的是提供一種包括上述鎖軸故障判斷裝置的重聯(lián)機車。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種用于重聯(lián)機車的鎖軸故障判斷方法，包括如下步驟：

采集機車中的參考軸所對應(yīng)的電機速度作為參考速度；

采集所述機車其他軸的電機速度與軸端速度；

將所述參考速度與所述其他各軸所對應(yīng)的所述電機速度和所述軸端速度進行比較；

當(dāng)在預(yù)設(shè)時間內(nèi)，所述參考速度始終大于某一軸所對應(yīng)的所述電機速度和/或所述軸端速度時，進行報警以提示該軸發(fā)生鎖軸故障。

相對于上述背景技術(shù)，本發(fā)明采集機車中的參考軸所對應(yīng)的電機速度作為參考速度；參考軸應(yīng)為機車中未發(fā)生鎖軸現(xiàn)象的車軸；為了判斷除參考軸之外的其他各車軸是否發(fā)生鎖軸，因此需要采集機車其他軸的電機速度與軸端速度；然后將參考速度與其他各軸所對應(yīng)的電機速度和軸端速度進行比較；倘若在預(yù)設(shè)時間內(nèi)，參考速度始終大于某一軸所對應(yīng)的電機速度和/或軸端速度時，進行報警以提示該軸發(fā)生鎖軸故障。簡單來說，將參考軸所對應(yīng)的電機速度作為基準(zhǔn)，設(shè)定為參考速度；其他各個車軸的電機速度與軸端速度均與參考速度進行比較，只要在預(yù)設(shè)時間內(nèi)，某一軸所對應(yīng)的電機速度和/或軸端速度始終小于參考速度時，則認定該軸發(fā)生了鎖軸；如此設(shè)置，由于參考軸未發(fā)生鎖軸現(xiàn)象，因此將其他各車軸的電機速度與軸端速度與參考速度進行比較，能夠較為有效的比較出是否發(fā)生鎖軸，且能夠及時發(fā)現(xiàn)鎖軸現(xiàn)象，有助于及時處理，避免意外事故的發(fā)生。

優(yōu)選地，所述采集機車中的參考軸所對應(yīng)的電機速度作為參考速度的步驟具體為：

以所述機車中最后一臺車的最后一軸開始，由后向前依次采集車軸所對應(yīng)的電機速度作為多個預(yù)參考速度；

依次判斷所述預(yù)參考速度是否正常，若多個所述預(yù)參考速度中的一個正常，則將該所述預(yù)參考速度作為參考速度，并進行所述采集所述機車其他軸的電機速度與軸端速度的步驟。

優(yōu)選地，牽引控制單元采集機車中的參考軸所對應(yīng)的電機速度作為參考速度，所述牽引控制單元采集所述機車其他軸的電機速度；防滑系統(tǒng)采集所述機車其他軸的軸端速度。

優(yōu)選地，所述采集機車中的參考軸所對應(yīng)的電機速度作為參考速度和采集所述機車其他軸的電機速度與軸端速度的步驟之后還包括：

防滑系統(tǒng)所采集的所述機車其他軸的軸端速度發(fā)送至所述牽引控制單元；

所述牽引控制單元將所述參考速度和所述機車其他軸的電機速度與軸端速度發(fā)送至網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)；

所述網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)進行所述將所述參考速度與所述其他各軸所對應(yīng)的所述電機速度和所述軸端速度進行比較的步驟。

優(yōu)選地，當(dāng)所述機車處于平穩(wěn)運行階段，判斷所述防滑系統(tǒng)是否工作正常；若正常，則進行將所述參考速度與所述其他各軸所對應(yīng)的所述電機速度和所述軸端速度進行比較的步驟；若不正常，則將所述參考速度與所述其他各軸所對應(yīng)的所述電機速度進行比較。

本發(fā)明還提供一種用于重聯(lián)機車的鎖軸故障判斷裝置，包括：

參考速度采集模塊，用于采集機車中的參考軸所對應(yīng)的電機速度作為參考速度；

檢測軸數(shù)據(jù)采集模塊，用于采集所述機車其他軸的電機速度與軸端速度；

比較模塊，用于將所述參考速度與所述其他各軸所對應(yīng)的所述電機速度和所述軸端速度進行比較；

報警模塊，用于當(dāng)在預(yù)設(shè)時間內(nèi)，所述參考速度始終大于某一軸所對應(yīng)的所述電機速度和/或所述軸端速度時，進行報警以提示該軸發(fā)生鎖軸故障。

本發(fā)明還提供一種重聯(lián)機車，包括上述的鎖軸故障判斷裝置。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實施例所提供的用于重聯(lián)機車的鎖軸故障判斷方法的流程圖；

圖2為本發(fā)明實施例所提供的用于重聯(lián)機車的鎖軸故障判斷裝置的結(jié)構(gòu)框圖。

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

為了使本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明方案，下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明作進一步的詳細說明。

請參考圖1和圖2，圖1為本發(fā)明實施例所提供的用于重聯(lián)機車的鎖軸故障判斷方法的流程圖；圖2為本發(fā)明實施例所提供的用于重聯(lián)機車的鎖軸故障判斷裝置的結(jié)構(gòu)框圖。

本發(fā)明提供的一種用于重聯(lián)機車的鎖軸故障判斷方法，主要包括如下步驟：

采集機車中的參考軸所對應(yīng)的電機速度作為參考速度；

采集所述機車其他軸的電機速度與軸端速度；

將所述參考速度與所述其他各軸所對應(yīng)的所述電機速度和所述軸端速度進行比較；

當(dāng)在預(yù)設(shè)時間內(nèi)，所述參考速度始終大于某一軸所對應(yīng)的所述電機速度和/或所述軸端速度時，進行報警以提示該軸發(fā)生鎖軸故障。

首先，將機車中未發(fā)生鎖軸現(xiàn)象的車軸作為參考軸，采集參考軸的電機速度，并將其作為參考速度；然后采集機車其他軸的電機速度與軸端速度；接著判斷機車其他軸的電機速度與軸端速度與參考速度之間的大??；倘若在預(yù)設(shè)時間內(nèi)，參考速度始終大于某一軸所對應(yīng)的電機速度和/或軸端速度時，則認定該軸發(fā)生了鎖軸現(xiàn)象，進行報警。

如此設(shè)置，參考軸的實時參考速度作為參考值；本發(fā)明中，預(yù)設(shè)時間可以根據(jù)實際需要而定，可以設(shè)置為3秒～5秒之間。

在第一秒時，參考軸的速度記為V₀，某軸的軸端速度記為V₁；在預(yù)設(shè)時間之內(nèi)時，參考軸的速度記為V₀₁，某軸的軸端速度記為V₁₁；在預(yù)設(shè)時間的最后一秒時，參考軸的速度記為V₀₉，某軸的軸端速度記為V₁₉；倘若V₀大于V₁，V₀₁大于V₁₁并且V₀₉大于V₁₉時，即在預(yù)設(shè)時間段內(nèi)，參考軸的速度始終大于某軸的軸端速度，則認定該軸發(fā)生了鎖軸現(xiàn)象；參考軸的速度與某軸的電機速度之間的比較與上述類似，本文不再贅述。

上述采集機車中的參考軸所對應(yīng)的電機速度作為參考速度的步驟具體為：

以所述機車中最后一臺車的最后一軸開始，由后向前依次采集車軸所對應(yīng)的電機速度作為多個預(yù)參考速度；

依次判斷所述預(yù)參考速度是否正常，若多個所述預(yù)參考速度中的一個正常，則將該所述預(yù)參考速度作為參考速度，并進行所述采集所述機車其他軸的電機速度與軸端速度的步驟。

針對重聯(lián)機車，在重聯(lián)模式下，采用最后一臺車的最后一軸的電機速度作為該臺車的參考速度，將其作為整列編組機車的參考速度，有以下優(yōu)點：

首先，該軸牽引力發(fā)揮與其它軸相比，發(fā)揮功率較小，不容易出現(xiàn)故障，避免誤判；

其次，前面機車通過適時撒砂，已將路面清潔，軌道條件較好，粘著性能好，不容易出現(xiàn)故障，避免誤判；

最后，重聯(lián)重載機車運行時，通過與軌道摩擦產(chǎn)生熱量，前面機車運行后能使軌面干燥，同樣粘著性能好，不容易出現(xiàn)故障，避免誤判。

倘若最后一臺車的最后一軸發(fā)生故障，則取最后一臺車的倒數(shù)第二軸作為參考軸；以此類推，倘若最后一臺車的倒數(shù)第二軸發(fā)生故障，則取最后一臺車的倒數(shù)第三軸作為參考軸。判斷車軸發(fā)生故障的方法可以參考現(xiàn)有技術(shù)，本文不再贅述。

本發(fā)明中，利用牽引控制單元(下文簡稱TCU)采集機車中的參考軸所對應(yīng)的電機速度作為參考速度，牽引控制單元采集機車其他軸的電機速度；防滑系統(tǒng)(下文簡稱WSP)采集機車其他軸的軸端速度。對于目前機車的硬件配置，可以利用TCU采集參考速度和其他軸的電機速度，WSP采集機車其他軸的軸端速度。

在采集機車中的參考軸所對應(yīng)的電機速度作為參考速度和采集所述機車其他軸的電機速度與軸端速度的步驟之后還包括：

防滑系統(tǒng)所采集的所述機車其他軸的軸端速度發(fā)送至所述牽引控制單元；

所述牽引控制單元將所述參考速度和所述機車其他軸的電機速度與軸端速度發(fā)送至網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)(下文簡稱TCMS)；

所述網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)進行所述將所述參考速度與所述其他各軸所對應(yīng)的所述電機速度和所述軸端速度進行比較的步驟。

眾所周知，機車在開始運行之后，依次經(jīng)過啟動工況、平穩(wěn)運行工況、加速工況和制動再生工況；當(dāng)所述機車處于平穩(wěn)運行階段，判斷所述防滑系統(tǒng)是否工作正常；若正常，則進行將所述參考速度與所述其他各軸所對應(yīng)的所述電機速度和所述軸端速度進行比較的步驟；若不正常，則將所述參考速度與所述其他各軸所對應(yīng)的所述電機速度進行比較。

說明書附圖1給了一種用于重聯(lián)機車的鎖軸故障判斷方法的流程圖；可以看出，步驟S1，開始進行鎖軸故障判斷方法；此時機車可以處于預(yù)熱階段。

在步驟S2中，判斷WSP、TCU與TCMS之間的通信是否正常；這一步驟可以參考現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明不再贅述。若正常，進行步驟S3。

步驟S3中，TCU采集參考速度和其他各軸的電機速度；WSP采集機車其他各軸的軸端速度，并將其他各軸的軸端速度發(fā)送至TCU，TCU將采集參考速度、其他各軸的電機速度以及其他各軸的軸端速度發(fā)送至TCMS。

步驟S4與步驟S5中，TCMS通過對上述數(shù)據(jù)的判斷，選取某一軸的電機速度作為參考速度；如上文所述，優(yōu)選最后一臺車的最后一軸的電機速度作為參考速度，判斷最后一臺車的最后一軸的電機速度是否正常，若正常，則選取其為參考速度。

步驟S6中，將參考軸的電機速度作為該臺車的粘著參考速度，并將其作為機車的參考速度，并由網(wǎng)關(guān)傳輸至其他臺車中。

步驟S7中，選取機車中除參考軸外的其他某一軸作為檢測對象，后文稱之為檢測軸；判斷其是否發(fā)生鎖軸故障；這一步驟可以選取較為容易發(fā)生鎖軸故障的車軸進行檢測，也可以對其他車軸同時進行檢測。

步驟S8中，當(dāng)機車開始啟動時，則鎖軸檢測動作開始執(zhí)行；

步驟S9中，若機車處于運行階段，運行階段包括平穩(wěn)運行工況、加速工況和制動再生工況；步驟S15，為機車處于啟動階段，啟動階段為機車從靜止開始啟動的時段。機車處于運行階段還是啟動階段可以通過檢測機車各部件的運行時間以及機車的當(dāng)前速度進行判斷，可以參考現(xiàn)有技術(shù)。

當(dāng)機車處于運行階段，判斷WSP是否出現(xiàn)故障，即步驟S10；若WSP運行正常，將檢測軸所對應(yīng)的電機速度和軸端速度與參考速度進行比較，判斷在預(yù)設(shè)時間內(nèi)，參考速度是否始終大于某一軸所對應(yīng)的電機速度和/或軸端速度，若是，則進行報警以提示該軸發(fā)生鎖軸故障，如步驟S11至S14。倘若WSP發(fā)生故障，僅僅需要將檢測軸所對應(yīng)的電機速度與參考速度進行比較，判斷在預(yù)設(shè)時間內(nèi)，參考速度是否始終大于某一軸所對應(yīng)的電機速度，若是，則進行報警以提示該軸發(fā)生鎖軸故障，如步驟S14。步驟S14之后重復(fù)上述步驟S2的動作。

當(dāng)機車處于啟動階段，判斷參考速度與檢測軸所對應(yīng)的電機速度；當(dāng)參考速度在預(yù)設(shè)時間內(nèi)始終大于檢測軸所對應(yīng)的電機速度預(yù)設(shè)差值時，則說明在啟動階段，檢測軸發(fā)生鎖軸故障。

本發(fā)明中，在判斷檢測軸是否發(fā)生鎖軸故障時，可以并不僅僅以“參考速度始終大于某一軸所對應(yīng)的電機速度和/或軸端速度”作為判斷標(biāo)準(zhǔn)，判斷標(biāo)準(zhǔn)還可以為“參考速度與檢測軸所對應(yīng)的電機速度和/或軸端速度之間差值可以大于某一預(yù)設(shè)差值”，倘若參考速度大于檢測軸所對應(yīng)的電機速度和/或軸端速度某一預(yù)設(shè)差值時，則可以認為檢測軸發(fā)生鎖軸故障。當(dāng)然，在機車處于運行階段和啟動階段時，預(yù)設(shè)差值的范圍應(yīng)不同，可以根據(jù)實際需要而定。

本發(fā)明中，上述預(yù)設(shè)時間可以根據(jù)需要而定，例如2秒、3秒或4秒；當(dāng)然，還可以為其他；預(yù)設(shè)差值也可以根據(jù)需要而定，例如參考速度與檢測軸所對應(yīng)的電機速度相差2km/h、3km/h或5km/h；參考速度與檢測軸所對應(yīng)的軸端速度相差2km/h、3km/h或5km/h，還可以為其他，本發(fā)明不再贅述。

步驟S18結(jié)束鎖軸故障判斷方法，此時機車停止運行。

本發(fā)明還提供一種用于重聯(lián)機車的鎖軸故障判斷裝置，如說明書附圖2所示，主要包括：

參考速度采集模塊100，用于采集機車中的參考軸所對應(yīng)的電機速度作為參考速度；

檢測軸數(shù)據(jù)采集模塊200，用于采集所述機車其他軸的電機速度與軸端速度；

比較模塊300，用于將所述參考速度與所述其他各軸所對應(yīng)的所述電機速度和所述軸端速度進行比較；

報警模塊400，用于當(dāng)在預(yù)設(shè)時間內(nèi)，所述參考速度始終大于某一軸所對應(yīng)的所述電機速度和/或所述軸端速度時，進行報警以提示該軸發(fā)生鎖軸故障。

本發(fā)明所提供的一種具有鎖軸故障判斷裝置的重聯(lián)機車，包括上述具體實施例所描述的鎖軸故障判斷裝置；重聯(lián)機車的其他部分可以參照現(xiàn)有技術(shù)，本文不再展開。

說明書中各個實施例采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相似部分互相參見即可。對于實施例公開的裝置而言，由于其與實施例公開的方法相對應(yīng)，所以描述較為簡單，相關(guān)之處參見方法部分說明即可。

專業(yè)人員還可以進一步意識到，結(jié)合本文中所公開的實施例描述的各示例的單元及算法步驟，能夠以電子硬件、計算機軟件或者二者的結(jié)合來實現(xiàn)，為了清楚地說明硬件和軟件的可互換性，在上述說明中已經(jīng)按照功能一般性地描述了各示例的組成及步驟。這些功能究竟以硬件還是軟件的方式來執(zhí)行，取決于技術(shù)方案的特定應(yīng)用和設(shè)計約束條件。專業(yè)人員可以對每個特定的應(yīng)用來使用不同方法來實現(xiàn)所描述的功能，但是這種實現(xiàn)不應(yīng)認為超出本發(fā)明的范圍。

以上對本發(fā)明所提供的重聯(lián)機車、鎖軸故障判斷裝置與方法進行了詳細介紹。本文中應(yīng)用了具體個例對本發(fā)明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想。應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對本發(fā)明進行若干改進和修飾，這些改進和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護范圍內(nèi)。