结合相对转速与绝对地速的安全型测速装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型属于机车测速领域，特别涉及一种结合相对转速与绝对地速的安全型 测速装置。
【背景技术】
[0002] 随着当今国内火车车速和承载能力日益增长，安全行车也越来越得到广泛的关注 与重视，这就要求列车必须准确可靠地接收到当前运行速度信号。其中，列控系统(LKJ，俗 称机车黑匣子)是机车三大核心系统之一，用于列车运行安全防护和运行状态记录，其技术 状态水平与行车安全有着最为直接的关联。
[0003] 机车上的测速装置与列控系统配套，是机车最关键的外围设备之一。目前，应用于 机车测速的传感器主要采用光电转速传感器或的霍尔转速传感器。其中，上述单一的光电 转速传感器或的霍尔转速传感器通过采用同构冗余结构，进行多通道信号的输出，以提高 列车安全性。然而，在机车运行过程发生空转、滑行事件时均会导致光电转速传感器和霍尔 转速传感器输出的速度信号不可信，列车安全性仍大大降低。另外，光电转速传感件安装在 机车轴端上，在机车运行的过程中，轮对轴承的振动较大，污物较多，光电转速传感器长期 在振动、冲击、污物的环境中工作，使得信号受到严重的影响。因此，面对复杂的工况，单一 的速度传感器是无法满足铁路机车安全运营的需求。 【实用新型内容】
[0004] 基于此，有必要提供一种提高机车安全性且降低总失效率的结合相对转速与绝对 地速的安全型测速装置。
[0005] 结合相对转速与绝对地速的安全型测速装置包括传感器组件及处理电路板，所述 传感器组件包括均设置于所述机车轮对上的转速传感件与地速传感件，所述处理电路板包 括信号处理电路;所述转速传感件用于将检测到的所述机车轮对的相对转速信号传送给所 述信号处理电路，所述地速传感件用于将检测所述机车的绝对地速信号传送给所述信号 处理电路;所述信号处理电路用于采集并将所述相对转速信号与所述绝对地速信号分别转 换为对应的机车轮对的转速与机车的绝对地速。
[0006] 在其中一个实施例中，所述转速传感件为两组以上非接触式的霍尔转速传感件， 所述地速传感件为非接触式的雷达地速传感件。
[0007] 在其中一个实施例中，所述转速传感件与所述地速传感件采用异构冗余的结构。
[0008] 在其中一个实施例中，所述转速传感件包括测速磁盘及伸入所述测速磁盘内的传 感器，所述磁盘包括盘体以及设置于所述盘体内的若干磁性件，所述盘体内开设有磁感应 通道，所述传感器包括感应探头;所述若干磁性件依次设置于所述盘体上且在所述磁感应 通道内形成周期性变化的磁场，所述感应探头伸入所述磁感应通道内切割所述磁场的磁感 线，并输出周期性电信号。
[0009] 在其中一个实施例中，所述盘体开设有周向均匀排列于所述磁感应通道外围的若 干装配槽，所述每个磁性件沿长度方向嵌入对应的装配槽内，且每两个相邻所述磁性件之 间相互靠近的两侧为同名磁极;所述每个磁性件的充磁方向为宽度充磁。
[0010] 在其中一个实施例中，所述地速传感件上内置有多普勒雷达探头，所述多普勒雷 达探头以与水平面成40° ±3°的角度向地面探测地速。
[0011] 本实用新型中转速传感器与地速传感器两种不同的测速技术的异构冗余，能够确 保系统的总失效率要远低于采用同构冗余的现有系统，速度信号的安全性更好。
【附图说明】
[0012] 图1为本实用新型较佳实施例中具有结合相对转速与绝对地速的安全型测速装置 的机车的部分结构示意图；
[0013] 图2为图1所示机车中转速传感件的结构示意图；
[0014] 图3为图1所示机车另一角度的结构示意图；
[0015] 图4为图2所示中磁盘的结构示意图；
[0016] 图5为图4所示中磁盘的剖视图；
[0017] 图6为图1所示机车中转速传感件与地速传感件异构冗余的模型图。
【具体实施方式】
[0018] 为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描 述。附图中给出了本实用新型的较佳实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实 现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公 开内容的理解更加透彻全面。
[0019] 需要说明的是，当元件被称为"固定于"另一个元件，它可以直接在另一个元件上 或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是"连接"另一个元件，它可以是直接连接 到另一个元件或者可能同时存在居中元件。
[0020] 除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领 域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为 了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语"及/或"包括 一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0021] 请参看图1与图2,本实用新型中一实施例的机车，其包括车体(图未示）、设置于车 体上的轮对10以及结合相对转速与绝对地速的安全型测速装置30。其中，轮对10包括轮轴 11、车轮12、轮轴轴承13、与轮轴11定位配合的压盖15、轴箱17以及轴箱端盖19。结合相对转 速与绝对地速的安全型测速装置30设置于轮对10上，用于检测机车速度。其中，在本实施例 中，机车为铁路机车;机车速度包括机车轮对10的相对转速以及机车绝对地速的相互结合。 [0022]车轮12设置于轮轴11相对两端。轮轴轴承13套设安装于轮轴11上且位于对应侧车 轮12的外侧。压盖15大体为一端呈开口状的中空圆柱形，其通过开口端罩设于轮轴11的末 端且通过固定件18(例如，螺钉）固定安装于轮轴11上。压盖15呈开口的一端抵压于轮轴轴 承13的内圈上，并可随轮轴轴承13的内圈与轮轴11共同转动。压盖15覆盖于轮轴11末端的 表面开设有内孔150。轴箱17设置于轮轴轴承13的外圈上，并与轮轴轴承13的外圈一同保 持静止不动。轴箱端盖19的一端抵接于轮轴轴承13的外圈上并固定于轴箱17上。压盖15、轴 箱17以及轴箱端盖19共同界定形成收容空间21。轴箱端盖19上开设有外孔190,且外孔190 的中心轴线、内孔150的中心轴线以及轮轴11的中心轴线在同一条直线上。
[0023] 请一并参看图1与图3,结合相对转速与绝对地速的安全型测速装置30包括传感器 组件及处理电路板（图未示）。其中，传感器组件包括均设置于机车轮对10上的转速传感件 31及地速传感件32。处理电路板包括信号处理电路以及电源处理电路。其中，转速传感件31 用于将检测到的机车轮对10的相对转速信号传送给信号处理电路，地速传感件32用于将检 测到的机车的绝对地速信号传送给信号处理电路。电源处理电路用于处理外部电源输出的 电源输入信号，以为传感器组件与信号处理电路供电。信号处理电路用于采集并将转速传 感件31输出的相对转速信号与地速传感件32输出的绝对地速信号分别转换为对应的机车 轮对1 〇的相对转速与机车的绝对地速。
[0024] 在本具体实施例中，传感器组件为转速传感件31与地速传感件32两种测速技术的 异构冗余。其中，转速传感件31可为非接触式的霍尔转速传感件，地速传感件32可为非接触 式的雷达地速传感件。
[0025] 具体地，请继续参看图2,转速传感件31包括测速磁盘310及与测速磁盘310配合的 传感器312。测速磁盘310收容于收容空间21内，其一端通过内孔150固定安装于轮轴11上。 测速磁盘310可随轮轴11 一同转动并产生周期性变化的磁场。传感器312安装于轴箱端盖19 上，且一端通过外孔170伸入测速磁盘310内，用于感应周期性磁场并对应输出周期性电信 号。其中，轮轴11、轮轴轴承13的内圈、压盖15以及测速磁盘310四者刚性连接在一起，并可 随轮轴11 一同转动，视为转子。传感器312安装于轴箱端盖19上并与轮轴轴承13的外圈一同 保持静止不动，并在轮轴11转动时，视为定子。
[0026] 请参看图4与图5,测速磁盘310包括盘体3101、凸台3102、延伸边3104以及设置于 盘体3101内的若干磁性件3106。盘体3101大体为中空圆柱形，其内开设有磁感应通道3111。 若干磁性件3106设置于盘体3101上且在磁感应通道3111内形成周期性变化的磁场。传感 器312包括伸入磁感应通道3111内的霍尔感应探头3121(如图2所示）。霍尔感应探头3121伸 入磁感应通道3111内切割该磁场的磁感线，并输出周期性电信号，以进行后级处理，输出对 应速度信号。
[0027] 具体地，盘体3101