一种机车轴端速度传感器的新型传动装置制造方法
【专利摘要】本实用新型提供的是一种机车轴端速度传感器的新型传动装置。是运用浮动传动方法，采用滚动接触减摩措施，以传动叉和带有滚子套的传动拨杆结构，实现机车轴与传感器之间的可靠传动装置。结构包括：传动叉、吸合磁环、传动拨杆、滚子套、传感器轴、传感器。传动叉通过叉柄和吸合磁环与机车轴端连接并随机车轴运动，传动拨杆安装在传感器轴的端部并嵌入传动叉的筒状叉瓣中，由传动叉带动随机车轴转动。可以在机车轴相对车体发生轴向窜动和径向跳动的条件下，将机车轴的转动速度可靠传递给传感器。本实用新型的机车轴端速度传感器的新型传动装置可用于各类铁路机车。
【专利说明】一种机车轴端速度传感器的新型传动装置
【技术领域】
[0001 ] 本发明是一种用于铁路机车轴端光电速度传感器的新型传动装置。用此装置构成的机车轴端光电速度传感器可以普遍应用于国产电力，内燃机车的各种车型。对各种速度系列的机车和目前投入使用的动车组和高速铁路机车也有广泛的适用性。
【背景技术】
[0002]我国铁路系统正在使用的各种电力和内燃机车，为了检测和有效控制机车动力轮对的转速，普遍在轮对轴端安装使用轴端光电速度传感器。随着列车运行速度和安全性要求的提高，对轴端速度传感器可靠性与使用寿命都提出了越来越高的要求。
[0003]目前已经投入使用的轴端光电速度传感器仍然存在可靠性差，使用寿命低，维护维修工作量大，速度信号检测精度不足等问题。其主要原因是:传动机构与装置的寿命较低，损坏量大，传动不可靠，信号传递精度不足。本发明就是针对上述问题的一种机车轴端速度传感器的新型传动装置。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种机车轴端速度传感器的新型传动装置，用以解决目前使用的机车轴端速度传感器传动装置存在的使用寿命较低，损坏量大，传动连接不可靠，信号传递精度不足的问题。从而实现在机车轴相对车体，也就是机车轴相对传感器轴有较大轴向窜动和径向跳动量，且机车轴与传感器轴直径相差悬殊的条件下，将机车轴的转速可靠传递给机车轴端速度传感器的传动装置。
[0005]按照本发明的一种机车轴端速度传感器的新型传动装置，包括:传动叉、吸台磁环、传动拨杆、滚子套、传感器轴、传感器。传动叉通过叉柄和吸合磁环与机车轴端连接并随机车轴运动，传动拨杆安装在传感器轴的端部并嵌入传动叉的筒状叉瓣中，由传动叉带动随机车轴转动，将机车轴的转速可靠传递给传感器。
[0006]按照本发明，传动叉由方截面传动叉柄、圆形叉座和筒状叉瓣组成，传动叉柄装入机车轴端的方孔内与机车轴连接，圆形叉座设置环状凹台面，用以装入和固定吸合磁环，叉瓣数为4个。为便于传动拨杆装入，在叉瓣开口处留有大半径圆弧倒角。为了通过吸合磁环实现传动叉与机车轴的轴向连接，传动叉整体由普通钢材制造。
[0007]按照本发明，吸合磁环为一厚度为4mm的片状圆环，由钕铁硼强磁材料制成，安装并嵌入传动叉座的环状凹台面内，高度与环状台面平齐，并通过吸合磁环将传动叉与机车轴进行轴向吸合连接。
[0008]按照本发明，传动拨杆穿过传感器轴端部的径向孔与传感器轴呈十字状连接，传动拨杆外套装滚子套，组成带有减摩滚子套的传动拨杆，将传动叉与传动拨杆之间的轴向滑动摩擦变为滚动摩擦，提高传动寿命和可靠性。
[0009]按照本发明，将传感器轴与轴上的码盘支承法兰分成两个零件，分别制造，用螺纹连接安装在一起。传感器轴上的两处轴承支撑轴颈和大端部的码盘支承轴径就可以在一次磨削定位中同时加工出来，保证三个轴径的同轴精度，减小码盘转动的径向跳动量。从而保证速度传感器的速度信号精确度。
[0010]按照本发明的一种机车轴端速度传感器的新型传动装置与现有传感器的传动方法相比，有以下优点:一是传动可靠，不会因为机车振动等因素，造成机车轴与传感器之间的速度传递中断；二是寿命长，由于传动拨杆外套有滚子套，将滑动摩擦转变为滚动摩擦，减少了相对运动零件之间的磨损。三是速度传递精度高。可以在机车轴相对传感器轴发生较大径向跳动和轴向窜动的条件下，可靠传动转速信息。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]附图结合实施实例说明本发明的具体原理和结构:
[0012]附图为本发明实例装置的剖面图和零部件图。图中标号标明零部件。
[0013]其中:
[0014]图1是传动结构的安装剖视图。其中I是机车轴，2是吸合磁环，3是传动叉，4是滚子套，5是传动拨杆,6是传感器轴,7是传感器。
[0015]图2是传动和传感器结构全剖视图。其中I是机车轴，2是吸合磁环，3是传动叉，4是滚子套，5是传动拨杆，6是传感器轴，8是机车轴承箱盖，9是电缆保护套接头，10是轴承压盖，11是传感器本体，12是衬套，13是码盘支承法兰，14是码盘，15是码盘压盖，16是码盘压盖螺钉，17是传感器盖，18是光电转换模块，19是轴承，20是轴承螺母，21是密封圈，22是开口销，23是螺母，24是传动叉柄簧片。
[0016]图3是传动拨杆部件图。其中，4是滚子套，5是传动拨杆，22是开口销，23是螺母。
[0017]图4是传感器轴大端的局部放大图。6是传感器轴，13是码盘支承法兰，14是码盘，15是码盘压盖。
[0018]图5是传动叉与安装工具图。其中，3是传动叉，25是传动叉安装工具。
【具体实施方式】
[0019]参照附图，本发明实施例的一种机车轴端速度传感器的新型传动装置，由:传动叉(见图1和图2中的3)、吸合磁环(见图1和图2中的2)、传动拨杆(见图1和图2中的5)、滚子套(见图1和图2中的4)、传感器轴(见图1和图2中的6)、传感器(见图1中的7)组成。传动叉通过吸合磁环和传动叉柄与机车轴(见图1和图2中的I)连接，并将机车轴的转动速度通过传动拨杆传递给传感器轴。从而能在机车轴与传感器轴直径和功率相差悬殊，并且机车轴相对车体发生较大轴向窜动和径向跳动的条件下，进行转速传递。由于传感器安装在机车轴承箱盖上，因此也就是机车轴相对传感器轴发生较大轴向窜动和径向跳动条件下，将机车轴的转动速度可靠传递给传感器轴。
[0020]按照本实施例，采用浮动传动方法，见图1和图2，由于安装后传感器轴6没有直接与机车轴I连接，而是通过传动叉和传动拨杆将转动传递给传感器轴。传动叉4通过吸合磁环2和传动叉柄将传动叉3与机车轴I连接并随机车轴运动，传动拨杆5安装在传感器轴6的端部并嵌入传动叉3的筒状叉瓣中，由传动叉带动随机车轴转动，并将机车轴的转动速度通过传动拨杆传递给传感器轴。因此机车轴的径向跳动仅使传动叉3与传动拨杆5之间发生相对径向运动，机车轴的轴向窜动仅使传动叉相对传动拨杆发生相对轴向滑动，传动拨杆嵌入传动叉的叉瓣之中，在转动中不能相互脱离，因此这种浮动传动机构可以仅仅将机车轴的转动可靠传递给传感器轴，避免机车轴径向和轴向相对运动对传感器轴的影响。
[0021]按照本实施例，见图2，传动叉3的具体结构由方截面叉柄，圆形叉座和筒状叉瓣组成。传动叉通过叉柄和传动叉柄簧片24装入机车轴I端部的方孔内与机车轴连接，传动叉柄簧片24可以将传动叉柄弹性支撑在机车轴的方孔内，使传动叉中心线与机车轴中心线基本保持同心并平行。方截面接触可以保证传动叉柄与机车轴同速转动。传动叉大端部为圆筒状，在其上开有沿着轴向的槽口，形成传动叉瓣，叉瓣数为4。为便于传动拨杆装入，叉瓣数也可以设置为6，并在开口处设置较大的倒圆半径，以便在安装时传动拨杆顺利进入传动叉瓣槽口。机车轴转动时，由传动叉瓣的槽口带动传动拨杆和传感器轴随机车轴同速转动。由于在传动叉内径方向和筒状叉瓣槽口长度方向都留有足够的空间，所以当机车轴带动传动叉轴向窜动时，传动拨杆就相对传动叉在槽口内做轴向运动。同样，当机车轴有径向跳动运动时，传动拨杆就相对传动叉做径向运动。在传动叉3的圆形叉座端面上设置环状凹台面，用以装入和固定钕铁硼强磁材料吸合磁环2，通过吸合磁环的磁性吸合力将传动叉与机车轴端进行轴向连接，保证在机车运行过程中传动叉不从机车轴端部脱落。为保证轴向吸合效果，传动叉整体由导磁的普通钢材制造。由于传动叉是通过机车轴承箱盖8的传感器安装孔装入机车轴端的，因此传动叉的最大外径必须小于机车轴承箱盖的传感器安装孔径，以保证传动叉装入。
[0022]按照本实施例，吸合磁环2是片状圆环状零件，由钕铁硼强磁材料制成，厚度不小于4mm，安装在传动叉座的环状凹台面内，由环状凹台面固定径向位置。吸合磁环安装后高度与环状台面平齐，由于机车轴和传动叉都是导磁的钢材，因此通过吸合磁环可将传动叉与机车轴进行轴向吸合连接。可选用充磁密度高的钕铁硼强磁材料，保证轴向吸合强度。
[0023]按照本实施例，见图2，传动拨杆5穿过传感器轴6端部的径向孔与传感器轴呈十字状连接。按照本实施例采取的滚动接触减摩措施，就是在传动拨杆5外套装滚子套4，滚子套4可以相对传动拨杆5转动，形成滚动摩擦副，组成带有减摩滚子套的传动拨杆，将传动叉3与传动拨杆5之间的轴向滑动摩擦变为滚动摩擦，保证传动的灵活性，提高传动寿命和可靠性。传动拨杆5的长度大于传动叉3的筒状叉瓣外径，可以在机车轴发生径向跳动时，仍能将转动传递给传感器轴6。安装时，先将上端滚子套套上传动拨杆，然后将传动拨杆插入传感器轴左端的径向孔内，再套装下端滚子套，最后装螺母23和开口销22。防止工作中自行脱落。
[0024]按照本实施例，见图2，由于码盘14转动时的径向跳动误差对转速信号精度的影响很大，所以本发明将传感器轴设计成图2中6的结构。用于码盘14轴向定位的码盘支承法兰13与传感器轴6分成两个零件，分别制造，用螺纹连接安装在一起。传感器轴上的两处轴承支撑轴颈和大端部的码盘支承轴径就可以在一次磨削定位中同时加工出来，保证三个轴径的同轴精度，减小码盘转动的径向跳动误差，从而保证速度传感器的速度信号精确度。
[0025]按照本实施例，见图1，传感器7用螺钉安装在机车轴承箱盖8上。见图2，传感器由:电缆保护套接头9，传感器本体11，衬套12，码盘支承法兰13，码盘14，码盘压盖15，码盘压盖螺钉16，传感器盖17，光电转换模块18，轴承19，轴承螺母20，密封圈21等组成。为防止机车轴承箱内的污染物进入传感器，轴承压盖10的内部密封由两层密封圈21组成，夕卜部的是油毡类防尘密封圈，内部是带簧橡胶密封圈，可以保证传感器内部的清洁。
[0026]按照本实施例，见图5，传动叉3制有安装用螺纹孔，传感器安装时，先将传动叉安装工具25旋入传动叉内部的螺纹孔内，然后将传动叉伸入机车轴承箱盖内，使传动叉柄插入机车轴端的方孔内，保证传动叉圆形叉座上的吸合磁环2与机车轴端面吸合。旋出传动叉安装工具25后，就可将传感器本体装入机车轴承箱盖上的传感器安装孔。用传动叉安装工具25也可将传动叉顺利拆除。
【权利要求】
1.一种机车轴端速度传感器的新型传动装置，包括:传动叉、吸合磁环、传动拨杆、滚子套、传感器轴、传感器，其特征在于，传动叉通过叉柄和吸合磁环与机车轴端连接并随机车轴运动，传动拨杆安装在传感器轴的端部并嵌入传动叉的筒状叉瓣中，由传动叉带动随机车轴转动，将机车轴的转速传递给传感器。
2.根据权利要求1所述的一种机车轴端速度传感器的新型传动装置，其特征在于，传动叉由方截面传动叉柄、圆形叉座和筒状叉瓣组成，传动叉柄装入机车轴端的方孔内与机车轴端连接，圆形叉座设置环状凹台面，用以装入和固定吸合磁环，叉瓣数为4个，并在叉瓣开口处留有大半径圆弧倒角，传动叉整体由普通钢材制造。
3.如权利要求1所述的一种机车轴端速度传感器的新型传动装置，其特征在于，吸合磁环为片状圆环，由钕铁硼强磁材料制成，安装在传动叉座的环状凹台面内，高度与环状台面平齐，通过吸合磁环将传动叉与机车轴进行轴向吸合连接。
4.如权利要求1所述的一种机车轴端速度传感器的新型传动装置，其特征在于，传动拨杆穿过传感器轴端部的径向孔与传感器轴呈十字状连接，传动拨杆外套装滚子套，组成带有减摩滚子套的传动拨杆，将传动叉与传动拨杆之间的轴向滑动摩擦变为滚动摩擦。
5.如权利要求1所述的一种机车轴端速度传感器的新型传动装置，其特征在于，传感器轴与轴上的码盘支撑法兰分成两个零件，用螺纹连接安装在一起。
【文档编号】G01P1/00GK203535062SQ201320044340
【公开日】2014年4月9日 申请日期:2013年1月16日 优先权日:2013年1月16日
【发明者】屈圭 申请人:广东技术师范学院