CN113376396A - 一种轴端光电速度传感器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种轴端光电速度传感器，属于传感器技术领域，包括：与机车轮轴相连的驱动盘，和与机车轴箱端盖相连的传感器本体，以及在驱动盘与传感器本体之间设置有浮动机构，其中，该浮动机构包括第一拨叉和第二拨叉，以及位于第一拨叉和第二拨叉之间的联动器，且第一拨叉与联动器之间设置有第一浮动结构，第二拨叉与联动器之间设置有第二浮动结构。通过第一浮动结构和第二浮动结构，以此来补偿机车轮轴与传动器本体中转轴之间由于装配，或者机车振动、拐弯等情况而造成的误差，实现机车轮轴与转轴之间的自适应定位，从而保证机车轮轴与转轴之间的实时同步转动，进而提高轴端光电速度传感器使用的可靠性。

Description

一种轴端光电速度传感器
技术领域
本发明属于传感器技术领域，涉及一种光电速度传感器，特别是一种轴端光电速度传感器。
背景技术
在轨道交通领域，为了检测和有效控制机车动力轮对的转速，普遍会在轮对轴端安装轴端光电速度传感器。随着对列车运行速度和安全性能的要求逐渐提高，因此，对轴端速度传感器的可靠性要求也越来越高。
但是，现有的轴端速度传感器在安装于机车轮轴上后，会发生轴端速度传感器中传感器本体的转轴轴线与机车轮轴轴线存在不同轴的情况，而产生上述情况的主要原因有两方面：
其一，轴端速度传感器与机车轮轴在安装时存在装配误差从而导致传感器本体的转轴轴线与机车轮轴的轴线不同轴；
其二，机车在运行过程中，轮轴发生振动或者在转弯时发生偏移，从而导致传感器本体的转轴轴线与机车轮轴的轴线不同轴。
由于上述两方面原因的存在，降低了轴端速度传感器在检测时的可靠性，并且这两方面的原因是每辆机车上均存在的，无法避免的问题。
发明内容
本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种能够补偿轮轴轴线与传感器本体的转轴轴线不同轴时产生的误差，从而提高其可靠性的轴端光电速度传感器。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种轴端光电速度传感器，包括：与机车轮轴相连的驱动盘，和与机车轴箱端盖相连的传感器本体，以及在驱动盘与传感器本体之间设置有浮动机构，其中，该浮动机构包括与驱动盘相连的第一拨叉，和与传感器本体中的转轴相连的第二拨叉，以及位于第一拨叉和第二拨叉之间的联动器，且第一拨叉与联动器之间设置有第一浮动结构，第二拨叉与联动器之间设置有第二浮动结构。
在上述的一种轴端光电速度传感器中，第一浮动结构包括设置于第一拨叉上的第一凸部/第一凹部，和对应设置于联动器上的第一凹部/第一凸部；第二浮动结构包括设置于第二拨叉上的第二凸部/第二凹部，和对应设置于联动器上的第二凹部/第二凸部。
在上述的一种轴端光电速度传感器中，第一凸部、第一凹部、第二凸部以及第二凹部的数量均为两个，其中，两个第一凸部对称设置于第一拨叉上，两个第二凸部对称设置于第二拨叉上，两个第一凹部和两个第二凹部分别对称设置于联动器上。
在上述的一种轴端光电速度传感器中，位于联动器上的两个第一凹部和两个第二凹部间隔设置。
在上述的一种轴端光电速度传感器中，位于联动器上的两个第一凹部的连线与两个第二凹部的连线相互垂直。
在上述的一种轴端光电速度传感器中，第一凸部和第二凸部呈腰鼓状设置，且在第一凸部与对应第一凹部之间，第二凸部与对应第二凹部之间形成点面或者线面接触，其中，第一凹部与第二凹部呈U型凹槽设置。
在上述的一种轴端光电速度传感器中，第一凸部上沿转轴轴线方向的两端直径尺寸小于第一凸部中间的直径尺寸；第二凸部上沿转轴轴线方向的两端直径尺寸小于第二凸部中部的直径尺寸。
在上述的一种轴端光电速度传感器中，第一拨叉包括第一挡板，且第一挡板的一侧设置有与驱动盘相连的连接柱，第一挡板的另一侧设置有第一凸部，其中，连接柱与驱动盘之间通过凹凸嵌套配合，并通过紧固件实现第一拨叉与驱动盘的锁定。
在上述的一种轴端光电速度传感器中，连接柱上设置有定位销，且在驱动盘上设置有与定位销位置相对应的定位孔。
在上述的一种轴端光电速度传感器中，第二拨叉包括第二挡板，且第二挡板的一侧设置有与转轴相连的凹腔，并通过紧固件锁定第二拨叉与转轴之间的连接，其中，第二挡板的另一侧设置有第二凸部。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
（1）、本发明提供的一种轴端光电速度传感器，通过第一拨叉与联动器之间的第一浮动结构，和第二拨叉与联动器之间的第二浮动结构，以此来补偿机车轮轴与传动器本体中转轴之间由于装配，或者机车振动、拐弯等情况而造成的误差，实现机车轮轴与转轴之间的自适应定位，从而保证机车轮轴与转轴之间的实时同步转动，进而提高轴端光电速度传感器使用的可靠性；
（2）、两个第一凸部、两个第一凹部、两个第二凸部以及两个第二凹部分别对应对称设置，使得机车在振动或者拐弯时，第一拨叉与联动器之间所产生的作用力，以及第二拨叉与联动器之间所产生的作用力，能够更为均匀的作用于联动器上，避免作用力的局部集中，从而延长联动器的使用寿命以及提高浮动机构对于误差补偿的效果，另外，对称结构更容易加工，以此降低传感器的制作工艺和制造成本；
（3）、将两个第一凹部的连线与两个第二凹部的连线相互垂直，能够进一步使得联动器在承受第一拨叉和第二拨叉产生的作用力时分布更为均匀，从而进一步延长联动器的使用寿命以及提高浮动机构对于误差补偿的效果；
（4）、将第一凸部和第二凸部设置成腰鼓状，使得当机车运行时机车轮轴产生轴向窜动，或者径向窜动，或者轴向和径向同时窜动时，呈浮动形态的联动器可分别依靠第一拨叉和第二拨叉上呈腰鼓状的第一凸部和第二凸部，在第一拨叉和第二拨叉之间进行自由轴向或者径向移动，以此达到消除机车轮轴的轴向窜动和径向窜动对传感器本体中转轴转动的影响，从而实现机车轮轴转速实时传递给传感器本体的转轴，进而提高传感器检测的精确性。
附图说明
图1是本发明一种轴端光电速度传感器与机车轮轴、机车轴箱端盖相连的剖视图。
图2是本发明一种轴端光电速度传感器的结构示意图。
图3是本发明一种轴端光电速度传感器的爆炸图。
图4是本发明一较佳实施例中驱动盘与第一拔叉相结合的剖视图。
图5是本发明一较佳实施例中传感器本体与第二拨叉相结合的剖视图。
图6是本发明一较佳实施例中浮动机构的爆炸图。
图中，100、机车轮轴；200、驱动盘；210、定位孔；300、机车轴箱端盖；400、传感器本体；410、转轴；500、浮动机构；510、第一拨叉；511、第一挡板；512、连接柱；513、定位销；520、第二拨叉；521、第二挡板；522、凹腔；530、联动器；531、加强筋；540、第一浮动结构；541、第一凸部；542、第一凹部；550、第二浮动结构；551、第二凸部；552、第二凹部。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
需要说明，本发明实施例中所有方向性指示（诸如上、下、左、右、前、后……）仅用于解释在某一特定姿态（如附图所示）下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
如图1至图6所示，本发明提供的一种轴端光电速度传感器，包括：与机车轮轴100相连的驱动盘200，和与机车轴箱端盖300相连的传感器本体400，以及在驱动盘200与传感器本体400之间设置有浮动机构500，其中，该浮动机构500包括与驱动盘200相连的第一拨叉510，和与传感器本体400中的转轴410相连的第二拨叉520，以及位于第一拨叉510和第二拨叉520之间的联动器530，且第一拨叉510与联动器530之间设置有第一浮动结构540，第二拨叉520与联动器530之间设置有第二浮动结构550。
本发明提供的一种轴端光电速度传感器，通过第一拨叉510与联动器530之间的第一浮动结构540，和第二拨叉520与联动器530之间的第二浮动结构550，以此来补偿机车轮轴100与传动器本体中转轴410之间由于装配，或者机车振动、拐弯等情况而造成的误差，实现机车轮轴100与转轴410之间的自适应定位，从而保证机车轮轴100与转轴410之间的实时同步转动，进而提高轴端光电速度传感器使用的可靠性。
优选地，第一浮动结构540和第二浮动结构550均采用凹凸卡接配合。
进一步优选地，第一浮动结构540包括设置于第一拨叉510上的第一凸部541，和对应设置于联动器530上的第一凹部542，第二浮动结构550包括设置于第二拨叉520上的第二凸部551，和对应设置于联动器530上的第二凹部552。
在本实施例中，第一凸部541与第一凹部542之间的设置位置，以及第二凸部551与第二凹部552之间的设置位置均可实现对应互换，即第一拨叉510上设置第一凹部542，且联动器530上设置有对应的第一凸部541；第二拨叉520上设置第二凹部552，且联动器530上设置有对应的第二凸部551。
进一步优选地，第一凸部541、第一凹部542、第二凸部551以及第二凹部552的数量均为两个，其中，两个第一凸部541对称设置于第一拨叉510上，两个第二凸部551对称设置于第二拨叉520上，两个第一凹部542和两个第二凹部552分别对称设置于联动器530上。
在本实施例中，两个第一凸部541、两个第一凹部542、两个第二凸部551以及两个第二凹部552分别对应对称设置，使得机车在振动或者拐弯时，第一拨叉510与联动器530之间所产生的作用力，以及第二拨叉520与联动器530之间所产生的作用力，能够更为均匀的作用于联动器530上，避免作用力的局部集中，从而延长联动器530的使用寿命以及提高浮动机构500对于误差补偿的效果，另外，对称结构更容易加工，以此降低传感器的制作工艺和制造成本。
另外，在本实施例中，联动器530采用一种高耐疲劳强度、高刚性、高硬度、高弹性模量、自润滑性能好以及耐磨性好的非金属材料，其中，优选为POM材料。
优选地，位于联动器530上的两个第一凹部542和两个第二凹部552间隔设置。
进一步优选地，位于联动器530上的两个第一凹部542的连线与两个第二凹部552的连线相互垂直。
在本实施例中，将两个第一凹部542的连线与两个第二凹部552的连线相互垂直，能够进一步使得联动器530在承受第一拨叉510和第二拨叉520产生的作用力时分布更为均匀，从而进一步延长联动器530的使用寿命以及提高浮动机构500对于误差补偿的效果。
优选地，第一凸部541和第二凸部551呈腰鼓状设置，且第一凸部541与对应第一凹部542之间，第二凸部551与对应第二凹部552之间形成点面或者线面接触，其中，第一凹部542与第二凹部552呈U型凹槽设置。
在本实施例中，将第一凸部541和第二凸部551设置成腰鼓状，使得当机车运行时机车轮轴100产生轴向窜动，或者径向窜动，或者轴向和径向同时窜动时，呈浮动形态的联动器530可分别依靠第一拨叉510和第二拨叉520上呈腰鼓状的第一凸部541和第二凸部551，在第一拨叉510和第二拨叉520之间进行自由轴向或者径向移动，以此达到消除机车轮轴100的轴向窜动和径向窜动对传感器本体400中转轴410转动的影响，从而实现机车轮轴100转速实时传递给传感器本体400的转轴410，进而提高传感器检测的精确性。
进一步优选地，第一凸部541上沿转轴410轴线方向的两端直径尺寸小于第一凸部541中间的直径尺寸；第二凸部551上沿转轴410轴线方向的两端直径尺寸小于第二凸部551中部的直径尺寸。
优选地，第一拨叉510包括第一挡板511，且第一挡板511的一侧设置有与驱动盘200相连的连接柱512，第一挡板511的另一侧设置有第一凸部541，其中，连接柱512与驱动盘200之间通过凹凸嵌套配合，并通过紧固件实现第一拨叉510与驱动盘200的锁定。
进一步优选地，连接柱512上设置有定位销513，且在驱动盘200上设置有与定位销513位置相对应的定位孔210。
优选地，第二拨叉520包括第二挡板521，且第二挡板521的一侧设置有与转轴410相连的凹腔522，并通过紧固件锁定第二拨叉520与转轴410之间的连接，其中，第二挡板521的另一侧设置有第二凸部551。
在本实施例中，当机车运行时机车轮轴100产生轴向窜动，或者径向窜动，或者轴向和径向同时窜动时，呈浮动形态的联动器530可在第一挡板511与第二挡板521之间进行自适应的轴向或者径向移动，以此达到消除机车轮轴100的轴向窜动和径向窜动对传感器本体400中转轴410转动的影响，从而实现机车轮轴100转速实时传递给传感器本体400的转轴410，进而提高传感器的检测精确性。
优选地，联动器530上第一凹部542和第二凹部552之间设置有加强筋531。以此提高联动器530的强度。
本发明提供的一种轴端光电速度传感器的装配步骤，首先将通过定位销513与定位孔210之间的嵌套配合，实现驱动盘200与第一拨叉510之间的定位，并通过紧固件锁定驱动盘200与第一拨叉510之间的连接；然后通过凹腔522与转轴410之间的嵌套配合实现传感器本体400与第二拨叉520之间的定位，并通过紧固件锁定传感器本体400与第二拨叉520之间的连接，接着将联动器530上的第一凹部542与第一凸部541卡接配合，第二凹部552与第二凸部551卡接配合，从而完成传感器的装配，最后将装配完成后的传感器上的驱动盘200与机车轮轴100通过紧固件相连，传感器本体400与机车轴箱端盖300通过紧固件相连，完成传感器在机车上的装配。
需要说明的是，在本发明中如涉及“第一”、“第二”、“一”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (10)

1.一种轴端光电速度传感器，其特征在于，包括：与机车轮轴相连的驱动盘，和与机车轴箱端盖相连的传感器本体，以及在驱动盘与传感器本体之间设置有浮动机构，其中，该浮动机构包括与驱动盘相连的第一拨叉，和与传感器本体中的转轴相连的第二拨叉，以及位于第一拨叉和第二拨叉之间的联动器，且第一拨叉与联动器之间设置有第一浮动结构，第二拨叉与联动器之间设置有第二浮动结构。
2.根据权利要求1所述的一种轴端光电速度传感器，其特征在于，第一浮动结构包括设置于第一拨叉上的第一凸部/第一凹部，和对应设置于联动器上的第一凹部/第一凸部；第二浮动结构包括设置于第二拨叉上的第二凸部/第二凹部，和对应设置于联动器上的第二凹部/第二凸部。
3.根据权利要求2所述的一种轴端光电速度传感器，其特征在于，第一凸部、第一凹部、第二凸部以及第二凹部的数量均为两个，其中，两个第一凸部对称设置于第一拨叉上，两个第二凸部对称设置于第二拨叉上，两个第一凹部和两个第二凹部分别对称设置于联动器上。
4.根据权利要求3所述的一种轴端光电速度传感器，其特征在于，位于联动器上的两个第一凹部和两个第二凹部间隔设置。
5.根据权利要求4所述的一种轴端光电速度传感器，其特征在于，位于联动器上的两个第一凹部的连线与两个第二凹部的连线相互垂直。
6.根据权利要求2至5任一项所述的一种轴端光电速度传感器，其特征在于，第一凸部和第二凸部呈腰鼓状设置，且在第一凸部与对应第一凹部之间，第二凸部与对应第二凹部之间形成点面或者线面接触，其中，第一凹部与第二凹部呈U型凹槽设置。
7.根据权利要求6所述的一种轴端光电速度传感器，其特征在于，第一凸部上沿转轴轴线方向的两端直径尺寸小于第一凸部中间的直径尺寸；第二凸部上沿转轴轴线方向的两端直径尺寸小于第二凸部中部的直径尺寸。
8.根据权利要求2至5任一项所述的一种轴端光电速度传感器，其特征在于，第一拨叉包括第一挡板，且第一挡板的一侧设置有与驱动盘相连的连接柱，第一挡板的另一侧设置有第一凸部，其中，连接柱与驱动盘之间通过凹凸嵌套配合，并通过紧固件实现第一拨叉与驱动盘的锁定。
9.根据权利要求8所述的一种轴端光电速度传感器，其特征在于，连接柱上设置有定位销，且在驱动盘上设置有与定位销位置相对应的定位孔。
10.根据权利要求2至5任一项所述的一种轴端光电速度传感器，其特征在于，第二拨叉包括第二挡板，且第二挡板的一侧设置有与转轴相连的凹腔，并通过紧固件锁定第二拨叉与转轴之间的连接，其中，第二挡板的另一侧设置有第二凸部。
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