CN105678363A - 一种轨道交通工具车轮和安装电子标签的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种轨道交通工具车轮和往车轮上安装电子标签的方法。车轮包括轮体和电子标签，轮体包括轮毂和轮辐，轮毂的外周包括退轮槽，轮毂与轮辐的结合部包括注油孔；电子标签粘贴在轮毂与轮辐的结合部。安装电子标签时，将定位工具的工具定位块插入到轮毂的退轮槽中，定位工具的电子标签定位板靠在轮毂与轮辐的结合部；电子标签的粘贴面涂胶后以定位工具电子标签定位板的定位凹槽为基准放置并粘贴到轮毂与轮辐的结合部。本发明电子标签的安装效率高，安装精度好，安装电子标签时不会破坏轮体原有的结构，便于在用列车的车轮上安装。

Description

一种轨道交通工具车轮和安装电子标签的方法

[技术领域]

本发明涉及轨道交通工具车轮跟踪，尤其涉及一种轨道交通工具车轮和安装电子标签的方法。

[背景技术]

电子标签可以用来用于跟踪轨道交通工具的车轮，专利号为CN201420365986.8的实用新型公开一种轨道交通工具车轮跟踪系统，包含若干数量的车轮，在每个车轮上固定一电子标签发射器，在车轮外侧信号接收范围内固定有电子标签发射器的阅读器，所述的阅读器上设有天线，所述的阅读器通过天线接收电子标签发射器发出的信号。能使在高速旋转运动的车轮上安装电子标签，可靠地把数据传输到地面设备。该实用新型公开的轨道交通工具的车轮上安装有电子标签，但是，电子标签需要通过螺钉固定在车轮上，安装电子标签时需要对传统的车轮进行机械加工，不仅安装效率低，而且破坏了车轮原有的结构，而且不便于在在用列车的车轮上安装。

[发明内容]

本发明要解决的技术问题是提供一种电子标签安装效率高，安装电子标签时不会破坏轮体原有的结构，便于在在用列车的车轮上安装的轨道交通工具车轮。

本发明另一个要解决的技术问题是提供一种电子标签安装效率高的、安装位置精度好的往车轮轮体上安装电子标签的方法。为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是，一种轨道交通工具车轮，包括轮体和电子标签，轮体包括轮毂和轮辐，轮毂的外周包括退轮槽，轮毂与轮辐的结合部包括注油孔；所述的电子标签粘贴在轮毂与轮辐的结合部。

以上所述的轨道交通工具车轮，电子标签以轮体的轴线为中心与注油孔对称布置。

以上所述的轨道交通工具车轮，电子标签的电路包括标签芯片、第一天线、第二天线和耦合电容，第一天线和第二天线分别接标签芯片，耦合电容的一端接第一天线，另一端接第二天线。

以上所述的轨道交通工具车轮，电子标签的电路板采用高频PCB。

以上所述的轨道交通工具车轮，电子标签的粘贴面为外突的弧面，粘贴面包括复数条交错的容胶凹槽。

一种往上述轨道交通工具车轮轮体上安装电子标签的方法，利用定位工具对电子标签进行安装，定位工具包括电子标签定位板和工具定位块，工具定位块与电子标签定位板角连接成L形；工具定位块的外形与退轮槽相适配，电子标签定位板为U形板，包括一个开口的定位凹槽，定位凹槽的内廓与电子标签的外廓适配；安装电子标签时，将定位工具的工具定位块插入到轮毂的退轮槽中，定位工具的电子标签定位板靠在轮毂与轮辐的结合部；电子标签的粘贴面涂胶后以定位工具电子标签定位板的定位凹槽为基准放置并粘贴到轮毂与轮辐的结合部。

以上所述的方法，包括至少一块磁铁，工具定位块的底部包括至少一个磁铁孔，所述的磁铁镶嵌在磁铁孔中；定位工具的工具定位块插入到轮毂的退轮槽中时，磁铁将定位工具吸合在轮毂上。

本发明电子标签的安装效率高，安装精度好，安装电子标签时不会破坏轮体原有的结构，便于在在用列车的车轮上安装。

[附图说明]

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1是本发明实施例1电子标签的主视图。

图2是本发明实施例1轨电子标签的左视图。

图3是本发明实施例1电子标签的俯视图。

图4是图1中的A向剖视图。

图5是图3中的B向剖视图。

图6是本发明实施例1电子标签的仰视图。

图7是本发明实施例1轨道交通工具车轮的结构图。

图8是图7中Ⅰ部位的局部放大图。

图9是本发明实施例2安装电子标签工具的主视图。

图10是本发明实施例2安装电子标签工具的俯视图。

图11是本发明实施例2安装电子标签工具的右视图。

图12是本发明实施例2安装电子标签工具的仰视图。

图13是图10中的C向剖视图。

图14是本发明实施例2安装电子标签工具的立体图。

图15是本发明实施例2安装电子标签工具另一视角的立体图。

图16是本发明实施例2安装电子标签工具在车轮上的示意图。

图17是图6中Ⅱ部位的局部放大图。

图18本发明实施例1电子标签的电路图。

[具体实施方式]

本发明实施例1轨道交通工具车轮的结构如图7至图8所示，包括轮体1和电子标签2。

轮体1包括轮毂101和轮辐102，轮毂101的外周有一图退轮槽103，轮毂101与轮辐102的结合部的弧面上有一个退轮时使用的注油孔104.

电子标签2的结构如图1至图6和图18所示，包括塑料壳体201和装在塑料壳体201中的标签电路202,标签电路202包括电子标签的电路板和天线。

如图18所示，电子标签包括标签芯片U1、天线RF1、RF2和电容C，U1是美国意联公司Higgs-3型号的标签芯片，简称H3；芯片Higgs-3宽温工作范围-50℃-+85℃,接收灵敏度-18dBm；电子标签的尺寸为25mm×10mm×3.1mm。

读写器发射信号，通过天线辐射，经过自由空间的传播到达标签天线，标签天线RF1和RF2接收到读写器天线辐射的能量，此能量中的一部分又从标签天线反射到读写器中。当标签放置在距离读写器R处时，电子标签2可以接收到的功率为：

$P_{tag}={\left(\frac{\mathrm{\λ}}{4\mathrm{\π}R}\right)}^2.P_t.G_t.G_r\·\mathrm{\χ}$

式中λ为自由空间波长，P_t是读写器发射功率，G_t是读写器天线的增益，G_r是标签天线的增益，χ为读写器天线与标签天线之间的极化匹配系数(完全匹配时，χ为1，0dB；当读写器天线为圆极化标签天线为线极化时，χ为0.5，即-3dB)。该功率一部分用于启动芯片工作，一部分又辐射到空间中。传输到芯片的功率为：

p_tag-chip＝τP_tag

当p_tag-chip正好为驱动芯片工作的最小门限功率P_th时，此时两天线之间的距离可取的最大值；

$R_{\max }=\frac{\mathrm{\λ}}{4\mathrm{\π}}\sqrt{\frac{P_t.G_t.G_r\·\mathrm{\χ}.\mathrm{\τ}}{P_{th}}}$

式中，τ为功率传输系数，其计算公式如下：

$\mathrm{\τ}=\frac{p_{tag-chip}}{p_{tag}}=1-{\left|\mathrm{\Γ}\right|}^2$

|Γ|²为反射系数，计算公式如(5)所示：

${\left|\mathrm{\Γ}\right|}^2={\left|\frac{Z_T-{Z_A}^{*}}{Z_T+Z_A}\right|}^2$

式中，Z_r为标签芯片阻抗，Z_A为标签天线输入阻抗。

在要求的空间范围内标签天线的输入阻抗达不到标准的50Ω，所以需要加外置耦合电容C作为微波信号耦合补偿，C的容值是5.6pF，材质COG，±5％精度；添加电容C后的阻抗为48.6Ω±0.3Ω；经过测试可以满足应用需求；标签参数如下：

接收灵敏度：-15.6dBm；

带宽频率：907.2MHz-926.7MHz；

电子标签2的尺寸比较小，所以对PCB材质有特殊的需求，一定要采用高频PCB，国产的高频PCB材料，型号为F4B双面PCB材料。

电子标签2的壳体201用丙烯酸AB胶3粘贴在轮毂101与轮辐102结合部的弧面105上，以轮体1的轴线为中心与注油孔104对称布置。

为了弧面105良好贴合，塑料壳体201与电子标签2的粘贴面203为外突的弧面，粘贴面203上有多条交错的容胶凹槽204。

为了保证电子标签2在车轮1上粘贴的位置精度，粘贴时需要使用实施例2的定位工具4，往上车轮的轮体上安装电子标签的方法4如图9至图15所示，包括电子标签定位板401和工具定位块402，工具定位块402与电子标签定位板401角连接成L形。工具定位块402的外形与退轮槽103相适配，电子标签定位板401是一块U形板，中部一个开口的定位凹槽403，定位凹槽403的内廓与电子标签2的外廓适配。

工具定位块402的底部有三个磁铁孔，三块磁铁405分别镶嵌三个在磁铁孔中。

本发明实施例电子标签的安装过程如下：

1.电子标签在安装之前，在要安装标签的位置使用清洗剂喷剂型清除车轮表面的油污、灰尘以及杂物，然后棉布擦拭干净；

2.将定位工具4固定在车轮的轮毂上，以轮体1的轴线为中心布置注油孔104的对面，定位工具4工具定位块402插入到轮毂101的退轮槽103中，利用工具定位块上的三块磁铁将定位工具4吸在车轮的轮毂上，定位工具4的电子标签定位板401靠在轮毂101与轮辐102结合部的弧面105上。

3.电子标签的粘接剂使用丙烯酸AB胶，A、B两剂均为100％固成份，粘度在25℃时约为1000CPS；先在电子标签壳体201的底盖上涂抹丙烯酸AB胶，以定位板的定位凹槽403为基准放置粘贴，用力按压5分钟，即可固定。

4.取下定位工具4，30分钟后粘合强度可达到最终强度的80％；由于电子标签2重量轻，体积小，使用此方式安装简单方便，最重要的是不会破坏车轮轮体的结构。

Claims (7)

1.一种轨道交通工具车轮，包括轮体和电子标签，轮体包括轮毂和轮辐，轮毂的外周包括退轮槽，轮毂与轮辐的结合部包括注油孔；其特征在于，所述的电子标签粘贴在轮毂与轮辐的结合部。

2.根据权利要求1所述的轨道交通工具车轮，其特征在于，以轮体的轴线为中心与注油孔对称布置。

3.根据权利要求1所述的轨道交通工具车轮，其特征在于，电子标签的电路包括标签芯片、第一天线、第二天线和耦合电容，第一天线和第二天线分别接标签芯片，耦合电容的一端接第一天线，另一端接第二天线。

4.根据权利要求1所述的轨道交通工具车轮，其特征在于，电子标签的电路板采用高频PCB。

5.根据权利要求1所述的轨道交通工具车轮，其特征在于，电子标签的粘贴面为外突的弧面，粘贴面包括复数条交错的容胶凹槽。

6.一种往权利要求1所述轨道交通工具车轮轮体上安装电子标签的方法，其特征在于，利用定位工具对电子标签进行安装，定位工具包括电子标签定位板和工具定位块，工具定位块与电子标签定位板角连接成L形；工具定位块的外形与退轮槽相适配，电子标签定位板为U形板，包括一个开口的定位凹槽，定位凹槽的内廓与电子标签的外廓适配；安装电子标签时，将定位工具的工具定位块插入到轮毂的退轮槽中，定位工具的电子标签定位板靠在轮毂与轮辐的结合部；电子标签的粘贴面涂胶后以定位工具电子标签定位板的定位凹槽为基准放置并粘贴到轮毂与轮辐的结合部。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，定位工具包括至少一块磁铁，工具定位块的底部包括至少一个磁铁孔，所述的磁铁镶嵌在磁铁孔中；定位工具的工具定位块插入到轮毂的退轮槽中时，磁铁将定位工具吸合在轮毂上。