JP6722573B2 - 状態監視装置 - Google Patents
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Description
以下、本実施の形態の鉄道車両2を用いて、状態監視装置60による状態監視のシミュレーション実験を試みた。以下、その実験について詳細に説明する。
図1に示すように、振動励起部材61として、鉄板(長さ195mm、幅70mm、厚さ22mm)を軌道3上に設置した。今回は、第7位車輪31の状態監視を行うため、第7位車輪31側の軸箱40の上部に加速度センサ62aを取り付け、ばね帽54の上面に62bを取り付けた。そして、鉄道車両2を約5km/hで低速走行させた。振動励起部材61を車輪31が乗り上げるときと、振動励起部材61から軌道3に車輪31が落下するときの軸箱40とばね帽54の上下振動加速度を、それぞれ加速度センサ62a,62bで検出した。
(1)第1条件:軸箱周りの部品に不具合がない正常(健全)条件
(2)第2条件:前後方向の剛性に不具合を生じた条件
(3)第3条件:一次ばね系に不具合を生じた条件
(1)応答倍率による不具合の識別
図2に、軸箱40の上下振動の加速度(入力側加速度)とばね帽54の上下振動の加速度(出力側加速度)に基づく応答倍率(出力側加速度/入力側加速度)のシミュレーション実験結果のグラフを示す。なお、図2には、各条件での5回の実験のうち、最も加速度が高かった結果と最も低かった結果の2回をそれぞれの条件で示している。図2では、第1条件の応答倍率を太実線及び細実線で示し、第2条件の応答倍率を太破線及び細波線で示し、第3条件の応答倍率を太一点鎖線及び細一点鎖線で示した。図2のグラフの横軸は周波数(Frequency)であり、縦軸は応答倍率(Transfer function estimate)である。
図3に、車輪31が振動励起部材61から軌道3に着地する際のばね帽54の上下振動の加速度(加速度センサ62bで検出した加速度)を取得時刻歴で表したシミュレーション実験結果のグラフを示す。図3の各グラフにおいて、横軸は時間(Time)であり、縦軸は振動加速度/最大振動加速度(Acc./Max.Acc.)である。
2 鉄道車両(車両)
3 軌道
10 台車枠
40 軸箱
50 軸箱支持装置
60 状態監視装置
61,61a,61b,61c 振動励起部材
62 検出センサ(検出部)
62a,62b 加速度センサ(検出部)
Claims (7)
- 車両の台車に取り付けられた軸箱周りの部品の状態を監視する状態監視装置であって、
軌道に形成される振動励起部材と、
台車枠の端部に設けられた検出部と、を備え、
前記振動励起部材によって振動する前記台車の応答波形を前記検出部によって検出し、前記応答波形に基づく応答倍率のピーク値、時刻歴の振幅の変化、及び前記時刻歴の振幅から算出した対数減衰率の何れかに基づいて、前記軸箱周りの部品の状態監視を行うことを特徴とする状態監視装置。 - 前記検出部が、軸箱の上部に設けられた第1の検出部と、前記台車枠の上部に設けられた第2の検出部とからなり、前記第1の検出部で検出した前記応答波形を入力側応答波形とし、前記第2の検出部で検出した前記応答波形を出力側応答波形としたとき、前記応答倍率を、出力側応答波形/入力側応答波形により算出することを特徴とする請求項1に記載の状態監視装置。
- 車両の台車に取り付けられた軸箱周りの部品の状態を監視する状態監視装置であって、
軌道に形成される振動励起部材と、
前記台車又は前記軌道からの変位、荷重及びひずみから選択される少なくとも何れかの応答波形を検出する検出部と、を備え、
前記検出部は、前記軌道側又は軌道脇に配置されており、
前記検出部で検出した前記応答波形に基づく時刻歴の振幅の変化、及び前記時刻歴の振幅から算出した対数減衰率の何れかに基づいて、前記軸箱周りの部品の状態監視を行うことを特徴とする状態監視装置。 - 前記検出部によって検出された前記応答波形を、前記台車の正常時の応答波形と比較することで、前記軸箱周りの部品の状態監視を行う構成であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の状態監視装置。
- 前記検出部は、変位、角度、速度、角速度、加速度、角加速度、荷重、ひずみから選択される少なくとも何れかの応答波形を検出することを特徴とする請求項1又は2に記載の状態監視装置。
- 前記検出部が、前記台車枠に対して着脱自在であることを特徴とする請求項1又は2に記載の状態監視装置。
- 前記振動励起部材が、前記軌道に配置される板材、突起物、継ぎ目、又は波形ブロックから選択される振動励起ブロックであることを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載の状態監視装置。
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