用于轨道车辆的运行机构的接地单元及一种轨道车辆的运行机构及一种带有支承于所述的运行机构上车厢体的轨道车辆的制作方法

文档序号:12197000阅读:213来源:国知局
用于轨道车辆的运行机构的接地单元及一种轨道车辆的运行机构及一种带有支承于所述的运行机构上车厢体的轨道车辆的制作方法与工艺

本实用新型涉及一种用于轨道车辆的运行机构的接地单元及一种轨道车辆的运行机构及一种带有支承于所述的运行机构上车厢体的轨道车辆。一种用于轨道车辆的运行机构的接地单元包含一个外壳和至少一个第一接地元件,所述外壳被配置成旋转地连接到所述运行机构的一个车轮单元的旋转部分。所述至少一个的第一接地元件位于所述外壳内,所述至少一个的第一接地元件被配置成与一个与之相配的第二接地元件相接触,其中该第二接地元件连接到所述车轮单元,用于提供导电性连接。进一步地,本实用新型还涉及一种包含这种接地单元的运行机构以及一种包含这种运行机构的轨道车辆。



背景技术:

这种接地单元在该领域里是众所周知的,特别的是,对于电气驱动的轨道车辆,用于在车辆构架和地面之间提供适当的电气连接,特别的是在运送乘客的车厢体和地面之间提供适当的电气连接。因为,在很多情况下,通过初级的悬架系统(通过车辆的上层构架支承于所述运行机构的车辆单元上)提供的这种接地单元不能提供足够的接地或者接地面的连接,而需要专门地设计一种接地装置,由此可以简单地提供将过剩电流传导到地面的路径。通常情况下,这种电流会造成电磁干扰,从而对电磁敏感的电子组件带来不利的影响,例如车辆测量组件。

此外,在与轨道车辆有关的领域中,将速度传感器用作在车辆的测量部分是众所周知的。因为,在现代的轨道车辆中,为了能对车辆进行适当的控制,知道车辆的至少某些车辆单元的实际速度是不可或缺的。这种速度传感器非常频繁的与驱动型运行机构的发动机或传动装置的零部件相关联,因为在通常情况下,检测出的速度和车轮单元的旋转速度之间存在一种众所周知的关系。

然而,在通常情况下,在非驱动型的运行机构中,安装速度传感器要复杂和昂贵很多,因为在此无法简单地将速度传感器集成到传到系统中。



技术实现要素:

因此,本实用新型的目的是提供如上所述的一种装置,该装置没有如上所述的缺点 或者至少缺点较小,特别的是,以特别简单的方式将速度传感器集成到一个轨道车辆的运行机构中。

如上所述的目的通过如下部分的特征为特性的一种驱动装置来实现:

-至少一个速度传感器单元位于所述外壳内,特别是的,以电气屏蔽的方式放置在外壳内;

-所述速度传感器单元被配置成提供至少一个代表所述车轮单元实际旋转速度的信号。

本实用新型的技术原理如下:尽管存在电磁干扰的一般风险,还是可以通过配置强大电磁特性的方式将速度传感器集成到接地单元,从而提供可靠的速度测试结果。这种强大的电磁特性的配置可以仅仅通过外壳内组件合适的排列方式来得以实现。此外,也可以选择在速度传感器单元内布置一个电屏蔽装置。

因此,本实用新型第一方面涉及一种用于轨道车辆的运行机构的接地单元,该接地单元包含一个外壳和至少一个第一接地元件,所述外壳被配置成旋转地连接到所述运行机构的一个车轮单元的旋转部分。所述至少一个的第一接地元件位于所述外壳内,所述至少一个的第一接地元件被配置成与一个与之相配的第二接地元件相接触,其中该第二接地元件连接到所述车轮单元,用于提供导电性连接。进一步地,至少一个速度传感器单元位于所述外壳内,所述速度传感器单元被配置成提供至少一个代表所述车轮单元实际旋转速度的信号。优选的是,所述至少一个速度传感器单元的集成以电屏蔽的方式来完成,从而实现特别强大的电磁特性的配置。

当所述速度传感器单元仅仅提供一个代表所述车轮集实际速度的信号时,可能是足够的。优选的是,选择如下配置:所述速度传感器单元被配置成提供代表所述车轮单元旋转的实际含义的信息,因为这种代表旋转的含义的信息在某些应用中可以是更有用的。

优选的是,所述速度传感器单元被配置成提供一个第一信号和一个第二信号,所述第一信号代表了所述车轮单元的实际旋转速度;所述第二信号代表了所述车轮单元的实际旋转速度。

这样一种配置具有如下优点:会产生一定的冗余度,从而使对测量值的合理性检查变成可能。

此外,在一定条件下,这样一种配置允许以一种简单的方式获取车轮单元旋转的实际含义的信息。更确切地说,这种配置可能实现两个信号存在一定的偏移量。因此,根 据本实用新型的某种优选实施方案,所述第一信号和所述第二信号具有一个确定的信号偏移量(例如一定的相位偏移),所述信号偏移量被配置成源于所述第一信号和所述第二信号,使得该信号偏移量能代表所述车轮单元旋转的实际含义的信息。

所述传感器单元可能具有任何所需的配置和工作原理。优选的是,所述速度传感器单元包含一个第一速度传感器,所述第一速度传感器被安装到所述外壳并且被配置成与一个第一旋转配对元件相配合,其中该第一旋转配对元件被连接到所述车轮单元。通过这种方法,可以实现特别紧凑和强大的配置。

优选的是,为了获取信号冗余量和(如果可能的话)上述旋转的含义的信息,所述速度传感器单元包含一个第二速度传感器,所述第二速度传感器被安装到所述外壳,所述第二速度传感器被设置成与一个第二旋转配对元件相配合,其中该第二旋转配对元件被连接到所述车轮单元。

应该注意的是,单独的第一和第二旋转配对装置可以用在适当的情况下。然而,优选的是,至少一个所述第一旋转配对元件和所述第二旋转配对元件由一个齿轮组成,其中该齿轮刚性地连接到所述车轮单元。优选的是,所述齿轮为一个轮齿沿径向排列的正齿轮。

此外,根据本实用新型的某种优选实施方案,所述第一旋转配对元件和所述第二旋转配对元件由一个单一的组件组成,由此可以实现一种非常简单和紧凑的排列方式。

应该注意的是,通常情况下,可以选择外壳内组件的任意所需的空间的排列方式。通过如下有利的方案,可以实现高效而且紧凑的配置:所述第一接地元件被设置成沿一个轴向方向与所述第二接地元件相接触,其中该轴向方向由所述车轮单元来定义,所述第二接地元件沿所述轴向方向背对所述车轮单元并被连接到所述车轮单元的一个轴向端面。

根据本实用新型的某种优选实施方案,提供了一个密封单元,该密封单元被设置成密封所述外壳的一个内贮器,并由其周围旋转地安装到所述车轮单元。该方案比一个单独的密封单元更加有利,可以有效地将所述接地单元以及所述传感器由周围环境中密封起来。

应该注意的是,根据需要可以将任意数量和/或者类型的传感器集成到接地元件内。优选的是,一个第三传感器被安装在所述外壳。优选的是,所述第三传感器为一个加速度传感器,被设置成提供至少一个代表所述车轮在给定方向上实际加速效果的第三信号。上述方案是特别有利的,因为在现代轨道车辆中,对运行机构在一个或者多个方向 上的加速度的认识,在控制车辆的动态特性方面是非常有用的。

进一步的,本实用新型涉及一种轨道车辆的运行机构,包含至少一个车轮单元、一个运行机构框架和至少一个如本实用新型中所述的接地单元。所述运行机构框架支承于所述车轮单元上,而所述接地单元的所述外壳被旋转地连接到所述车轮单元,从而使所述第一接地元件与一个与之相配的第二接地元件相接触,其中该第二接地元件连接到所述车轮单元,用于提供导电性连接。进一步地,所述第一接地元件被导电性地连接到所述运行机构框架。

优选的是,所述运行机构框架支承于两个车轮单元上,一个所述接地单元与每个所述车轮单元相关联。这样一种配置可以用于任何类型的运行机构。如下解决方案是特别有利的:所述运行机构为一个非驱动型运行机构。

最终,本实用新型涉及一种带有支承在根据本实用新型的运行机构上的车厢体的轨道车辆。

参照随附的权利要求书和下文对优选实施方式的说明(参见附图),可以更清晰地了解本实用新型的更多实施方式。

附图说明

图1是带有一种根据本实用新型的优选实施方案的包含根据本实用新型的优选实施方案的一种接地单元的一种运行机构的根据本实用新型的一种轨道车辆的优选实施方案的一部分的侧视示意图。

图2是图1中所示运行机构的俯视图。

图3是图2中所示接地单元的剖面图(沿图2的III-III线)。

具体实施方式

参照图1到图3,以下对根据本实用新型优选实施方案的包括根据本实用新型优选实施方案的一个运行机构102的一种轨道车辆101作更详细的描述。为了简化下列说明,图中引进了xyz坐标系,其中(在直线水平轨道T上),x轴指定了轨道车辆101的纵向方向,y轴指定了轨道车辆101的横向方向,z轴指定了轨道车辆101的高度方向(当然,这同样适用于运行机构102)。应当指出的是,除非另有说明,以下所有的关于轨道车辆的部件的位置和方向的表述都指的是轨道车辆101静态时、额定负载下并位于直线水平轨道上。

车辆101是一种低地板轨道车辆,例如电车等。车辆101包括由位于运行机构102上的悬挂系统支撑的一个车厢体101.1。运行机构102包括轮副103形式的两个车轮单元,其通过一个初级弹簧单元105支撑一个运行机构架104。该运行机构架104通过一个次级弹簧单元支撑车厢体。

运行机构102的每个车轮集103定义一个轴向方向和一个径向方向,其中,在静止状态下,轴向方向平行于横向方向(y轴)平行并且径向方向位于一个垂直于横向方向的平面(即一个与xz平面平行的平面)。

运行机构102为一个非驱动型转向架,具有一个接地单元107,该接地单元107被连到各个车轮集103的车轮集转轴103.1,从而为车辆构架(例如车厢体101.1)和地面之间提供一个适当的接地连接。

从图2和图3中可以看到,接地单元107的一个外壳107.1被旋转地连接到车轮集103的一个端面103.2(该端面被牢牢地固定在车轮集转轴103.1上,与车轮集103的车轮103.3一起旋转)。为此,外壳107.1通过一个轴承108.1(如图3中所示,例如一个滚筒驻轴承或者类似的)被安装到车轮集转轴103.1,从而使端面103.2放置到外壳107.1内。内贮器由外壳107.1的内部组成并且通过一个密封单元108.2由周围环境密封起来(因为所有的组件都位于外壳107.1内)。

进一步地,一个第一接地元件109.1位于外壳107.1内,该第一接地元件109.1被牢牢地连接到外壳107.1并且与一个与之相配的第二接地元件109.2相接触,该第二接地元件109.2位于车轮集转轴103.1上,用于提供第一接地元件109.1和车轮集转轴103.1之间的导电性连接。

第一接地元件109.1沿车轮的一个轴向方向(即沿一个与y轴平行的方向)与第二接地元件109.2相接触。为此,第二接地元件109.2沿轴向方向背对车轮集103并被连接到车轮集转轴103.1的一个轴向端面。因此,实现了一个紧凑的安装。

进一步地,一个速度传感器单元110位于外壳107.2内,用于提供两个信号S1和S2,每个信号都代表车轮集的实际旋转速度。通过信号线路(配置成至少部分有线和/或者至少部分无线),传感器单元110将他们的信号S1和S2提供给轨道车辆101的控制装置112。

优选的是,以电屏蔽的方式将速度传感器110集成到外壳107.2内(如图3中虚线11所示),从而实现特别强大的电磁配置(由接地电流所引起的信号干扰很小)。

信号冗余量由信号S1和S2产生,这种方式是有优势的,因为它允许对测量值进行 合理的检查。此外,这样一种配置允许以一种简单的方式获取车轮集103旋转的实际含义的信息。

本实用新型的实施方案中,这种配置可能实现两个信号存在给定的偏移量,更准确地说,是给定的相位偏移,这种信号偏移量被配置成源于所述第一信号和所述第二信号,使得该信号偏移量能代表所述车轮单元旋转的实际含义的信息。

为此,在本实用新型的实施例中,传感器单元110根据一种编码器原理工作,即编码器产生脉冲的原理,每个脉冲代表被测组件动作的一个给定的增量。因为,在本实用新型的实施例中,传感器单元110每个解码脉冲代表车轮集转轴103.1的一个给定的角位移。

更具体地说,在本实用新型的实施例中,传感器单元110包含一个第一速度传感器110.1,该第一速度传感器110.1被安装到外壳107.1并且被配置成与一个第一旋转配对元件相配合,即一个齿轮113(至少是抗旋转性的)被连接到车轮集转轴103.1的端面103.2。在本实用新型的实施例中,齿轮113为一个轮齿沿径向排列的正齿轮,而第一速度传感器110.1的视线沿径向排列(即与车轮集转轴103.1的旋转轴103.4相交)。

每当齿轮113的一个轮齿经过第一速度传感器110.1的视线,就会产生一个编码脉冲,作为第一速度传感器110.1的第一信号S1。然而,应该注意到,可以选择任意其他类型的旋转配对元件。特别的是,可以使用任意有规律的方式来组成车轮集转轴103.1(例如多个沿轴向排列的平行线等等)。

此外,为了产生第而信号S2,传感器单元包含第二速度传感器110.2,第二速度传感器110.2被安装到所述外壳107.1内紧邻第一速度传感器110.1的位置。然而,应该注意到,在本发每当其他实施方案中,还可以选择其他适当的位置,用于安装第二速度传感器。

第二速度传感器110.2与一个第二旋转配对元件相配合,该第二旋转配对元件也由齿轮113组成。每当齿轮113的一个轮齿经过第二速度传感器110.2的视线,就会产生一个编码脉冲,作为第二速度传感器110.2的第一信号S2。在这种情况下应该注意到,在本实用新型的其他实施方案中,可以使用两个独立的齿轮代替常用的齿轮。

在本实用新型的实施例中,为了实现第一信号S1和第二信号S2之间的偏移量或者相位偏移,齿轮113为一个带有给定螺旋角的螺旋正齿轮,从而在车轮集转轴103.1旋转速度恒定的情况下,在第一信号S1和第二信号S2之间生成某个给定的延迟。明显地,这个延迟取决于螺旋角和轴向实现距离,即第一速度传感器110.1和第二速度传感器 110.2的视线之间沿轴向方向的距离。

在本实用新型的实施例中,为了能够在控制单元112种区分车轮集转轴103.1旋转的含义的不同,螺旋角和轴向实现距离按如下方式选择:第一信号S1和第二信号S2的编码脉冲之间的延迟随着两个旋转的含义的变化而变化。

应该注意的是,在本实用新型的其他实施方案中,这样一种第一信号S1和第二信号S2的编码脉冲之间的取决于旋转的含义的延迟可以通过其他的手段来是先,例如沿环向放心的视线之间的相互偏移。此外,可以通过如下方案实现相同的效果:使用两个独立的带有相应的偏移角的齿轮等等。

在本实用新型的实施例中,一个第三传感器114位于并被安装在外壳107.1内。第三传感器114位一个家速度传感器,被设置成为控制单元112提供一个第三信号S3,第三信号S3代表所述车轮在给定方向上实际的加速效果。上述方案是特别有利的,因为在现代轨道车辆中,对运行机构102在一个或者多个方向上的加速度的认识,在控制车辆101的动态特性方面是非常有用的。

应该注意的是,在本实用新型的其他实施方案中,第三传感器可提供至少一个第四信号S4,该第四信号代表另外一个方向的另外一个加速度。

第一接地元件109.1导电性地连接到运行机构框架104,通过一个支撑连接杆115连接到外壳107.1的一个凸杆107.2。在车轮集转轴103.1旋转的同时,支撑连接杆115将外壳107.1固定(特别的是在一个具有特定角度的位置)。

尽管本实用新型前文只描述了低地板轨道车辆的无驱动型运行机构的情景,然而,应该注意的是,只要是使用简单而且紧凑的方案解决类似于车辆构架和地面之间的接地问题,本实用新型也适用于其他任何类型的运行机构,以及其他任何类型的轨道车辆。

当前第1页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1