一种轨旁声音采集机构的制作方法

1.本实用新型涉及一种采集机构，特别涉及一种轨旁声音采集机构。


背景技术：

2.我国动车组及地铁车辆在长期的运行过程中，由于轮轨之间复杂交变的作用力、车轮内部材料夹杂、轴承装配维保不当，使得车轮、车轴故障频发，若不及时发现，将给车辆运行带来极大安全风险，特别是轨道车辆运行中的滚动轴承故障问题严重影响车辆的运行安全。
3.对于户外环境，尤其是户外轨道旁环境变化的抗性较差，长时间使用可能会出现意外，导致采集声音和输出信号出现问题，继而严重影响主设备的工作。
4.现有的采集机构因其自身重量(长约2.3m)，尤其是盖板重量问题，使得每次进行维修或检测的时候操作员开关盖板困难。
5.现有的采集机构每个采集窗口设有传动机构连接的挡板(中国专利cn210685695u)，当车辆轴承通过时即通过传导机构打开挡板，进行轴承声学信号采集；当不需要采集时则传动机构带动挡板关闭采集窗口。该传动机构存在以下缺点：(a)容易发生机械故障，对检测安全以及检测效率造成影响，(2)一旦发生故障，雨水和灰尘等通过窗口进入采集机构，造成采集雨水、灰尘进入。


技术实现要素：

6.针对现有技术中存在的弊端和不足，本实用新型的目的在于提供一种轨旁声音采集机构，具有防水、防尘、抗震、安全、耐用、稳定、方便操作的优点。
7.本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
8.一种轨旁声音采集机构，采集机构小型化设置，采集机构的长度为400-600mm，采集机构包括壳体、盖板、采集传感器和双层过滤保护机构，盖体与壳体连接，壳体上且朝向轨道的侧面设有开孔，双层过滤保护机构设在所述开孔处且包括内侧的防水透声膜和外侧不锈钢丝网。
9.进一步地，轨旁单侧设有至少6个等间距布置的所述采集机构。
10.进一步地，所述采集机构之间的间距为1180-1220mm。
11.进一步地，每个所述采集机构内设有所述采集传感器面朝所述壳体开孔处，即轨旁的所述采集机构采用阵列形式直接朝向车辆的轴承。
12.进一步地，动车组及地铁车辆轨道两侧对称设置所述采集机构。
13.进一步地，所述盖板设为弯折的板体结构，壳体和盖板通过螺钉连接；壳体和盖板的连接处设有海绵垫。
14.进一步地，所述采集传感器通过支架和海绵垫固定在壳体上。
15.进一步地，所述采集机构下方设置安装支架，安装支架为组装配件安装而成。
16.本实用新型可在室外长时间稳定、安全的输出采集信号，满足室外防水、防尘的要
求；同时其满足长时间室外静态工作要求，其具有相对耐用、安全可靠的支架及箱体来保证声音采集的正常运行。
17.具体的，本实用新型具有如下优点：
18.(1)本实用新型将麦克风采集机构小型化、单元化设计，使得安装、调试、使用时更加灵活和方便。
19.此外，小型化后，每个采集机构设置一个独立的采集麦克风，使得在出现故障进行排查时相较原方案更加容易检测。
20.(2)本实用新型的麦克风采集机构结构简化，不再设置传动机构连接挡板，通过窗口的双层过滤保护机构，满足防水、防尘的基本要求，整体结构安全稳固，符合长时间户外设备装配要求，可以保证其在麦克风采集过程中安全稳定的输出采集信号，间接保证主产品的可靠性。
21.(3)安全：本实用新型整体结构稳固，适应长时间户外设备安装要求。
附图说明
22.图1是现有的采集机构结构图：(a)正视图；(b)俯视图；
23.图2是现有的采集机构的爆炸图；
24.图3是采集装置侧视图；
25.图4是采集装置整体示意图；
26.图5是本实用新型采集机构的爆炸图；
27.图6为轨边声学传感器布置位置示意图；
28.其中，1、采集机构，2、安装支架，3、立柱；
29.1.1、壳体，1.2、盖板，1.3、麦克风支架，1.4、双层过滤保护机构，1.41、防水透声膜，1.42、不锈钢丝网，1.5、海绵垫，1.6麦克风，1.7前压板。
具体实施方式
30.下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步的说明。
31.轨旁轴承声学采集装置包括采集机构1、安装支架2和立柱3，立柱3上设有安装支架2，安装支架2上设有多个等间距布置的采集机构1，单侧轨旁至少6个采集机构1，整体满足户外安装需求，防水防尘，结构稳固，保证采集机构在工作阶段稳定安全，进而保证了声音采集设备能够有效的采集到声音信息。
32.该采集装置主要是要达到根据滚动轴承的运行机理及轴承的尺寸，准确并全面的采集滚动轴承任何部位发生故障、缺陷时所产生的振动声音。其原理如下：当车轮旋转2周时，轴承内部的滚动体旋转一周。单个声学传感器的指向区域大约在6.5m左右，车轮旋转2周，经过的区域非常长。为了将故障轴承旋转一周时内部的任何部位进行全面、准确的拾取，需要采用多个声学传感器(每个采集机构1内设有1个传感器，即下文所说的麦克风)。
33.实施例1：
34.参照图3和图4所示，该采集装置包括单侧6个采集机构1、1件安装支架2和4件混凝土立柱3，采集机构1与安装支架2通过固定孔相连接，安装支架2与立柱3通过固定件相连。
35.优选的，轨道旁共对称设置上述采集机构1。
36.其中，采集机构1的长度为400-600mm，优选的长*宽*高＝460mm*354mm*354mm，这样小型化设置后适应性更强。采集机构1之间的间隔设为1180-1220mm。采集机构1为组装装配件，通过不锈钢螺钉以及配对的固定孔固定于横梁2.1上。
37.参照图5所示，采集机构1包括壳体1.1、盖板1.2、麦克风支架1.3、双层过滤保护机构1.4、海绵垫1.5、采集麦克风1.6、传输线和前压板1.7。
38.采集麦克风1.6是将采集到的车辆轴承运转产生的声音信号转换成电信号的结构，采用阵列形式直接指向轴承(即轨旁侧面等间距布置至少6个采集机构，每个采集机构1内设有采集麦克风1.6面朝壳体开孔处)，这样采用指向性设计，能够减少其它噪声影响。
39.壳体1.1和盖板1.2通过不锈钢螺钉及其配套螺孔连接，盖板1.2设置为弯折的板体结构。海绵垫1.5(包含隔音棉)与壳体1.1和盖板1.2通过自背胶组装。盖板1.2处的海绵垫1.5围绕盖板1.2四边一圈设置，当盖板1.2盖上时，采集机构1的整体防水防尘等级为ip64～ip65。
40.双层过滤保护机构与壳体1.1通过不锈钢螺钉及其配套通孔通过不锈钢螺母并安装；壳体1.1的外侧设有开孔，双层过滤保护机构设置在壳体1.1的开孔处，双层过滤保护机构1.4包括防水透声膜1.41和不锈钢丝网1.42，防水透声膜1.41设置在壳体1开孔内侧(防水透声膜1.41与壳体1.1开孔处通过防水胶胶黏)，不锈钢丝网1.42设置在壳体1开孔外侧。
41.其中，防水透声膜1.41为采购所得，防水透声膜1.41的四周边框自带不干胶，覆膜材料为膨体聚四氯乙烯(eptfe)，背胶材质为丙烯酸。
42.壳体1.1与麦克风支架1.3通过不锈钢螺钉固定，采集麦克风1.6及传输线与麦克风支架1.3为挤压固定，传输线通过壳体1.1穿线孔穿出。具体的，麦克风支架1.3包含上麦克风支架、下麦克风支架和海绵垫，上麦克风支架和下麦克风支架通过对于螺孔以及不锈钢螺钉连接；海绵垫与上麦克风支架和下麦克风支架通过自背胶组装。上麦克风支架和下麦克风支架合并压紧时，压缩海绵垫从而将采集麦克风固定，同时海绵垫也起到一定的缓冲减震作用。
43.实施例2：装置共采用16个声学传感器等间距地安装在车辆轨道的两侧，单侧采用8个采集机构1，其中2个采集机构1为冗余设计，每个采集机构1内的传感器指向性设计的有效区域为1.1m左右，并相互交叉。当检测列车通过检测区域时，每侧8个声学传感器连续工作，确保在单侧一个声学传感器发生故障上，仍然可以正常检测轴承发生故障、缺陷时所产生的振动声音，保证了任何一个检测的轴承在探测区域内拾取的声学信号是连续的，提高了装置对故障轴承检测的准确率和稳定性(如图6所示)。
44.以上所述仅为本实用新型的优选例实施方式，并不构成对本实用新型保护范围的限定。任何在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的权利要求保护范围之内。