在轨道交通系统中,机车转向架是承载、导向和减振的核心部件。无论是高速动车还是重载列车,其运行稳定性都高度依赖转向架结构的可靠性。而在这一复杂系统中,大量关键部位依靠高强螺栓连接,例如构架连接、轴箱定位、牵引装置固定等。
这些螺栓长期处于交变载荷与高频振动环境中,其预紧力状态会随着运行时间逐渐发生变化。一旦局部连接松动,不仅会引发异常振动和噪声,还可能导致部件疲劳甚至安全事故。

(无源无线垫片式压力传感器在机车转向架中的应用 图源:摄图网)
当前,转向架螺栓的维护主要依赖检修周期内的人工复检。但问题在于,列车运行过程中所经历的真实工况,与检修状态存在明显差异。很多问题只会在动态载荷下出现,而传统检测手段难以捕捉。
此外,尝试在转向架上部署有线传感器也面临挑战:空间狭小、布线复杂、长期振动导致连接可靠性下降,使得传统方案难以长期稳定工作。
无源无线垫片式压力传感器为这一问题提供了更优解。该传感器直接集成于垫片之中,在安装时替换原有垫片即可,无需改变结构设计,也无需增加额外布线。
其最大优势在于能够在列车运行过程中进行监测。通过无线方式,运维人员可以在不拆解、不停运的情况下获取螺栓预紧力数据,真正实现“动态感知”。
同时,由于无需电池,该方案具备长期免维护能力,特别适合转向架这种难以频繁接近的部位。
通过持续数据采集,可以建立螺栓预紧力变化趋势模型。例如,当某一连接点在特定速度或载荷下出现异常波动时,可以提前预警,避免故障扩大。

(无源无线垫片式压力传感器在机车转向架中的应用 图源:摄图网)
对于车辆运维体系而言,这意味着从“定期检修”向“状态检修”的转变。无源无线垫片式压力传感器,正在让转向架从传统机械结构,升级为具备感知能力的智能单元。


