速度传感器、转向架和车辆的制作方法

本实用新型涉及单轨地铁领域，尤其涉及一种速度传感器，以及装备有所述速度传感器的转向架和车辆。

背景技术：

传统地铁的速度传感器大多采用舌轴驱动，舌轴可通过与车轴机械耦合于车轮上来对速度传感器进行驱动。图1是传统地铁采用的的舌轴式速度传感器1的安装示意图，在该安装方式下，舌轴2与适配器3的舌轴安装孔4耦合，传感器1的本体与轴端盖5固定连接，适配器3与车轮轴6固定连接，轴端盖5与车轮轴6转动耦合。当车轮轴6转动时会通过机械耦合驱动舌轴2转动，从而实现速度传感器1测速的目的。

这种安装方式对舌轴2与车轮轴6的同轴度要求非常高，需尽量保证舌轴和车轮中心保持在同一直线上。对于钢轮钢轨的地铁系统，由于其行驶过程中车轮轴线相对稳定，因此图1的安装方式可以满足使用需求。但对于跨坐式单轨地铁，因其采用了橡胶车轮，转向架的结构也与传统地铁不同，行驶过程中车轮的上下波动较大，车轮轴线会出现较大幅度的高度变化。若采用传统的舌轴驱动速度传感器，则容易导致速度传感器的舌轴受到较大剪切力而折断，降低了速度传感器的可靠性，并增加了维修频率和成本，同时存在安全隐患。

技术实现要素：

本实用新型提出一种可自动适配车轮轴线上下波动的速度传感器，适用于跨坐式单轨地铁的速度检测。具体包括如下技术方案：

第一方面，一种速度传感器，用于跨坐式单轨地铁的测速，所述速度传感器包括固定于地铁车轮上的转动部，以及固定于地铁转向架上的测速部，所述转动部包括驱动轴和连接件，所述连接件的一端固定于所述车轮的转动中心，所述连接件的另一端固连所述驱动轴，所述驱动轴沿所述车轮的轴线方向朝所述测速部伸出，所述测速部包括转动中心设置于所述车轮的轴线延长线上的拨叉，所述拨叉包括由两根相互平行的限位杆形成的滑动槽，所述限位杆背离所述拨叉的转动中心延伸以使得所述滑动槽收容所述驱动轴，所述车轮转动时带动所述转动部驱动所述拨叉旋转，所述测速部得以对所述车轮实现测速。

其中，所述滑动槽构造为贯穿的通槽，所述驱动轴收容于所述滑动槽时穿过所述滑动槽。

其中，所述滑动槽沿长度方向包括靠近所述测速部的转动中心的第一端，以及与所述第一端相对置的第二端，所述驱动轴收容于所述滑动槽内时位于所述第一端和所述第二端之间连线的中心。

其中，所述第二端处设有连接于两根所述限位杆之间的连接部。

其中，所述转动部还包括连接于所述车轮上的盖板，所述连接件通过所述盖板固定于所述车轮的转动中心。

其中，所述连接件与所述盖板之间通过至少两个螺栓固定连接。

其中，所述测速部还包括线缆接口，所述线缆接口沿所述车轮的轴线朝背离所述车轮的方向延伸。

第二方面，本申请还涉及另一种速度传感器，用于跨坐式单轨地铁的测速，所述速度传感器包括固定于地铁车轮上的转动部，以及固定于地铁转向架上的测速部，所述转动部包括固定设置于所述车轮转动中心上的拨叉，所述拨叉包括由两根相互平行的限位杆形成的滑动槽，所述测速部包括驱动轴和连接件，所述连接件的一端转动连接于所述转向架上，且所述连接件的转动中心与所述车轮的转动中心重合，所述连接件的另一端固连所述驱动轴，所述驱动轴沿所述车轮的轴线方向朝所述拨叉伸出并收容于所述滑动槽内，所述车轮转动时带动所述转动部驱动所述驱动轴旋转，所述测速部得以对所述车轮实现测速。

第三方面，本申请涉及一种转向架，所述转向架的本体上固设有支撑架，所述支撑架远离所述转向架一端用于固定上述的速度传感器中的所述测速部。

其中，所述转向架还包括连接于所述转向架的本体和所述支撑架之间的快装底座。

其中，所述支撑架呈l字形状，所述支撑架的拐角处还设有加强筋。

第四方面，本申请涉及一种车辆，包括转向架和转动连接于所述转向架上的车轮，以及上述的传感器。

本申请第一方面提供的速度传感器通过分别固定于地铁车轮上的转动部和固定于地铁转向架上的测速部相互配合，实现对跨坐式单轨地铁的测速。其中所述转动部通过所述连接件带动所述驱动轴绕所述车轮的转动中心同步转动，所述测速部通过收容所述驱动轴的拨叉随所述驱动轴的同步转动，以达到所述车轮转动时检测所述拨叉的转速来对所述车轮进行测速的目的。因为所述驱动轴收容于所述滑动槽内并可相对于所述滑动槽滑动，因此在所述车轮相对于所述转向架出现波动，所述车轮的轴线相对于所述转向架发生变化时，所述转动部和所述测速部可以通过所述驱动轴的滑动来补偿该轴线的波动，并不会损失所述车轮在转动方向上的检测精度。

可以理解的，在本申请第二、第三和第四方面中的速度传感器、转向架以及车辆都可以基于类似的原理，具备了在所述车轮在相对于所述转向架出现波动的情况下，依然能够实现测速的功能，同时保证测速精度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对本实用新型实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1是现有技术速度传感器的示意图；

图2是本实用新型速度传感器的示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参看图2所示的本实用新型速度传感器100，用于对本申请车辆(图中未示)尤其是跨坐式单轨地铁的测速工作。跨坐式单轨地铁包括有本申请涉及的转向架201以及车轮202，其中转向架201沿车轮202的转动轴线203的延伸方向设置于车轮202的一侧，跨坐式单轨地铁在轨道上行驶时车轮202相对于转向架201转动。车轮202采用的是橡胶车轮。

本申请速度传感器100包括转动部10和测速部20，其中转动部10固定于车轮202上并随车轮202转动，测速部20固定于转向架201。测速部20也随转向架201位于车轮202的轴线203的延伸方向一侧。转动部10包括驱动轴11和连接件12，其中连接件12的一端与车轮202的转动中心固定，使得连接件12能随车轮202的转动而同步转动。连接件12的另一端固定连接有驱动轴11，驱动轴11沿轴线203的方向朝测速部20延伸。在连接件12随车轮202同步转动的过程中，驱动轴11也绕轴线203做同步旋转，驱动轴11的旋转速度即为车轮202的转动速度。

测速部20包括拨叉21，拨叉21相对于测速部20的本体转动连接，且拨叉21的转动中心与车轮202的轴线203重合。或描述为拨叉21的转动中心设置于车轮202的轴线203的延长线上。拨叉21包括两根相互平行的限位杆22，两根相互平行的限位杆22背离拨叉21的转动中心延伸，并在两根限位杆22之间形成一直线形的滑动槽23。滑动槽23用于收容朝向测速部20延伸的驱动轴11，以实现测速部20和转动部10之间的连接。

在本申请速度传感器100中，因为连接件12和拨叉21的转动中心都设置为与车轮202的轴线203重合，因此连接件12和拨叉21实际均沿车轮202的径向设置，并随车轮202同步旋转。而因为拨叉21中的滑动槽23对驱动轴11的收容，使得驱动轴11在随车轮202同步转动的过程中，对滑动槽23的内壁形成抵持，可以带动拨叉21也随车轮202做同步转动。即本申请速度传感器100通过转动部10和测速部20之间的配合，达到了将车轮202的转动速度传递给测速部20的效果。在测速部20一侧，拨叉21相对于其本体的转动速度，即为车轮202的转动速度。

前述中提到，车轮202为橡胶车轮，具备一定的弹性。因此车轮202在行驶的过程中车轮的轴线203会相对于转向架201出现高低浮动。驱动轴11在带动拨叉21同步转动的过程中，驱动轴11相对于拨叉21的转动中心也会由此发生高低浮动。此时因为驱动轴11与拨叉21之间通过滑动槽23连接，因此驱动轴11相对于拨叉21的高低浮动可以转化为驱动轴11在滑动槽23内的滑动动作。拨叉21实际沿车轮202的径向设置，此时驱动轴11相对于拨叉21的滑动也分解为驱动轴11相对于拨叉21的转动中心的径向上的浮动，该径向上的浮动实际并不影响驱动轴11带动拨叉21在周向上的转动动作。即本申请速度传感器100在车轮202相对于转向架201做高低浮动的过程中，通过驱动轴11在滑动槽23内沿拨叉21的转动中心做径向的滑动来抵消车轮202的高低浮动所带来的影响，并保证车轮202的转动动作能同步传递给测速部20，实现测速部20对车轮202的转速检测功能。

可以理解的，车轮202在外形固定的情况下，其半径尺寸也不会发生变化。因此测速部20通过对拨叉21的转速的检测，辅以车轮202的半径可以计算出跨坐式单轨地铁的行驶速度。同时因为本申请速度传感器100将车轮202相对于转向架201的高低浮动转化为驱动轴11相对于滑动槽23的滑动动作，使得驱动轴11在相对于车轮202的径向上实际处于自由状态，驱动轴11受到的剪切力相对减小，可以避免驱动轴11被折断，本申请速度传感器100的可靠性也由此得到提升。

需要提出的是，驱动轴11沿轴线203的长度方向上，其至少收容于滑动槽23内的部分为圆柱形状，由此使得驱动轴11在带动滑动槽23沿轴线203旋转的过程中，无论驱动轴11处于何种的角度位置，都能保证驱动轴11与滑动槽23的内壁之间呈相切的线接触状态，并减小驱动轴11相对于滑动槽23的滑动摩擦力。两根限位杆22之间的间隔宽度也宜配合驱动轴11的圆柱直径设置，防止驱动轴11在滑动槽23内发生跳动。进一步的，还可以在驱动轴11的外周和/或滑动槽23的内壁中设置防滑涂层或润滑油，进一步降低驱动轴11与滑动槽23之间的摩擦力，避免驱动轴11或滑动槽23遭受磨损。

一种实施例，滑动槽23构造为贯穿的通槽形状，驱动轴11收容于滑动槽23内时，其靠近测速部20的一端穿过通槽形状的滑动槽23以实现收容。测速部20穿过滑动槽23并驱动滑动槽23的旋转动作时，其作用于滑动槽23的推力贯穿滑动槽23的整个内壁，可以避免滑动槽23在偏心力矩的作用下旋转不畅的现象。同时因为车轮202具备一定的弹性，其在行驶过程中还可能出现沿轴线203方向上的窜动。此时因为驱动轴11穿过通槽形状的滑动槽23驱动拨叉21的旋转，使得驱动轴11在沿滑动槽23滑动的基础上，还可以相对于滑动槽23沿轴线203方向进行窜动，并保持其推动力作用于滑动槽23的整个内壁，保证本申请速度传感器100的正常工作。

一种实施例，滑动槽23沿自身的长度方向包括第一端(图中未示)和第二端232。其中第一端靠近测速部20的转动中心，即第一端靠近拨叉21转动连接于测速部20本体的位置，第二端232沿限位杆22的方向延伸至拨叉21的远端。因为车轮202相对于转向架201的高低浮动方向不固定，即驱动轴11收容于滑动槽23内并相对滑动槽23滑动时，其可能朝向第一端方向滑动，也可能朝向第二端232方向滑动。因此，设置驱动轴11收容于滑动槽23内时，其位于第一端和第二端232之间连线的中心位置，以便于驱动轴11相对于滑动槽23做任意方向的滑动。

图示的拨叉21在滑动槽23的第二端232位置构造为开口的结构，因为驱动轴11相对于滑动槽23的滑动距离有限，因此驱动轴11不会从该开口结构处脱落，即驱动轴11不会从滑动槽23的第二端232滑出滑动槽23。一种实施例，为了提高两根相互平行的限位杆22之间的连接刚度，还可以在第二端232处设置连接部(图中未示)，滑动槽23在第二端232的位置通过连接部将两根限位杆22进行连接。这样的结构可以提高拨叉21的结构刚度，使得拨叉21在长时间受驱动轴11抵持旋转的过程中，滑动槽23的第二端不会发生弯曲变形，保证驱动轴11与拨叉21的相对距离进而提高本申请速度传感器的检测精度。

一种实施例，转动部10还包括盖板13，盖板13固定连接于车轮202上，盖板13还在对应车轮202的转动中心位置与连接件12固定连接，提供连接件12固定于车轮202的安装接口。盖板13还可以对车轮202的侧面实现密封保护，避免杂物进入到车轮202中形成干涉。

一种实施例如图2所示，连接件12与盖板13之间通过两个螺栓(图中未示)和两个螺栓孔14的结构固定连接。当两个螺栓孔14间隔设置，且将连接件12相对于盖板13实现固定时，可以在车轮202转动的过程中提供连接件12随车轮202转动的扭矩。相较于连接件12通过一个螺栓孔14固定于盖板13上的实施例，两个螺栓孔14的连接方式可以防止因为一个螺栓孔14打滑，而造成连接件12与车轮202的转速不同步的不良现象。可以理解的，连接件12与盖板13之间还可以设置两个以上的螺栓孔14进行连接固定，可以起到同样的实施效果。

可以理解的，本申请涉及的车辆，可以为上述的跨坐式单轨地铁，也可以为任何车轮202与转向架201之间为可浮动结构的车辆。相应的，本申请所涉及的转向架201也不仅限于跨坐式单轨地铁上使用。如图所示，因为本申请的车辆中转向架201与车轮202之间的距离较远，为了避免驱动轴11的距离过长而导致弯曲变形，影响驱动轴11的传动精度，转向架201在测速部20一侧还设有固定连接于转向架201的本体上的支撑架204。支撑架204一端连接于转向架201的本体上，另一端朝向车轮202的侧面延伸，以将测速部20固定于车轮202的轴线203的延伸方向上，且靠近转动部10。由此测速部20与转动部10的距离更近，驱动轴11的长度相对缩短，可以保证本申请车辆的传动精度。

一种实施例，支撑架204呈l字形状，其拐角处还设有至少一块三角板作为加强筋203以提高支撑架204的刚度。测速部20的本体固定于支撑架204背离车轮202一侧，拨叉21穿过支撑架204并转动连接于测速部20的本体上。在其余实施例中，出于本申请速度传感器100相对于转向架201的安装位置不同，支撑架204还可以设置为z字形状，或其它适配于车轮202侧面的形状，以将测速部20固定于车轮202的侧面。

一种实施例，为了方便支撑架204与转向架201之间的快速连接或拆卸维护，本申请转向架201还设置了快装底座205。快装底座205连接于转向架201的本体和支撑架204之间，快装底座205固定于转向架201的本体上，并提供支撑架204快速连接的接口，使得支撑架204能够方便快速的实现与转向架201本体的连接固定。

一种实施例，测速部20还包括线缆接口26，测速部20检测到的车轮的转速信号通过线缆接口26传输至车辆的控制器中。同时，车辆还可以通过线缆接口26向测速部20提供工作电能等。在本实施例中，线缆接口26沿车轮202的轴线203方向，朝向背离车轮202的方向延伸。或可以描述为，线缆接口26朝向转向架201的方向延伸。线缆接口26的方向决定了与测速部20连接的线缆的走线的方向，当设置线缆接口26朝向背离车轮202的方向延伸后，测速部20处的线缆也背离车轮202设置，可以保证线缆不对车轮202的转动形成干扰，同时保证线缆不影响转动部10与测速部20之间的配合动作。

本申请还涉及另一种速度传感器(图中未示)，同样用于本申请的车辆，尤其是跨坐式单轨地铁的测速。该速度传感器同样包括固定于地铁车轮202上的转动部，以及固定于地铁转向架201上的测速部。与上述实施例不同的是，在本实施例中，转动部包括固定设置于车轮202转动中心上的拨叉，拨叉包括由两根相互平行的限位杆形成的滑动槽。而测速部则包括驱动轴和连接件，连接件的一端转动连接于转向架201上，且连接件的转动中心与车轮202的转动轴线203重合。连接件的另一端固定连接有驱动轴，驱动轴沿车轮202的轴线203的方向朝拨叉21伸出，驱动轴收容于滑动槽内。

可以理解的，本申请另一种速度传感器相对于上述速度传感器100而言，其拨叉和驱动轴的设置位置发生了互换。即车轮202通过带动拨叉做同步转动，而驱动驱动轴带动连接件进行转动，从而使得测速部通过检测连接件的转速来达到对跨坐式单轨地铁进行测速的目的。本申请另一种速度传感器同样可以实现驱动轴相对于滑动槽的滑动动作，以克服车轮202在行驶过程中相对于转向架201的高低浮动。可以理解的，上述第一实施例中对于速度传感器100的各实现方式的展开，同样可以应用到本申请另一种速度传感器上，以提高速度传感器的检测精度和可靠性。同时本申请车辆或转向架201也可以参考上述的速度传感器100的各实现方式展开。

以上所述的实施方式，并不构成对该技术方案保护范围的限定。任何在上述实施方式的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在该技术方案的保护范围之内。