振动传感器在列车转向架和失稳状态上监测的应用

一.项目背景

列车转向架的横向稳定性是铁路行车安全保障体系的重要组成部分，是决定列车高速、舒适、安全运行的关键因素。如果列车在运行过程中发生横向失稳，会产生较大的横向轮轨力作用，剧烈时甚至可能造成脱轨事故，严重影响列车运行安全。

传统方式中，通过对列车定期保养维修，及时更换零部件来预防列车横向失稳，确保列车的安全运行。但这仅是针对车辆系统本身稳定性的预防性维修。在列车运行过程中遭遇突发状况、路况因素等引起的横向失稳，则亟需全程监控转向架振动，进行在线实时监测。

可见，如何实现对列车横向失稳的实时监测，是本领域技术人员亟待解决的问题。

二.状态监测目的

转向架监测系统是列车维护的一个必要组成部分，它能识别并监测轴承、轴、制动器或车轮内部磨损情况等参数，从而合理安排维修工作，降低维护成本，防止可能会引发事故的不稳定因素。

三.森瑟产品在轨道监测的应用

1，高铁转向架横向、垂向、纵向振动加速度监测836系列：

836系列产品是一款用于测量静态加速度和低频振动的变容式 三轴加速度传感器，其特点是采用变容式MEMS硅晶片为敏感元 件。该敏感元件由一个很小的惯性质量块和一个位于两极板之 间的悬臂挠性元件组成；随着质量块在加速度作用下发生偏移， 电极之间的电容也会发生变化。

836加速度传感器的内部信号调 节器通过交流激励和同步调制解调电路实现与应用加速度成比 例输出的模拟信号；这个输出信号被放大成与应用的加速度成 比例的4-20mA电流信号。此加速度传感器由12~30Vdc的单端 稳压电源供电。敏感元件和电路组件被封装在整线输出的316L 不锈钢外壳中，线缆配置有铁路专用的保护套管，且终端配有 铁路专用连接器(HARTING™)。信号地与测试对象绝缘隔离。此 加速度传感器可以用M10公制螺钉或粘合剂安装。

836系列加速 度传感器非常适合应用于各种需要精确测量和可靠封装的高速 列车应用。

2. 高铁转向架横向、垂向、纵向振动加速度监测816系列：

816系列产品是一款可测量静态加速度和低频振动的高灵敏度 变容式加速度传感器，其特点是采用变容式MEMS硅晶片为敏 感元件，该敏感元件由一个很小的惯性质量块和一个挠性元件 组成，该挠性元件位于两块极板之间。随着质量块在加速度作 用下发生偏移，极板之间的电容也会发生变化；包含了交流激 励和同步调制解调电路的加速度传感器内部信号调节器输出与 施加加速度成比例的模拟输出电流信号，输出范围为4~20mA; 产品由单端稳压电源提供12~30Vdc的供电。敏感元件和电路组 件一起封装在坚固耐用，线缆一体输出的阳极氧化铝外壳中， 信号地与测试对象绝缘隔离。816加速度传感器的安装可以通过 粘合剂安装也可以用M10的公制螺丝安装。此产品广泛应用于 精确测量和可靠封装的高速列车应用。

四．只有对转向架内的重要零件进行监控，才能保证列车全速运行