一种拨盘式光电传感器的制作方法

1.本实用新型涉及光电传感器技术领域，具体而言，涉及一种拨盘式光电传感器。


背景技术：

2.光电转速传感器安装于各种类型机车轴端，为机车提供运行速度及运动方向，是机车安全运行的重要组成部分。传感器输入轴与被测轮轴相连接，被测轮轴带动传感器输入轴旋转，被测轮轴转速与输入轴转速相等，利用光电模块的光电效应，产生与车轮转速成比例的电脉冲信号，从而实现测速。
3.现有的轨道交通用光电转速传感器采用光敏元件进行信号的发射和接收，产生电脉冲信号，这种传感器具有结构简单、可靠、测量精度高等优点，因此被广泛使用，但由于其光敏元件为点光源，在车辆运行过程中，常发生频繁的冲击、震动、过载、污物进入等，易使传感器信号的接收受到严重影响，在产品内部环境受到污染的情况下，存在通道无信号、相位差超差、低速丢脉冲等现象，大大降低了其可靠性。
4.现有的光电转速传感器其轴系结构采用单支点的轴固定结构，轴在高速运转时易产生倾斜，在运转时存在声音异常现象，其密封结构不能有效防止污物的进入。而采用万向联轴器，所有轴系部分组成一体后装配到器座中，一旦联轴器损坏，须将整根轴进行更换，成本高，且严重影响了传感器的工作效率。
5.有鉴于此，特提出本实用新型。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的在于提供一种拨盘式光电传感器，该传感器通过两个轴承进行支撑，有效防止了其运转过程中发生倾斜；通过设置第一传动轴嵌块与第二传动轴嵌块啮合连接，能够提高对内部环境的防护，防止壳体内的传感元件收到污染，从而保证传感器的精度；通过采用适配盘与车辆转向架轮对的轴端盖连接，能够提高抗振动能力和耐冲击强度，且采用适配盘连接的方式，能够应对特殊情况的测速要求，当机车轴无轴承盖时，能够直接与机车轴相连，从而扩大了其应用范围。
7.为了实现本实用新型的上述目的，特采用以下技术方案：
8.本实用新型提供了一种拨盘式光电传感器，包括：壳体和轴系部件；
9.所述轴系部件包括主轴、第一传动轴嵌块、第二传动轴嵌块、第一轴承、第二轴承和轴承压盖；所述第一传动轴嵌块固定在所述主轴上，所述第二传动轴嵌块固定在所述壳体上；所述第一传动轴嵌块与所述第二传动轴嵌块相啮合；所述第一轴承的外圈与所述第二轴承的外圈均固定在所述壳体内；
10.所述主轴沿靠近所述壳体方向依次穿过第一传动轴嵌块、第二传动轴嵌块、第一轴承、第二轴承和用于对所述第二轴承进行限位的轴承压盖；所述主轴位于所述壳体内部的一端端部设置有轴端螺母，所述轴承压盖与所述第二轴承通过所述轴端螺母的紧固力安装在所述主轴上；所述主轴位于所述壳体外的一段端部固定有用于与车辆转向架轮对的轴
端盖连接的适配盘。
11.现有技术中，轨道交通用光电转速传感器存在以下问题：
12.1、光电转速传感器采用光敏元件进行信号的发射和接收，产生电脉冲信号，由于其光敏元件为点光源，在车辆运行过程中，常发生频繁的冲击、震动、过载、污物进入等，易使传感器信号的接收受到严重影响，在产品内部环境受到污染的情况下，存在通道无信号、相位差超差、低速丢脉冲等现象，大大降低了其可靠性。
13.2、现有的光电转速传感器其轴系结构采用单支点的轴固定结构，轴在高速运转时易产生倾斜，在运转时存在声音异常现象，其密封结构不能有效防止污物的进入。
14.3、目前传感器常规的安装驱动方式是由外壳直接固定，通过传感器上的舌轴、方轴、拨叉进行驱动，抗振动冲击能力差，精度低。
15.为解决上述问题，本实用新型提供了一种拨盘式光电传感器，该传感器主轴通过两个轴承进行支撑，有效防止了其运转过程中发生倾斜；通过设置第一传动轴嵌块与第二传动轴嵌块啮合连接，能够提高对内部环境的防护，防止壳体内的传感元件收到污染，从而保证传感器的精度；通过采用适配盘与车辆转向架轮对的轴端盖连接，能够提高抗振动能力和耐冲击强度，且采用适配盘连接的方式，能够应对特殊情况的测速要求，当机车轴无轴承盖时，能够直接与机车轴相连，从而扩大了其应用范围。
16.优选的，所述壳体内设置有传感部件；所述传感部件包括光栅片和光电模块；所述轴承压盖靠近所述轴端螺母的一端形成有环形凹陷；所述环形凹陷上设置有卡环，所述光栅片固定在所述卡环与所述环形凹陷之间；所述光电模块固定在所述传感器外壳内且所述光栅片从所述光电模块中的传感元件上通过以传递信号。工作时，光栅片在主轴带动下旋转，从而向光电模块中传递信号。
17.优选的，所述壳体靠近所述适配盘的一端设置有安装架，所述安装架底部安装有扭力平衡杆，所述扭力平衡杆与所述安装架之间设置有减震套。通过设置扭力平衡杆，能够提高传感器装配稳定性，杜绝静态误脉冲输出；通过设置减震套，能够降低轮对对传感器的冲击，从而降低传感器的故障率。
18.优选的，所述第一轴承与所述第二传动轴嵌块间设置有骨架油封。设置骨架油封能够与第一传动轴嵌块和第二传动轴嵌块配合，使整体的防护等级提高至ip68，从而防止壳体内部元件受到污染。
19.优选的，所述第一轴承与第二轴承均为双列角接触球轴承。双列角接触球轴承可以提供刚性较高的轴承配置，并能承受倾覆力矩，从而提高整体的稳定性。
20.优选的，所述壳体上倾斜设置有电缆接头；所述电缆接头内设置有电缆线，所述电缆线一端与所述光电模块相连，另一端设置在所述电缆接头的出线口处。进一步的，所述电缆接头与所述扭力平衡杆间的夹角为15
°
。采用这种带夹角的组装方式，能够杜绝传感器内部电缆线在车辆运行时与轮对摩擦和撞击，提高电缆线使用安全性、稳定性和可靠性。
21.优选的，所述卡环与所述轴端螺母间设置有压板，所述压板与所述轴端螺母间设置有定位套筒。
22.优选的，所述壳体远离所述适配盘的一端设置有后盖，所述后盖扣合在所述壳体上。
23.与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：
24.(1)本实用新型的传感器主轴通过两个轴承进行支撑，有效防止了其运转过程中发生倾斜；
25.(2)通过设置第一传动轴嵌块与第二传动轴嵌块啮合连接，能够提高对内部环境的防护，防止壳体内的传感元件收到污染，从而保证传感器的精度；
26.(3)通过采用适配盘与车辆转向架轮对的轴端盖连接，能够提高抗振动能力和耐冲击强度，且采用适配盘连接的方式，能够应对特殊情况的测速要求，当机车轴无轴承盖时，能够直接与机车轴相连，从而扩大了其应用范围。
附图说明
27.通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
28.图1-3为本实用新型实施例提供的拨盘式光电传感器的结构示意图；
29.图4为图1中a部分的局部放大图；
30.图5为图1中b部分的局部放大图；
31.图6为本实用新型实施例提供的减震套的结构示意图。
32.其中：
33.1-后盖；
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
2-光电模块；
34.3-壳体；
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
4-电缆线；
35.5-电缆接头；
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
6-安装架；
36.7-轴端螺母；
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
8-定位套筒；
37.9-轴承压盖；
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
10-第二轴承；
38.11-第一轴承；
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
12-扭力平衡杆；
39.13-减震套；
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
1301-固定套筒；
40.1302-缓冲环；
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
14-第二传动轴嵌块；
41.15-第一传动轴嵌块；
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
16-主轴；
42.17-适配盘；
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
18-压板；
43.19-卡环；
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
20-光栅片；
44.21-垫圈；
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
22-骨架油封。
具体实施方式
45.下面将结合附图和具体实施方式对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，但是本领域技术人员将会理解，下列所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例，仅用于说明本实用新型，而不应视为限制本实用新型的范围。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前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
46.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖
直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
47.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
48.为了更加清晰的对本实用新型中的技术方案进行阐述，下面以具体实施例的形式进行说明。
49.实施例
50.参阅图1-6所示，本实施例提供了一种拨盘式光电传感器，包括：壳体3 和轴系部件；
51.其中，轴系部件包括主轴16、第一传动轴嵌块15、第二传动轴嵌块14、第一轴承11、第二轴承10和轴承压盖9；第一传动轴嵌块15固定在主轴16 上，第二传动轴嵌块14固定在壳体3上；第一传动轴嵌块与第二传动轴嵌块相啮合；第一轴承11的外圈与第二轴承10的外圈均固定在壳体3内；第一轴承11与第二传动轴嵌块间设置有骨架油封22。
52.主轴16沿靠近壳体3方向依次穿过第一传动轴嵌块、第二传动轴嵌块、第一轴承11、第二轴承10和用于对第二轴承10进行限位的轴承压盖9；主轴16位于壳体3内部的一端端部设置有轴端螺母7，轴承压盖9与第二轴承10 通过轴端螺母7的紧固力安装在主轴16上；主轴16位于壳体3外的一段端部固定有用于与车辆转向架轮对的轴端盖连接的适配盘17。壳体3远离适配盘 17的一端设置有后盖1，后盖1扣合在壳体3上。本实施例中，第一轴承11 与第二轴承10均为双列角接触球轴承。轴承压盖9与第二轴承10间还设置有用于提高定位效果的垫圈21。
53.继续参阅图1，壳体3内设置有传感部件；传感部件包括光栅片20和光电模块2；轴承压盖9靠近轴端螺母7的一端形成有环形凹陷；环形凹陷上设置有卡环19，卡环19与轴端螺母7间设置有压板18，压板18与轴端螺母7间设置有定位套筒8。光栅片20固定在卡环19与环形凹陷之间；光电模块2固定在传感器外壳内且光栅片20从光电模块2中的传感元件上通过以传递信号。工作时，光栅片20在主轴16带动下旋转，从而向光电模块2中传递信号。
54.如图2所示，壳体3靠近适配盘17的一端设置有安装架6，安装架6底部安装有扭力平衡杆12，扭力平衡杆12与安装架6之间设置有减震套13。
55.具体的，如图6所示，减震套13包括套筒及固定套筒1301外包覆的缓冲环1302，缓冲环1302采用高性能橡胶材质。
56.如图3所示，壳体3上倾斜设置有电缆接头5；电缆接头5内设置有电缆线4，电缆线4一端与光电模块2相连，另一端设置在电缆接头5的出线口处。本实施例中，电缆接头5与扭力平衡杆12间的夹角为15
°
。
57.总之，本实用新型的拨盘式光电传感器装配方便，性能稳定，拥有良好的抗振动能力和耐冲击强度，且整体密封性好，能够满足用户对传感器的精度要求。
58.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。