ES2903446T3 - Procedure for determining an adjustment force of a needle drive based on measurements of sound emission and needle drive system - Google Patents
Procedure for determining an adjustment force of a needle drive based on measurements of sound emission and needle drive system Download PDFInfo
- Publication number
- ES2903446T3 ES2903446T3 ES18778815T ES18778815T ES2903446T3 ES 2903446 T3 ES2903446 T3 ES 2903446T3 ES 18778815 T ES18778815 T ES 18778815T ES 18778815 T ES18778815 T ES 18778815T ES 2903446 T3 ES2903446 T3 ES 2903446T3
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- sensor
- needle drive
- adjustment
- measurement signals
- drive
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000005259 measurement Methods 0.000 title claims abstract description 57
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 37
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims abstract description 39
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims abstract description 39
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims abstract description 39
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 claims description 12
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 6
- 238000010897 surface acoustic wave method Methods 0.000 claims description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 3
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 3
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 3
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 2
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 238000007405 data analysis Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 230000000644 propagated effect Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 1
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B61—RAILWAYS
- B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
- B61L1/00—Devices along the route controlled by interaction with the vehicle or train
- B61L1/20—Safety arrangements for preventing or indicating malfunction of the device, e.g. by leakage current, by lightning
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B61—RAILWAYS
- B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
- B61L27/00—Central railway traffic control systems; Trackside control; Communication systems specially adapted therefor
- B61L27/50—Trackside diagnosis or maintenance, e.g. software upgrades
- B61L27/53—Trackside diagnosis or maintenance, e.g. software upgrades for trackside elements or systems, e.g. trackside supervision of trackside control system conditions
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B61—RAILWAYS
- B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
- B61L5/00—Local operating mechanisms for points or track-mounted scotch-blocks; Visible or audible signals; Local operating mechanisms for visible or audible signals
- B61L5/02—Mechanical devices for operating points or scotch-blocks, e.g. local manual control
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B61—RAILWAYS
- B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
- B61L5/00—Local operating mechanisms for points or track-mounted scotch-blocks; Visible or audible signals; Local operating mechanisms for visible or audible signals
- B61L5/04—Fluid-pressure devices for operating points or scotch-blocks
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B61—RAILWAYS
- B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
- B61L5/00—Local operating mechanisms for points or track-mounted scotch-blocks; Visible or audible signals; Local operating mechanisms for visible or audible signals
- B61L5/06—Electric devices for operating points or scotch-blocks, e.g. using electromotive driving means
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)
- Railway Tracks (AREA)
Abstract
Procedimiento (30) para el análisis de un accionamiento de agujas (2) de un desvío ferroviario, caracterizado porque - se proporciona al menos un sensor (20) para la medición de ondas sonoras; - las señales de medición del, al menos un, sensor (20) se registran (33) durante una operación de ajuste del accionamiento de agujas (2), - en base a las señales de medición registradas del, al menos un, sensor (20) se determina (34) una fuerza de ajuste de un acoplamiento de fuerza de ajuste (12) del accionamiento de agujas (2).Procedure (30) for the analysis of an actuation of points (2) of a railway switch, characterized in that - at least one sensor (20) is provided for the measurement of sound waves; - the measurement signals of the at least one sensor (20) are recorded (33) during an adjustment operation of the needle drive (2), - based on the recorded measurement signals of the at least one sensor ( 20), a setting force of a setting force coupling (12) of the needle drive (2) is determined (34).
Description
DESCRIPCIÓNDESCRIPTION
Procedimiento para la determinación de una fuerza de ajuste de un accionamiento de agujas en base a medidas de emisión de sonido y sistema de accionamiento de agujasMethod for determining an adjustment force of a needle drive based on measurements of sound emission and needle drive system
La presente invención hace referencia a un procedimiento para el análisis de un accionamiento de agujas de un desvío ferroviario. Por otro lado, la invención también hace referencia a un sistema de accionamiento de agujas con un sistema de medición para la ejecución de un procedimiento de la clase mencionada y con un accionamiento de agujas para el ajuste de las agujas de cambio de vía.The present invention refers to a procedure for the analysis of a switch actuation of a railway switch. On the other hand, the invention also relates to a point drive system with a measuring system for carrying out a method of the kind mentioned and with a point drive for adjusting the switch points.
Para conmutar cambios de aguja, los accionamientos de agujas operados manual o eléctricamente se utilizan como los elementos más importantes de la infraestructura ferroviaria. La fuerza de ajuste necesaria que actúa sobre una barra de ajuste se realiza con la ayuda de un acoplamiento de fuerza de ajuste ajustable. A lo largo de la vida útil del accionamiento de agujas, que es de hasta 25 años, la fuerza de ajuste ajustada de fábrica puede variar. La fuerza de ajuste puede disminuir en el transcurso de la vida útil del accionamiento de agujas. Debido a que la fuerza de ajuste es relevante en términos de seguridad para el funcionamiento del cambio de agujas y del accionamiento de agujas, la fuerza de ajuste se debe controlar o comprobar mediante mediciones.To switch point changes, manually or electrically operated point drives are used as the most important elements of the railway infrastructure. The necessary adjusting force acting on an adjusting bar is realized with the help of an adjustable adjusting force coupling. Over the life of the needle drive, which is up to 25 years, the factory set adjustment force may change. The setting force may decrease over the life of the needle drive. Since the actuating force is safety-relevant for the function of the point change and point drive, the actuating force must be controlled or verified by measurements.
Hasta ahora, la fuerza de ajuste de los accionamiento de aguja debía comprobarse periódicamente. Para ello, se debe organizar y realizar un mantenimiento del accionamiento de agujas. La fuerza de ajuste se mide in situ con un dispositivo de medición y con un perno de medición de fuerza. Dependiendo del resultado de la medición, el acoplamiento de la fuerza de ajuste se reajusta o bien se reemplaza todo el accionamiento de agujas.Until now, the setting force of the needle drives had to be checked regularly. To do this, maintenance of the needle drive must be organized and carried out. The tightening force is measured on site with a measuring device and a force measuring bolt. Depending on the measurement result, the adjustment force coupling is readjusted or the entire needle drive is replaced.
Del artículo "Systemabhangige Weicheninspektion mit Kraftmessungen im Wandel der Zeit - Growing need for systemdependent point inspection including force measurement" (Inspección de cambios de vía dependiente del sistema con mediciones de fuerza a lo largo del tiempo), autor: Jens Neuwohner, Signal y Draht, vol. 109, No. 6, 12 de junio de 2017 (2017-06-12), páginas 26-30, se conocen un procedimiento genérico para el análisis de un accionamiento de agujas de un cambio de vía y un sistema de accionamiento de agujas genérico.From the article "Systemabhangige Weicheninspektion mit Kraftmessungen im Wandel der Zeit - Growing need for systemdependent point inspection including force measurement" author: Jens Neuwohner, Signal and Draht , vol. 109, No. 6, June 12, 2017 (2017-06-12), pages 26-30, a generic procedure for the analysis of a switch actuation switch and a generic actuation system are known .
Además, a partir de la publicación DE 202015 100566 U1 se conoce la medición de la fuerza de impacto de un cambio de vía mediante un sensor de medición y un dispositivo adecuado para ello.Furthermore, it is known from publication DE 202015 100566 U1 to measure the impact force of a lane switch by means of a measuring sensor and a suitable device for this.
El objeto de la presente invención consiste en proponer un procedimiento para determinar una fuerza de ajuste de un accionamiento de agujas en el cual se evita una intervención directa en un funcionamiento del accionamiento de agujas.The object of the present invention is to propose a method for determining an adjustment force of a needle drive in which direct intervention in a needle drive operation is avoided.
Dicho objeto se resuelve mediante los objetos de las reivindicaciones independientes 1 y 10. Las realizaciones ventajosas de la presente invención son objeto de las reivindicaciones relacionadas.Said object is solved by the objects of independent claims 1 and 10. Advantageous embodiments of the present invention are the object of the related claims.
Según un aspecto de la presente invención se propone un procedimiento para el análisis de un accionamiento de agujas de un desvío ferroviario. De acuerdo con la invención se proporciona al menos un sensor para la medición de ondas sonoras. Dicho sensor puede estar dispuesto sobre una carcasa externa o dentro de una carcasa externa del accionamiento de agujas. Después, las señales de medición del, al menos un, sensor se registran durante una operación de ajuste del accionamiento de agujas. Las señales de medición se pueden amplificar. En base a las señales de medición registradas del, al menos un, sensor se determina una fuerza de ajuste de un acoplamiento de fuerza de ajuste del accionamiento de agujas.According to one aspect of the present invention, a procedure is proposed for the analysis of a switch actuation of a railway switch. According to the invention at least one sensor for measuring sound waves is provided. Said sensor can be arranged on an external casing or inside an external casing of the needle drive. Then, the measurement signals of the at least one sensor are recorded during a needle drive adjustment operation. Measurement signals can be amplified. Based on the recorded measurement signals of the at least one sensor, an actuating force of an actuating force coupling of the needle drive is determined.
Como sensor se puede utilizar, por ejemplo, un sensor piezoeléctrico que puede medir las ondas sonoras y las vibraciones generadas durante el funcionamiento del accionamiento de agujas. En particular, como el, al menos un, sensor se puede utilizar un sensor de ondas acústicas de superficie. Dichos sensores se pueden realizar económicos y robustos con respecto a influencias externas, de tal modo que se puedan utilizar en el campo de los vehículos ferroviarios y las redes ferroviarias. Las vibraciones y ondas sonoras generadas por los componentes del accionamiento de agujas se pueden propagar a través de los elementos de fijación y la carcasa exterior y ser medidas allí.As a sensor, for example, a piezoelectric sensor can be used that can measure sound waves and vibrations generated during the operation of the needle drive. In particular, as the at least one sensor, a surface acoustic wave sensor can be used. Such sensors can be made inexpensive and robust with respect to external influences, so that they can be used in the field of rail vehicles and rail networks. The vibrations and sound waves generated by the components of the needle drive can be propagated through the fixing elements and the outer casing and measured there.
En particular, se pueden medir las vibraciones de un motor de accionamiento de agujas, de los elementos mecánicos de ajuste de carrera (por ejemplo, corredera de ajuste, husillo de bolas rodantes), del acoplamiento de fuerza de ajuste y de ejes y cojinetes. El, al menos un, sensor se puede calibrar en base a señales de medición de un número definido de procesos de conmutación, los cuales a continuación también se denominan como operaciones de ajuste. De manera preferida, una calibración puede depender de una fuerza de ajuste objetivo definida del acoplamiento de fuerza de ajuste y de los componentes utilizados en el accionamiento de agujas.In particular, the vibrations of a needle drive motor, of mechanical stroke adjustment elements (eg adjustment slide, ball screw), of the adjustment force coupling and of shafts and bearings can be measured. The at least one sensor can be calibrated on the basis of measurement signals from a defined number of switching processes, which are also referred to below as adjustment operations. Preferably, a calibration may depend on a defined target adjustment force of the adjustment force coupling and components used in the needle drive.
Un acoplamiento de fuerza de ajuste mantenido de forma inadecuada es más rígido que un acoplamiento de fuerza de ajuste que funciona de manera óptima. Como consecuencia, el motor del accionamiento de agujas debe funcionar a una velocidad más elevada para generar el par necesario para el acoplamiento rígido de la fuerza de ajuste.An improperly maintained snap-fit coupling is stiffer than an optimally-performing snap-force coupling. As a consequence, the needle drive motor must operate at a higher speed to generate the torque necessary for the rigid coupling of the adjusting force.
Las vibraciones generadas por el motor de accionamiento de agujas dependen de su velocidad de acuerdo con una curva de motor conocida del motor de accionamiento de agujas. A partir de las señales de medición determinadas del, al menos un, sensor se puede determinar un grado de carga del motor de accionamiento de agujas y, por lo tanto, también del acoplamiento de fuerza de ajuste. En particular, las señales de medición determinadas del, al menos un, sensor se pueden utilizar para detectar tempranamente desviaciones de un modo de ajuste convencional. Mediante el procedimiento se puede realizar una verificación sin contacto de una fuerza de ajuste inmediata del acoplamiento de fuerza de ajuste del accionamiento de agujas. De este modo, se puede evitar una verificación realizada manualmente del acoplamiento de la fuerza de ajuste, que también representa una intervención directa en el funcionamiento del accionamiento de agujas. Además, el procedimiento puede minimizar las desviaciones de retroalimentación al determinar la fuerza de ajuste del acoplamiento de la fuerza de ajuste.The vibrations generated by the needle drive motor depend on its speed according to a known motor curve of the needle drive motor. From the determined measurement signals of the at least one sensor, a degree of load of the needle drive motor and thus also of the actuating force coupling can be determined. In particular, the determined measurement signals of the at least one sensor can be used for early detection of deviations from a conventional setting mode. By means of the method, a non-contact verification of an immediate actuating force of the actuating force coupling of the needle drive can be carried out. In this way, a manually performed check of the engagement of the adjustment force, which also represents a direct intervention in the operation of the needle drive, can be avoided. In addition, the procedure can minimize feedback deviations when determining the adjustment force of the adjustment force coupling.
De acuerdo con un ejemplo de ejecución del procedimiento, el, al menos un, sensor se dispone de manera desmontable en un lado externo de la carcasa exterior del accionamiento de agujas. Debido a la fijación externa del, al menos un, sensor no son necesarios cambios en la carcasa externa y, por lo tanto, en la evidencia de seguridad existente del accionamiento de agujas. De este modo, la fuerza de ajuste se puede medir sin necesidad de cambiar el diseño del accionamiento de agujas. Por lo tanto, también se pueden controlar o reequipar accionamientos de agujas que ya se han puesto en funcionamiento según el procedimiento conforme a la invención.According to an exemplary embodiment of the method, the at least one sensor is removably arranged on an outer side of the outer housing of the needle drive. Due to the external fixing of the at least one sensor, no changes to the external housing and thus to the existing safety evidence of the needle drive are necessary. In this way, the setting force can be measured without the need to change the design of the needle drive. Thus, it is also possible to control or retrofit switch drives that have already been put into operation according to the method according to the invention.
Mediante una unión técnicamente sencilla del, al menos un, sensor a la carcasa exterior del accionamiento de agujas, es posible una implementación para cualquier motor de accionamiento de agujas electromecánico con acoplamientos de fuerza de ajuste. Por ejemplo, el, al menos un, sensor puede estar dispuesto de forma desmontable sobre la carcasa exterior mediante al menos un imán, una correa o abrazadera que rodee la carcasa exterior, o mediante una conexión de abrazadera. Alternativa o adicionalmente, el, al menos un, sensor se puede pegar temporal o permanentemente a la carcasa exterior.By means of a technically simple connection of the at least one sensor to the outer housing of the needle drive, an implementation for any electromechanical needle drive motor with actuating force couplings is possible. For example, the at least one sensor may be removably disposed on the outer casing by at least one magnet, strap or clamp surrounding the outer casing, or by a clamp connection. Alternatively or additionally, the at least one sensor may be temporarily or permanently glued to the outer casing.
Según otro ejemplo de ejecución del procedimiento, las señales de medición almacenadas de múltiples procesos de conmutación (operaciones de ajuste) del accionamiento de agujas se comparan entre sí para determinar una necesidad de mantenimiento del acoplamiento de fuerza de ajuste. Comparando múltiples mediciones realizadas en diferentes momentos por el, al menos un, sensor se puede detectar una tendencia o una desviación en la operación de ajuste. Una desviación en la característica de oscilación o de sonido de la operación de ajuste ser una indicación de un defecto técnico o de un defecto técnico futuro. De este modo, las causas de los posibles defectos se pueden determinar y eliminar en una etapa temprana, evitando así los costes por una falla del accionamiento de agujas o por una sustitución de múltiples componentes.According to another exemplary embodiment of the method, the stored measurement signals of multiple switching processes (adjustment operations) of the pointer drive are compared with one another to determine a need for maintenance of the adjustment force coupling. By comparing multiple measurements made at different times by the at least one sensor, a trend or deviation in the adjustment operation can be detected. A deviation in the oscillation or sound characteristic of the adjustment operation will be an indication of a technical defect or future technical defect. In this way, the causes of possible defects can be determined and eliminated at an early stage, thus avoiding the costs for a failure of the needle drive or for the replacement of multiple components.
De acuerdo con otro ejemplo de ejecución del procedimiento, la necesidad de mantenimiento del acoplamiento de la fuerza de ajuste se determina cuando la fuerza de ajuste determinada se encuentra por debajo de un valor objetivo mínimo. Basándose en las señales de medición determinadas por el, al menos un, sensor y en una correspondiente calibración del, al menos un, sensor se puede calcular una fuerza de ajuste del acoplamiento de fuerza de ajuste. Se puede señalar un requisito de mantenimiento cuando la fuerza de accionamiento calculada excede o cae por debajo de un punto de ajuste definido. Por ejemplo, se puede señalar una necesidad de mantenimiento cuando el valor objetivo de la fuerza de ajuste cae por debajo de un factor de 1,2.According to another exemplary embodiment of the method, the maintenance requirement of the adjustment force coupling is determined when the determined adjustment force is below a minimum target value. On the basis of the measurement signals determined by the at least one sensor and a corresponding calibration of the at least one sensor, an adjustment force of the adjustment force coupling can be calculated. A maintenance requirement can be signaled when the calculated actuation force exceeds or falls below a defined set point. For example, a need for maintenance can be signaled when the target value of the adjustment force falls below a factor of 1.2.
Según otro ejemplo de ejecución del procedimiento, se utilizan señales de medición almacenadas de una pluralidad de operaciones de ajuste del accionamiento de agujas para determinar un estado de desgaste del acoplamiento de fuerza de ajuste. En base a múltiples operaciones de ajuste controladas o verificadas del accionamiento de agujas, se puede medir una tendencia con respecto a las características de vibración del accionamiento de agujas. De esta manera, el mantenimiento optimizado relacionado con eventos se puede implementar independientemente de los componentes del accionamiento de agujas. De este modo se pueden reducir los costes de mantenimiento y se puede aumentar la disponibilidad del accionamiento de agujas.According to another exemplary embodiment of the method, stored measurement signals from a plurality of adjustment operations of the needle drive are used to determine a state of wear of the adjustment force coupling. Based on multiple controlled or verified adjustment operations of the needle drive, a trend can be measured with respect to the vibration characteristics of the needle drive. In this way, event-related optimized maintenance can be implemented independently of the point drive components. In this way maintenance costs can be reduced and the availability of the switch drive can be increased.
Según otro ejemplo de ejecución del procedimiento, las señales de medición almacenadas de múltiples procesos de conmutación (operaciones de ajuste) del accionamiento de agujas se comparan entre sí para determinar una necesidad de mantenimiento del acoplamiento de fuerza de ajuste. En baso a las señales de medición, se pueden crear modelos del accionamiento de agujas y de las piezas de desgaste, como, por ejemplo, del acoplamiento de fuerza de ajuste. De esta manera, se puede realizar un pronóstico predictivo, que permita realizar afirmaciones sobre un esfuerzo de mantenimiento o sobre un estado vigente para un cliente o un proveedor de servicios. De esta manera, en particular, se puede implementar un monitoreo continuo de la fuerza de ajuste. According to another exemplary embodiment of the method, the stored measurement signals of multiple switching processes (adjustment operations) of the pointer drive are compared with one another to determine a need for maintenance of the adjustment force coupling. Based on the measurement signals, models of the needle drive and wear parts can be created, such as the adjusting force coupling. In this way, a predictive forecast can be made, allowing statements to be made about a maintenance effort or current status for a customer or service provider. In this way, in particular, a continuous monitoring of the setting force can be implemented.
Según otro ejemplo de ejecución del procedimiento, en función del pronóstico de estado realizado para el acoplamiento de fuerza de ajuste se determina un tiempo de mantenimiento en el futuro. En función de señales de medición diferidas en el tiempo se puede detectar una tendencia o un cambio en la fuerza de ajuste. A partir de ello, es posible estimar en qué un momento puede resultar ventajoso o necesario un mantenimiento del accionamiento de agujas. De esta manera, los modelos de servicio existentes se pueden comprobar adaptar mediante el análisis de datos basado en hechos del accionamiento de agujas monitoreado.According to another exemplary embodiment of the method, a holding time in the future is determined as a function of the status prediction made for the adjusting force coupling. Based on time-deferred measurement signals, a trend or change in the setting force can be detected. From this, it is possible to estimate at what point in time maintenance of the needle drive may be advantageous or necessary. In this way, existing service models can be tested adapted by fact-based data analysis of the monitored switch drive.
En particular, la información obtenida sobre el accionamiento de agujas monitoreado se puede combinar con otros datos de diagnóstico, por ejemplo, del programa compacto Sidis W, y ser utilizada para optimizar los programas de diagnóstico existentes. De este modo, se puede realizar una evaluación más precisa del riesgo, el estado y la disponibilidad de los accionamientos de agujas examinados.In particular, the information obtained about the monitored needle drive can be combined with other diagnostic data, for example from the Sidis W compact program, and used to optimize existing diagnostic programs. In this way, a more precise assessment of the risk, condition and availability of the examined switch drives can be made.
Según otro ejemplo de ejecución del procedimiento, las señales de medición del, al menos un, sensor se registran de forma continua o discreta en el tiempo. Esto permite implementar el monitoreo a largo plazo de accionamientos de agujas. En base a los datos o las informaciones determinadas por el monitoreo a largo plazo, se pueden obtener datos de desempeño precisos de los acoplamientos de fuerza de ajuste dependiendo de las diferentes influencias ambientales y de la intensidad operativa de uso. Estos datos se pueden utilizar para un mayor desarrollo y mejoras en el diseño de accionamientos de agujas.According to another exemplary embodiment of the method, the measurement signals of the at least one sensor are recorded continuously or discretely over time. This makes it possible to implement long-term monitoring of needle drives. Based on the data or information determined by long-term monitoring, accurate performance data of the force-fit couplings can be obtained depending on different environmental influences and operational intensity of use. This data can be used for further development and improvements in needle drive design.
Según otro ejemplo de ejecución del procedimiento, las señales de medición del, al menos un, sensor se almacenan y se ponen a disposición en una unidad de servidor externa. De esta manera, las señales de medición determinadas o las fuerzas de ajuste de diferentes acoplamientos de fuerza de ajuste calculadas a partir de ellas se pueden recopilar y evaluar de forma centralizada.According to a further exemplary embodiment of the method, the measurement signals of the at least one sensor are stored and made available in an external server unit. In this way, the determined measurement signals or the adjustment forces of different adjustment force couplings calculated from them can be collected and evaluated centrally.
En particular, el, al menos un, sensor se puede acoplar a una electrónica de evaluación que puede transmitir las señales de medición determinadas directamente a la unidad de servidor externa. Esto permite una evaluación espacialmente independiente de las señales de medición del, al menos un, sensor.In particular, the at least one sensor can be coupled to evaluation electronics that can transmit the determined measurement signals directly to the external server unit. This enables a spatially independent evaluation of the measurement signals of the at least one sensor.
De acuerdo con otro aspecto de la invención se proporciona un sistema de accionamiento de agujas con un sistema de medición para la ejecución de un procedimiento conforme a la invención y con un accionamiento de agujas para el ajuste de por lo menos dos agujas de cambio de vía. El accionamiento de agujas presenta un motor de accionamiento de agujas para accionar directa o indirectamente una corredera de ajuste, que está conectada operativamente con al menos un desvío de vía a través de un acoplamiento de fuerza de ajuste. Además, el accionamiento de agujas presenta una electrónica de accionamiento para el control y la regulación del motor de accionamiento de agujas; en donde al menos el motor de accionamiento de agujas y el acoplamiento de fuerza de ajuste están dispuestos en una carcasa exterior del accionamiento de agujas. Conforme a la invención, sobre la carcasa exterior se puede colocar al menos un sensor para la medición de ondas sonoras y se puede evaluar mediante la electrónica de medición; en donde en función de señales de medición del, al menos un, sensor se puede medir una fuerza de ajuste del acoplamiento de la fuerza de ajuste durante una operación de ajuste del accionamiento de agujas.According to another aspect of the invention, a point drive system is provided with a measuring system for carrying out a method according to the invention and with a point drive for adjusting at least two switch points. . The point drive has a point drive motor for directly or indirectly driving an adjusting slide, which is operatively connected to at least one track diversion via an adjusting force coupling. In addition, the needle drive has drive electronics for controlling and regulating the needle drive motor; wherein at least the needle drive motor and the adjusting force coupling are arranged in an outer housing of the needle drive. According to the invention, at least one sensor for measuring sound waves can be attached to the outer housing and evaluated by the measuring electronics; wherein as a function of measurement signals from the at least one sensor, an adjustment force of the adjustment force coupling can be measured during an adjustment operation of the needle drive.
En particular, el sistema de medición puede presentar al menos un sensor que se puede colocar sobre cualquier superficie dentro o sobre el accionamiento de agujas. El, al menos un, sensor está conectado con una electrónica de medición, en donde la electrónica de medición al menos puede amplificar previamente y registrar las señales de medición del, al menos un, sensor.In particular, the measurement system can have at least one sensor that can be placed on any surface in or on the needle drive. The at least one sensor is connected to a measurement electronics, wherein the measurement electronics can at least pre-amplify and record the measurement signals of the at least one sensor.
La electrónica de medición puede estar conectada con un dispositivo de transmisión y recepción de tal modo que las señales de medición registradas del, al menos un, sensor se puedan transmitir a una unidad de servidor externa. De manera alternativa, la electrónica de medición puede almacenar las señales de medición registradas del, al menos un, sensor en un medio de almacenamiento, como, por ejemplo, una tarjeta de memoria, un disco duro o en la nube. El sistema de medición se puede diseñar como un sistema portátil para el control dirigido de accionamientos de agujas definidos o como una solución de actualización para la integración permanente en un accionamiento de agujas. En este caso, el sistema de medición se puede acoplar a la electrónica de accionamiento del motor de accionamiento de agujas, de modo que las señales de medición sólo se registren de manera selectiva durante las operaciones de ajuste.The measurement electronics can be connected to a transmission and reception device in such a way that the recorded measurement signals of the at least one sensor can be transmitted to an external server unit. Alternatively, the measurement electronics can store the recorded measurement signals of the at least one sensor on a storage medium, such as a memory card, a hard disk or in the cloud. The measuring system can be designed as a portable system for targeted control of defined pointer drives or as a retrofit solution for permanent integration into a pointer drive. In this case, the measurement system can be coupled to the drive electronics of the needle drive motor, so that the measurement signals are only selectively recorded during adjustment operations.
Preferentemente, el, al menos un, sensor puede estar dispuesto sobre la carcasa exterior. El, al menos un, sensor puede estar realizado dentro de una carcasa de sensor para estar protegido de las influencias ambientales, de tal modo que también es posible un montaje o una disposición del, al menos un, sensor en un exterior de la carcasa exterior del accionamiento de agujas. De esta manera, la carcasa exterior no se tiene que abrir para realizar mediciones, ni se debe interrumpir en su operación de ajuste. Preferably, the at least one sensor can be arranged on the outer casing. The at least one sensor can be embodied in a sensor housing in order to be protected from environmental influences, so that a mounting or arrangement of the at least one sensor on the outside of the outer housing is also possible of the needle drive. In this way, the outer casing does not have to be opened for measurements, nor does it have to be interrupted in its adjustment operation.
Así, mediante el sistema de accionamiento de agujas se puede posicionar un sistema de medición y ser operado sin intervención directa en una operación de ajuste de un accionamiento de agujas.Thus, by means of the pointer drive system, a measuring system can be positioned and operated without direct intervention in an adjustment operation of a pointer drive.
Las señales de medición pueden ser preferentemente amplitudes de vibraciones y ondas sonoras que varían en el tiempo, las cuales pueden migrar al, al menos un, sensor a través de fijaciones y montajes de componentes en la carcasa exterior del accionamiento de agujas y registrarse allí.The measurement signals can preferably be time-varying vibration amplitudes and sound waves, which can migrate to the at least one sensor via mountings and component mounts on the outer housing of the needle drive and be recorded there.
De acuerdo con un ejemplo de ejecución del sistema de accionamiento de agujas el, al menos un, sensor consiste en un sensor de ondas acústicas de superficie. El, al menos un, sensor puede consistir preferentemente en un sensor basado en el efecto piezoeléctrico. Las vibraciones y las ondas sonoras que llegan al, por lo menos un, sensor pueden excitar mecánicamente un sustrato piezoeléctrico del, al menos un, sensor, como resultado de lo cual se pueden generar y evaluar pulsos de tensión correspondientes a la excitación. En particular, las vibraciones y las ondas sonoras pueden ser ondas acústicas superficiales, que pueden propagarse sobre las superficies del material. Las propiedades, características y ventajas de la presente invención, arriba mencionadas, así como la forma en la que las mismas se obtienen, se clarifican a través de la explicación de las siguientes representaciones esquemáticas simplificadas de los ejemplos de ejecución preferidos. Las figuras muestran:According to an exemplary embodiment of the needle drive system, the at least one sensor consists of a surface acoustic wave sensor. The at least one sensor may preferably consist of a sensor based on the piezoelectric effect. Vibrations and sound waves reaching the at least one sensor can mechanically excite a piezoelectric substrate of the at least one sensor, as a result of which voltage pulses corresponding to the excitation can be generated and evaluated. In particular, vibrations and sound waves can be surface acoustic waves, which can propagate over material surfaces. The properties, characteristics and advantages of the present invention, mentioned above, as well as the way in which they are obtained, are clarified through the explanation of the following simplified schematic representations of the preferred embodiments. The figures show:
Figura 1: una representación en perspectiva de un sistema de accionamiento de agujas según un primer ejemplo de ejecución.Figure 1: a perspective representation of a needle actuation system according to a first exemplary embodiment.
Figura 2: un diagrama de operaciones esquemático de un procedimiento para el análisis de un accionamiento de agujas según un primer ejemplo de ejecución.FIG. 2: A schematic flow diagram of a method for analyzing a needle drive according to a first exemplary embodiment.
En las figuras, los mismos elementos constructivos presentan respectivamente los mismos números de referencia. La figura 1 muestra una representación en perspectiva de un sistema de accionamiento de agujas según un primer ejemplo de ejecución. El sistema de accionamiento de agujas 1 consta aquí de un accionamiento de agujas 2 y de un sistema de medición 4 dispuesto en el accionamiento de agujas 2.In the figures, the same construction elements respectively have the same reference numerals. Figure 1 shows a perspective representation of a needle drive system according to a first example of execution. The needle drive system 1 here consists of a needle drive 2 and a measuring system 4 arranged in the needle drive 2.
El accionamiento de agujas 2 presenta una carcasa exterior 6 que está abierta a fin de ilustrar los componentes. El accionamiento de agujas 2 presenta un motor del accionamiento de agujas 8. El motor de accionamiento de agujas 8 consiste en un motor eléctrico y acciona una corredera de ajuste 10 conectada con una barra de ajuste.The needle drive 2 has an outer casing 6 which is open for the purpose of illustrating the components. The needle drive 2 has a needle drive motor 8. The needle drive motor 8 consists of an electric motor and drives an adjustment slider 10 connected to an adjustment bar.
El motor de accionamiento de agujas 8 acciona indirectamente la corredera de ajuste 10 a través de un mecanismo de transmisión (aquí, no mostrado) y mediante un acoplamiento de fuerza de ajuste 12 que está montado sobre un husillo de bolas.The needle drive motor 8 indirectly drives the adjusting slider 10 via a transmission mechanism (here, not shown) and via an adjusting force coupling 12 which is mounted on a ball screw.
A través del acoplamiento de la fuerza de ajuste 12 se puede aplicar una fuerza de ajuste definida a la corredera de ajuste 10. El acoplamiento de fuerza de ajuste 12 puede evitar, en particular, daños en el motor de accionamiento de agujas 8 y en el mecanismo de transmisión cuando la corredera de ajuste 10 conectada a la barra de ajuste se bloquea durante un proceso de conmutación.Through the adjustment force coupling 12, a defined adjustment force can be applied to the adjustment slider 10. The adjustment force coupling 12 can prevent, in particular, damage to the needle drive motor 8 and the transmission mechanism when the adjustment slider 10 connected to the adjustment bar is locked during a switching process.
El motor de accionamiento de agujas 8 es controlado por la electrónica de accionamiento 14 cuando se recibe una señal para la ejecución de una operación de ajuste, por ejemplo, de una pieza de accionamiento de un sistema de enclavamiento.The needle drive motor 8 is controlled by the drive electronics 14 when a signal is received for the execution of an adjustment operation, for example, of a drive part of a locking system.
Según el ejemplo de ejecución, la corredera de ajuste 10 está conectada operativamente a través de la barra de ajuste a un cambio de vía 16 y puede desviar (mover) el cambio de vía 16 transversalmente a una dirección de vía S del riel 18.According to the exemplary embodiment, the adjusting slider 10 is operatively connected via the adjusting bar to a switch 16 and can deflect (move) the switch 16 transversely to a track direction S of the rail 18.
El sistema de medición 4 consta de un sensor 20 y de una electrónica de medición 22. El sensor 20 es un sensor SAW (por sus siglas en inglés: Surface Acoustic Wafers, sensor de ondas acústicas de superficie) 20 y se coloca en una superficie externa de la carcasa exterior 6 del accionamiento de agujas 2 con la ayuda de un imán (aquí, no mostrado).The measuring system 4 consists of a sensor 20 and measuring electronics 22. The sensor 20 is a SAW sensor (Surface Acoustic Wafers) 20 and is placed on a surface. outside of the outer casing 6 of the needle drive 2 with the aid of a magnet (here, not shown).
El sensor 20 está acoplado con la electrónica de medición 22 de modo que las señales de medición determinadas por el sensor 20 puedan ser registradas y procesadas por la electrónica de medición 22.The sensor 20 is coupled with the measurement electronics 22 so that the measurement signals determined by the sensor 20 can be recorded and processed by the measurement electronics 22.
La figura 2 muestra un diagrama de operaciones esquemático de un procedimiento 30 para el análisis de un accionamiento de agujas 2 según un primer ejemplo de ejecución. FIG. 2 shows a schematic flow diagram of a method 30 for analyzing a needle drive 2 according to a first exemplary embodiment.
En un primer paso 31, el sensor 20 se dispone sobre o dentro de la carcasa exterior 6 del accionamiento de agujas 2. A continuación, el, al menos un, sensor 20 se conecta 32 a la electrónica de medición 22.In a first step 31, the sensor 20 is arranged on or in the outer housing 6 of the needle drive 2. Subsequently, the at least one sensor 20 is connected 32 to the measuring electronics 22.
Las señales de medición del, al menos un, sensor 20 son recibidas por la electrónica de medición 22 y, después de la amplificación y el filtrado, se almacenan 33.The measurement signals of the at least one sensor 20 are received by the measurement electronics 22 and, after amplification and filtering, are stored 33.
En otro paso, se determina o calcula 34 una fuerza de ajuste del acoplamiento de fuerza de ajuste 12 en base a las señales de medición registradas. Esto se puede implementar en particular realizando previamente una calibración del, al menos un, sensor 20 y de la electrónica de medición 22.In a further step, an adjustment force of the adjustment force coupling 12 is determined or calculated 34 on the basis of the recorded measurement signals. This can be implemented in particular by previously performing a calibration of the at least one sensor 20 and the measurement electronics 22.
Aunque la invención ha sido descrita e ilustrada en detalle mediante los ejemplos de ejecución preferidos, dicha invención no está limitada sin embargo por los ejemplos revelados y, sin abandonar el alcance de la presente invención definido en las reivindicaciones subsiguientes, el especialista puede derivar de aquí otras variaciones. Símbolos de referenciaAlthough the invention has been described and illustrated in detail by means of the preferred embodiments, said invention is not, however, limited by the disclosed examples and, without abandoning the scope of the present invention defined in the following claims, the skilled person can derive from it. other variations. Reference symbols
1 Sistema de accionamiento de agujas1 Needle drive system
2 Accionamiento de agujas2 needle drive
4 Sistema de medición4 Measurement system
6 Carcasa externa6 Outer shell
8 Motor del accionamiento de agujas8 Needle drive motor
10 Corredera de ajuste conectada a la barra de ajuste10 Adjustment slide connected to adjustment bar
12 Acoplamiento de fuerza de ajuste12 Fitting force coupling
14 Electrónica de accionamiento14 Drive electronics
16 Cambio de vía16 track change
18 Riel18 Rail
20 Sensor20 sensors
22 Electrónica de medición22 Measurement electronics
30 Procedimiento30 Procedure
31 Disposición del, al menos un, sensor31 Arrangement of at least one sensor
32 Conexión del, al menos un, sensor con una electrónica de medición32 Connection of at least one sensor with measuring electronics
33 Recepción y almacenamiento de señales de medición33 Reception and storage of measurement signals
34 Determinación de una fuerza de ajuste34 Determination of an adjustment force
5 Dirección de la vía 5 Track direction
Claims (11)
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102017217414.5A DE102017217414A1 (en) | 2017-09-29 | 2017-09-29 | Method for determining a force based on acoustic emission measurements |
| PCT/EP2018/074095 WO2019063263A1 (en) | 2017-09-29 | 2018-09-07 | METHOD FOR DETERMINING A PRESERVATION BASED ON SHELL MEASUREMENT MEASUREMENTS |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2903446T3 true ES2903446T3 (en) | 2022-04-01 |
Family
ID=63685926
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES18778815T Active ES2903446T3 (en) | 2017-09-29 | 2018-09-07 | Procedure for determining an adjustment force of a needle drive based on measurements of sound emission and needle drive system |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP3661829B1 (en) |
| CN (1) | CN111163993B (en) |
| AU (1) | AU2018340218B2 (en) |
| DE (1) | DE102017217414A1 (en) |
| ES (1) | ES2903446T3 (en) |
| PL (1) | PL3661829T3 (en) |
| WO (1) | WO2019063263A1 (en) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| IT202000002818A1 (en) * | 2020-02-12 | 2021-08-12 | Silsud S R L | APPARATUS AND METHOD FOR HANDLING THE NEEDLES OF A RAILWAY SWITCH |
| EP3885234A1 (en) * | 2020-03-27 | 2021-09-29 | Siemens Mobility GmbH | Cover for mounting on a point machine and method for providing a monitoring of a point machine |
| WO2023109995A1 (en) * | 2021-12-14 | 2023-06-22 | Bornemann Gewindetechnik GmbH & Co. KG | Track system comprising a spindle assembly having an integrated sensor |
| EP4342764A1 (en) | 2022-09-20 | 2024-03-27 | voestalpine Signaling Austria GmbH | Method for monitoring a rail switch and switch drive |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19830685A1 (en) * | 1998-07-04 | 2000-01-05 | Dieter H Gaertner | Monitoring unit for operating noise of railway vehicles or for monitoring railway vehicle routes |
| DE19944896A1 (en) * | 1999-09-09 | 2001-03-15 | Siemens Ag | Train location system for rail network |
| DE29917827U1 (en) * | 1999-10-09 | 2001-03-01 | Hanning & Kahl GmbH & Co., 33813 Oerlinghausen | Point setting device |
| CN100572162C (en) * | 2005-08-31 | 2009-12-23 | 武汉理工大学 | On-line automatic measurement and control method and device for the operation state of hydraulic switch machine turnout |
| DE102008055651A1 (en) * | 2008-10-29 | 2010-05-06 | Siemens Aktiengesellschaft | Point Diagnostic System |
| DE202015100566U1 (en) * | 2015-02-05 | 2016-05-09 | Hanning & Kahl Gmbh & Co. Kg | Device for measuring the contact force on a switch |
-
2017
- 2017-09-29 DE DE102017217414.5A patent/DE102017217414A1/en not_active Withdrawn
-
2018
- 2018-09-07 ES ES18778815T patent/ES2903446T3/en active Active
- 2018-09-07 WO PCT/EP2018/074095 patent/WO2019063263A1/en not_active Ceased
- 2018-09-07 EP EP18778815.3A patent/EP3661829B1/en active Active
- 2018-09-07 CN CN201880062650.5A patent/CN111163993B/en active Active
- 2018-09-07 PL PL18778815T patent/PL3661829T3/en unknown
- 2018-09-07 AU AU2018340218A patent/AU2018340218B2/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL3661829T3 (en) | 2022-02-14 |
| EP3661829A1 (en) | 2020-06-10 |
| AU2018340218A1 (en) | 2020-03-19 |
| CN111163993A (en) | 2020-05-15 |
| DE102017217414A1 (en) | 2019-04-04 |
| WO2019063263A1 (en) | 2019-04-04 |
| AU2018340218B2 (en) | 2020-12-17 |
| EP3661829B1 (en) | 2021-10-27 |
| CN111163993B (en) | 2022-04-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| ES2903446T3 (en) | Procedure for determining an adjustment force of a needle drive based on measurements of sound emission and needle drive system | |
| ES2456047T3 (en) | Procedure and configuration to determine the condition of a bearing | |
| DE602004014058D1 (en) | Hearing aid with self-diagnosis | |
| JP5750788B2 (en) | Method and apparatus for measuring vibration characteristics of structure | |
| RU2013150507A (en) | SENSOR SYSTEM FOR TORQUE MEASUREMENT AND SHAFT WITH SENSOR SYSTEM FOR TORQUE MEASUREMENT | |
| JP2018146370A (en) | Soil monitoring device, soil monitoring system, and method for monitoring soil | |
| JP5675853B2 (en) | Method and calibration and test device for calibrating or testing the detector surface of a device that detects atmospheric hydrology | |
| BRPI0113317B1 (en) | drive device for measuring a distance traveled | |
| JP7177355B2 (en) | Detection system and detection method | |
| ES2891501T3 (en) | Procedure for determining the received load of a working machine, as well as working machine, in particular a crane | |
| JP2009005994A (en) | Ultrasonic probe, ultrasonic diagnostic device, and method for estimating surface temperature of ultrasonic probe | |
| WO2016194375A1 (en) | Bridge abnormality sensing device | |
| JP2009236596A (en) | Vibration sensor and method for determining state of the same | |
| JP2024023583A (en) | Vibration test equipment and its failure prediction method | |
| JP2007064800A5 (en) | ||
| ES3031516T3 (en) | A method and a system for estimating the tension of a tension member | |
| JP2000249548A (en) | Automatic deflection monitoring method for bridges in operation | |
| RU2544745C1 (en) | Burglar alarm device for window and glass door structures | |
| DE50105654D1 (en) | ARRANGEMENT FOR SHARPENING FOR MICROSCOPES | |
| KR101806036B1 (en) | Inspection surface unit of the gas turbine rotor | |
| RU2007143550A (en) | WAY OF OPERATION OF THE MANAGEMENT DEVICE FOR THE DOOR AND INTENDED FOR THIS MANAGEMENT DEVICE | |
| JP2015111091A (en) | Sensor device and abnormality detection system | |
| JP7073159B2 (en) | Structure damage detector | |
| ATE456080T1 (en) | MONITORING DEVICE FOR A DRIVE DEVICE | |
| ES2321209T3 (en) | CONNECTION ELEMENT TO POSITION A MAGNETIC FIELD SENSORY SYSTEM. |