CN102164800B - 带有位置获取装置的用于轨道车辆的轮对轴承壳体以及配备有该轮对轴承壳体的轨道车辆 - Google Patents

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Abstract

一种用于轨道车辆的轮对轴承壳体(10)具有位置获取装置(9)，该位置获取装置(9)包括：优选地依托卫星的无线电位置获取接收器(4)；无线电发射器(3)，该无线电发射器(3)将由无线电位置获取接收器提供的位置数据发送到远程服务器(30)处；以及供电单元，其用于为位置获取装置(9)供给电能。供电单元包括带有转子(1)和定子(2)的发电机(8)，其中，转子(1)可由可旋转地支承在轮对轴承壳体(10)中的轮对轴(14)驱动。定子(2)装配在轮对轴承壳体的罩盖(16)的内侧处。优选地，发电机(8)构造成无轴承的轮毂发电机。

Description

带有位置获取装置的用于轨道车辆的轮对轴承壳体以及配备有该轮对轴承壳体的轨道车辆
技术领域
本发明涉及一种用于轨道车辆的轮对轴承壳体(Radsatzlagergehäuse)以及配备有该轮对轴承壳体的轨道车辆。
背景技术
虽然在很多国家中强化管理轨道交通，并且铁路网络经受严格的保护措施，但是每年有大量的轨道车辆(尤其货车(Güterwaggon))必须登记失踪，这主要归结为车辆被偷窃。由此产生的经济损失是巨大的。
此外已表明，在一些铁路网络中由于不良的物流，货车在其最终以很大的延迟被输送到目的地前常常遭遇“迷路(Irrfahrten)”或在调车场(Verschubbahnhof)中长时间等待。
因此值得期望的是，轨道车辆可设有可靠的位置获取装置，以使得可在线地或至少即刻地(zeitnahe)获取轨道车辆的位置并且由此可快速地对与预测的路线的偏差或与行车时刻表的时间上的偏差作出响应，以便如果出现不期望的延迟，则及时地避免偷窃，或重新找回(beschaffen)被偷窃的车辆，或可干涉物流系统。由于特殊的货车行进跨国家的长的路程，位置获取装置必须适合于远距离交通、被保护不受污物和天气影响、并且尽可能地无需维护地工作。此外，位置获取装置应尽可能不显眼地安置在轨道车辆处，由此潜在的窃贼不可轻易地拆除或破坏该位置获取装置。此外同样值得期望的是，对不同类型的已经存在的轨道车辆加装这种位置获取装置。
发明内容
因此，本发明的目的在于，提出对于以上阐述的问题的解决方案。
本发明通过提供用于轨道车辆的轮对轴承壳体而实现，该轮对轴承壳体结合有位置获取装置，并且该位置获取装置具有：优选地依托卫星的(satellitengestützt)无线电位置获取接收器；无线电发射器，该无线电发射器将由该无线电位置获取接收器提供的位置数据发送到远程服务器处；以及供电单元(Stromversorgungseinheit)，其用于为该位置获取装置供给电能。
将位置获取装置结合(Einbau)到用于轨道车辆的轮对轴承壳体中具有以下优点：
所有传统轨道车辆配备轮对轴承壳体，从而也可为现有轨道车辆加装位置获取装置。
轮对轴承壳体具有足够大的内部空间，以便可结合位置获取装置。
轮对轴承壳体的内部空间可相对于污物和环境影响密封。
轮对轴承壳体提供坚固的(massiv)保护防止位置获取装置受故意的破坏或偷窃。
位置获取装置结合在轮对轴承壳体中，从外部几乎或根本不可见，从而窃贼不会注意到位置获取装置。
优选地，无线电位置获取接收器利用卫星辅助工作(例如根据美国的GPS标准或欧洲的伽利略标准)并且由此可应用在全球范围内，其中，保证获取的位置的高的精度。
如此设计无线电发射器，即，其具有足够大的射程(Reichweite)，以使得可随时将位置数据发送到远程服务器处。在优选的设计方案中，无线电发射器根据移动电话标准(例如基于GSM网络)工作。由此，几乎在全球范围内保证位置数据的可用性。
服务器在将位置数据关联到一定的轨道车辆的情况下储存接收的位置数据，并且使随时访问和评估数据成为可能，即，用于仅(bloß)确定轨道车辆的当前位置，或用于得到路线进程或确定输送时间。可将所有位置数据和时间数据与理论值相比较，并且在超过偏差公差时激活警报。
为了以自给自足的方式(autark)给布置在轮对轴承壳体的内部中的位置获取装置供给电能，在本发明的尤其优选的设计方案中设置成，供电单元具有带有转子和定子的发电机，其中，可由轮对轴驱动转子。轮对轴延伸到轮对轴承壳体的内部中，并且当轨道车辆的轮处于运动中时，轮对轴与轨道车辆的轮一起旋转。由此，轮对轴的旋转力用于发电机的运行。在尤其节省空间的实施形式中，转子装配在轮对轴处。当定子装配在轮对轴承壳体的罩盖的面对轮对轴的侧边处时，实现简单地且节省空间地将发电机装配在轮对轴承壳体的内部中。在此，适宜地，将定子预装配在罩盖处，并且紧接着在限定的位置中将罩盖安置到轮对轴承壳体上，由此，定子相对于转子定位在限定的位置中。当发电机构造成无轴承的(lagerlos)轮毂发电机(Nabengenerator)时，可实现高效率且小的结构类型。
为了即使在轨道车辆静止时也为位置获取装置供给电能，在本发明的另一实施形式中，设置有优选地可重复充电的电池。此外，本发明设置电子调节器，该调节器调节由发电机提供的用于对位置获取装置进行供电的电能和/或用于电池的充电电流。由此，防止位置获取装置过压或欠压并且调节用于电池的充电电流，从而得到优化的充电过程，由此，使电池的使用寿命最大化。
此外，为了保证位置获取装置的良好的发送功率和接收功率，设置成，无线电位置获取接收器的天线和无线电发射器的天线装配在轮对轴承壳体的罩盖的外侧处。联接线路穿过罩盖将天线与位置获取接收器或无线电发射器相连接，其中，用于联接线路的通道被密封。
配备有根据本发明的轮对轴承壳体的轨道车辆提供了出色的防盗性和其运动的可跟踪性。
附图说明
现参考附图根据非限制性的实施例进一步描述本发明。其中：
图1显示了在本发明中使用的位置获取装置的方框图；
图2显示了穿过根据本发明的配备有位置获取装置的轮对轴承壳体的横截面。
具体实施方式
首先参考图1解释优选地使用在本发明中的位置获取装置9的电气结构。位置获取装置9包括无线电位置获取接收器4，该无线电位置获取接收器4带有天线6以用于接收根据GPS标准或未来根据伽利略标准的卫星信号。无线电位置获取接收器4持续地或以恒定的时间间隔从卫星信号中得到当前位置的坐标POS并且将其传递到无线电发射器3处。在该实施例中，无线电发射器3构造成无线电话调制解调器(Funktelefon-Modem)，并且将坐标POS传输到远程的服务器30处。例如，服务器30设定成，将由其监视的轨道车辆的位置提供给在因特网中被授权的用户使用。由供电单元为位置获取接收器4和无线电发射器3供给电能。供电单元包括构造成无轴承的轮毂发电机的发电机8，该发电机8包括定子2和转子1。此外，设置有可重复充电的电池5a。电子调节器5调节由发电机8提供的用于对位置获取接收器4和无线电发射器进行供电的电能以及用于电池5a的充电电流。
现根据图2的截面图解释将位置获取装置9结合到轨道车辆的轮对轴承壳体10中。轮对轴承壳体10为轨道车辆20(例如货车)的部件，其中，在图2中通过轨道车辆20的转向架(Drehgestell)的支架(Träger)表示轨道车辆20。除了根据本发明的轮对轴承壳体10之外，该轨道车辆20可为标准车辆，并且因此对于本领域技术人员来说不需进一步的解释和图示。轮对轴承壳体10包括近似圆柱形的主体11，该主体11限定了内部空间12，在该内部空间12中布置有滚动轴承(Wälzlager)13。主体11在其两个端部处设有孔，其中，轮对轴14穿过该孔延伸到内部空间12中，并且可旋转地支承在滚动轴承13中。环绕轮对轴14的密封件15防止污物和湿气渗入到内部空间12中。通过可取下的罩盖16封闭主体11的相对的、相对于轨道车辆20位于外部的孔。
位置获取装置9的组成部分结合在轮对轴承壳体10的内部空间12中。更确切地说，无轴承的发电机8的环形的转子1同轴地法兰连接(angeflanscht)到轮对轴14处，并且与轮对轴14一同旋转。环形的定子2围绕转子1并且结合在轮对轴承壳体10的罩盖16中。在轨道车辆20运动时，发电机8产生充足的电能，以用于以自给自足的方式为整个位置获取装置9供给电能。此外，在轮对轴承壳体10的罩盖16的内侧处安置有可充电的电池5a、电子调节器5、无线电发射器3(例如以GSM调制解调器的形式)以及无线电位置获取接收器4。在轮对轴承壳体10的罩盖16的外侧处安置有用于无线电发射器3的天线7以及用于无线电位置获取接收器4的天线6。天线7,6通过未示出的联接线路(其穿过罩盖16)与无线电发射器3或无线电位置获取接收器4相连接。由此，整个位置获取装置9可靠地结合在轮对轴承壳体10的内部空间12中。该位置获取装置从外部并不显眼、通过轮对轴承壳体10以最佳的方式被保护、以自己自足的方式被供给电能，并且还可额外地结合到传统的轮对轴承壳体10中。

Claims (12)

1.一种用于轨道车辆的轮对轴承壳体(10)，其特征在于结合的位置获取装置(9)，并且所述位置获取装置(9)具有：无线电位置获取接收器(4)；无线电发射器(3)，所述无线电发射器(3)将由所述无线电位置获取接收器提供的位置数据发送到远程服务器(30)处；以及供电单元，其用于为所述位置获取装置(9)供给电能。
2.根据权利要求1所述的轮对轴承壳体，其特征在于，所述供电单元具有带有转子(1)和定子(2)的发电机(8)，其中，所述转子(1)可由可旋转地支承在所述轮对轴承壳体(10)中的轮对轴(14)驱动。
3.根据权利要求2所述的轮对轴承壳体，其特征在于，所述转子(1)装配在所述轮对轴(14)处。
4.根据权利要求2所述的轮对轴承壳体，其特征在于，所述定子(2)装配在所述轮对轴承壳体的罩盖(16)的面对所述轮对轴(14)的侧边处。
5.根据权利要求2所述的轮对轴承壳体，其特征在于，所述发电机(8)构造成无轴承的轮毂发电机。
6.根据权利要求2所述的轮对轴承壳体，其特征在于，所述供电单元包括电池(5a)。
7.根据权利要求6所述的轮对轴承壳体，其特征在于电子调节器(5)，所述电子调节器(5)调节由所述发电机(8)提供的用于对所述位置获取装置(9)供电的电能和/或用于所述电池(5a)的充电电流。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的轮对轴承壳体，其特征在于，所述无线电位置获取接收器(4)的天线(6)和所述无线电发射器(3)的天线(7)装配在所述轮对轴承壳体的罩盖(16)的外侧处。
9.根据权利要求6所述的轮对轴承壳体，其特征在于，所述电池(5a)是可重复充电的。
10.根据权利要求2所述的轮对轴承壳体，其特征在于电子调节器(5)，所述电子调节器(5)调节由所述发电机(8)提供的用于对所述位置获取装置(9)供电的电能。
11.根据权利要求1所述的轮对轴承壳体，其特征在于，所述无线电位置获取接收器(4)是依托卫星的无线电位置获取接收器。
12.一种轨道车辆(20)，其特征在于至少一个根据前述权利要求中任一项所述的轮对轴承壳体(10)。
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