CN217022525U - 一种铁路车辆转向架红外线轴温垂直探测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种铁路车辆转向架红外线轴温垂直探测系统，包括控制箱以及和控制箱通信连接的进离线车轮传感器、测速车轮传感器和六个轴温采集箱；轨道外侧的2个轴温采集箱和轨道内侧的其中2个轴温采集箱形成一列4个轴温采集箱且垂直于轨道中心线竖向分布，一列轴温采集箱的两侧且位于轨道内各设有1个轴温采集箱：轨道外侧的2个轴温采集箱各距离轨道0.1‑1m；轨道内侧的4个轴温采集箱均距离轨道0.1m至轨道中心线的范围；轨道内侧的4个轴温采集箱用于探测转向架齿轮箱和驱动电机。本实用新型可混凝土整体道床上快速安装，可全面监测轴承箱、齿轮箱、电机实时工作温度，同时提高探测精度。

Description

一种铁路车辆转向架红外线轴温垂直探测系统

技术领域

本实用新型具体涉及一种铁路车辆转向架红外线轴温垂直探测系统，属于铁路车辆转向架轴承箱、齿轮箱、电机故障安全预警检测领域。

背景技术

铁路车辆转向架上易于发热且故障率较高的装置模块有轮对、闸瓦、轴承箱、齿轮箱、电机等模块，需要对上述模块进行检查探测。

目前地铁大多建设于地下，安装的位置绝大多数为混凝土整体道床，轨下净空间有限，现有红外线轴温探测设备采集箱基于铁路轨道安装已超出轨下净空间的尺寸，且采用小角度设置其探测距离较长，箱体数量较少，测温点的位置和距离对要求全面监测轴承箱、齿轮箱、电机共8个测温点不能很好的协调确定。

发明内容

本实用新型的在于提供一种铁路车辆转向架红外线轴温垂直探测系统, 以解决在混凝土整体道床上快速安装，全面监测轴承箱、齿轮箱、电机实时工作温度，同时提高探测精度。

本实用新型的技术方案是：

一种铁路车辆转向架红外线轴温垂直探测系统，包括控制箱、进离线车轮传感器、测速车轮传感器和六个轴温采集箱，控制箱分别与进离线车轮传感器、测速车轮传感器和轴温采集箱通信连接；轨道外侧的2个轴温采集箱和轨道内侧的其中2个轴温采集箱形成一列4个轴温采集箱且垂直于轨道中心线竖向分布，所述一列4个轴温采集箱的两侧且位于轨道内各设有1个轴温采集箱：轨道外侧的2个轴温采集箱各距离轨道0.1-1m且探测转向架轴承箱；轨道内侧的4个轴温采集箱均离轨道0.1m至轨道中心线的距离范围，且所述轨道内侧的4个轴温采集箱用于探测转向架齿轮箱和驱动电机；其中探测所述转向架齿轮箱的两个轴温采集箱为所述一列4个轴温采集箱的中间两个轴温采集箱；探测所述驱动电机的两个轴温采集箱位于所述一列4个轴温采集箱的两侧，探测所述驱动电机的两个轴温采集箱相对于所述一列4个轴温采集箱向轨道中心线偏移0.4-0.8m。

进一步地，所述六个轴温采集箱可统一设为垂直采集箱或者45°角倾斜采集箱。

进一步地，所述垂直采集箱包括壳体结构、控温结构、红外线温度传感器和红外滤光镜片；所述控制箱与控温结构、红外线温度传感器通信连接；壳体结构包括相互连接的下壳体和上壳体，红外线温度传感器竖立设置在下壳体内，上壳体的顶部窗口设有红外滤光镜片且红外滤光镜片正对红外线温度传感器的探头；控温结构包括半导体制冷板和保温层，保温层附着设置在壳体结构的内壁上，半导体制冷板位于红外线温度传感器的旁边。

更进一步地，所述垂直采集箱还包括窗口保护及除尘结构，窗口保护及除尘结构包括暴力风机、风机风管、上壳体盖板、滑杆与弹簧、滑块和保护板；上壳体盖板上设有供红外线温度传感器的探头拍摄用孔洞，且上壳体盖板位于采集箱上壳体上二者之间留有风力行走的通道，通道的一端设有出风口，通道的另一端与风机风管的尾端连通，其余无出风空隙，风机风管的前端设有暴力风机，通道内设有保护板，保护板和滑块固定连接，滑块套设在滑杆与弹簧上，滑杆与弹簧沿风力行走方向布置，保护板的端面正对风机风管的尾端，风力将保护板从红外滤光镜片上方移开并吹风除尘；暴力风机与所述控制箱通信连接。

或者，进一步地，所述倾斜采集箱包括壳体机构、红外滤光镜片和红外线温度传感器；所述控制箱与红外线温度传感器通信连接；壳体机构包括下壳体、上壳体和采集箱盖板，下壳体上安装有上壳体，上壳体的顶部斜面的窗口中置有红外滤光镜片，红外滤光镜片正对下方的红外线温度传感器的探头，红外线温度传感器倾斜设置在所述壳体机构内；上壳体的顶部斜面上设有采集箱盖板，采集箱盖板上设有供红外线温度传感器的探头拍摄用的孔洞。

更进一步地，所述倾斜采集箱还包括窗口保护机构，窗口保护机构包括转轴连杆、窗口盖板、联轴器、减速电机、接近开关和转轴，减速电机连接联轴器和转轴，转轴连接转轴连杆，转轴连杆上固定有窗口盖板，转轴能带动转轴连杆和窗口盖板在红外滤光镜片的上方往复运动；转轴连杆可触发接近开关，接近开关与减速电机通信连接；所述减速电机与所述控制箱通信连接。

更进一步地，所述倾斜采集箱的上壳体顶部斜面以及红外线温度传感器的倾斜角度设为30-60°。

进一步地，所述轴温采集箱基于整体道床安装，在垂直安装状态下轴温采集箱的底面和轨道平面之间的距离以轴温采集箱不超出轨道平面为原则。

与现有技术比较，本实用新型的优点如下：

(1)本实用新型的铁路车辆转向架红外线轴温垂直探测系统,轴温采集箱由原来的4台改为目前的6台配置，实现了全面监测轴承箱、齿轮箱、电机这8个测温点的实时工作温度。

(2)本实用新型的铁路车辆转向架红外线轴温垂直探测系统,垂直轴温采集箱或倾斜轴温采集箱的设计实现了该探测系统探测距离的缩短，提高了预期需求的探测精度。

(3)本实用新型的铁路车辆转向架红外线轴温垂直探测系统,实现了在混凝土整体道床上的快速安装。

附图说明

图1为本实用新型铁路车辆转向架红外线轴温垂直探测系统的平面布置图；

图2为本实用新型铁路车辆转向架红外线轴温垂直探测系统的立面图；

图3为铁路车辆转向架示意图；

图4为垂直轴温采集箱的爆炸图；

图5为倾斜轴温采集箱的爆炸图；

图6为倾斜轴温采集箱的布置图；

1-铁路轨道，2-控制箱，3-进离线车轮传感器，4-测速车轮传感器， 5-轴温采集箱，6-轴承箱，7-齿轮箱，8-电机，9-轮对一，10-轮对二。

其中，51-垂直采集箱，511-角度调节支架、512-采集箱下壳体、513- 传感器支架、515-第一红外线温度传感器、517-暴力风机、518-风机风管、519-第一红外滤光镜片、5110-采集箱上壳体、5111-滑杆与弹簧、5112-上壳体盖板、5113-滑块、5114-保护板、5115-半导体制冷板、5116-保温层。

其中，52-倾斜采集箱，521-上壳体、522-第二红外滤光镜片、523-下壳体、524-发泡硅胶条、525-采集箱盖板、527-传感器支架、528-传感器固定座、529-第二红外线温度传感器、5211-转轴连杆、5212-窗口盖板、5213- 联轴器、5214-电机固定座、5215-减速电机、5216-接近开关、5217-转轴。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步的说明。

参照图1和图2所示，本实施例的铁路车辆转向架红外线轴温垂直探测系统包括控制箱2、进离线车轮传感器3、测速车轮传感器4和多个轴温采集箱5，控制箱2分别与进离线车轮传感器3、测速车轮传感器4和轴温采集箱5通信连接。

其中，轴温采集箱5基于整体道床安装，在垂直安装状态下轴温采集箱5的底面和轨道平面之间的距离以轴温采集箱5不超出轨道平面为原则且探测距离以轴温采集箱5内的传感器最短探测距离为准。

根据铁路车辆转向架上的四个轴承箱6、两个齿轮箱7、两个电机8的布置位置准确定位垂直安装的轴温采集箱5的位置，以满足全面监控上述八个测温点的实时温度且位置准确。

所述垂直探测系统中的轴温采集箱5共设有6个，如图1所示。

其中，轨道外侧的两个轴温采集箱可在距离轨道1 0.1-1m的范围内安装，满足所有转向架轴承箱6测温点的完全探测。

轨道内侧的轴温采集箱5可在距离轨道1(0.1m-轨道中心线)的范围内安装，满足所有转向架齿轮箱7、驱动电机8测温点的完全探测。

驱动电机8相对齿轮箱7和轴承箱6在垂直轨道中心线方向有一定的偏移，范围一般在0.4-0.8m。为了完全探测驱动电机8测温点，针对驱动电机8的轴温采集箱5相对于垂直轨道中心线竖向布置的四个轴温采集箱5 向轨道中心线偏移0.4-0.8m。

轴承箱6和齿轮箱7与轮对一9(或轮对二10)在垂直轨道中心线的轴线上同轴布置。因此，垂直轨道中心线竖向布置的四个轴温采集箱5同轴布置。

所述垂直探测系统中的6个轴温采集箱5可统一设为垂直采集箱或者倾斜采集箱(顶部斜面的倾斜角度为30-60°，优选的是顶部斜面的倾斜角度为45°)。

具体的，如图4所示，轴温采集箱5均设为垂直采集箱51。

垂直采集箱51包括角度调节支架511、壳体结构、控温结构、第一红外线温度传感器515、窗口保护及除尘结构、第一红外滤光镜片519；

其中，控制箱2与第一红外线温度传感器515、控温结构、窗口保护及除尘结构通信连接。

壳体结构包括采集箱下壳体512和采集箱上壳体5110，二者组装形成壳体结构，采集箱下壳体512安装在角度调节支架511上。角度调节支架 511基于整体道床安装。

控温结构包括半导体制冷板5115、保温层5116和接入的电源，保证第一红外线温度传感器5的工作温度趋于最佳工作温度，且保证在寒冷、高温区域依旧适用、实用。具体的是，控制箱2与半导体制冷板5115通信连接，半导体制冷板5115位于采集箱下壳体512内且位于第一红外线温度传感器515的旁边；保温层5116附着设置在采集箱下壳体512和采集箱上壳体5110的内壁上。

第一红外线温度传感器515竖直设置在采集箱下壳体512内且第一红外线温度传感器515的探头朝上设置。第一红外滤光镜片519位于采集箱上壳体5110的顶部窗口中，且第一红外滤光镜片519正对下方的第一红外线温度传感器515的探头。

关于窗口保护及除尘结构，如图4所示，窗口保护及除尘结构包括暴力风机517、风机风管518、上壳体盖板5112、滑杆与弹簧5111、滑块5113 和保护板5114。具体的是，上壳体盖板5112安装在采集箱上壳体5110上，上壳体盖板5112上设有供第一红外线温度传感器515的探头拍摄用孔洞。上壳体盖板5112和采集箱上壳体5110组装后二者之间留有风力行走的通道，通道的一端设有出风口，通道的另一端与风机风管518的尾端连通，其余无出风空隙，风机风管518的前端设有暴力风机517(暴力风机517 与控制箱2通信连接)。通道内设有保护板5114，保护板5114和滑块5113 固定连接，滑块5113套设在滑杆与弹簧5111上，滑杆与弹簧5111沿风力行走方向布置。保护板5114的端面正对风机风管8的尾端，风力将保护板 5114推动从红外滤光镜片519上方移开并吹风除尘。此外，滑杆与弹簧5111 中设有压缩弹簧，压缩弹簧可将保护板5114复位至第一红外滤光镜片519 的上方。

具体的，如图5所示，轴温采集箱5均设为45°角倾斜采集箱52，倾斜采集箱52包括壳体机构、第二红外滤光镜片522、传感器机构、窗口保护机构，

其中，控制箱2分别与传感器机构、窗口保护机构通信连接。

壳体机构包括下壳体523、上壳体521和采集箱盖板525，下壳体523 上安装有上壳体521，上壳体521的顶部斜面的上方设有采集箱盖板525，采集箱盖板525上设有孔洞供传感器机构的第二红外线温度传感器529的探头拍摄所用。

传感器机构包括传感器支架527、传感器固定座528、第二红外线温度传感器529，第二红外线温度传感器529倾斜设置，其倾斜角度为30-60度角，优选的是45°。

第二红外滤光镜片522位于上壳体521的顶部斜面的窗口中，且第二红外滤光镜片522正对第二红外线温度传感器529的探头。

关于窗口保护机构，其包括转轴连杆5211、窗口盖板5212、联轴器5213、电机固定座5214、减速电机5215、接近开关5216、转轴5217。

其中，电机固定座5214上设有减速电机5215，减速电机5215连接联轴器5213和转轴5217，转轴5217连接转轴连杆5211(具体的是，转轴5217 上且与转轴连杆5211连接的部位设有一个方形突出部位，而转轴连杆5211 有一个方形凹陷部位，二者通过螺栓连接紧固，转轴5217在减速电机5215 驱动下转动，转轴连杆5211随着同步转动)，转轴连杆5211上固定有窗口盖板5212，转轴5217能带动转轴连杆5211和窗口盖板5212在上壳体 521的顶部斜面的窗口上方(即第二红外滤光镜片522上方)往复运动。

此外，转轴连杆5211可触发接近开关5216，接近开关5216设置在上壳体521的顶部斜面上。

接近开关5216设有两个，位于窗口盖板5212开启位置设有一个接近开5216，窗口盖板5212的关闭位置设有一个接近开关5216。

在本实施例中，控制箱2可控制减速电机5215的启停，接近开关5216 与减速电机5215通信连接。

本实施例的铁路车辆转向架红外线轴温垂直探测系统的工作流程如下：

当铁路车辆经过检测线路时，铁路车辆轮对首先触发进离线车轮传感器3中前端的进线车轮传感器，控制箱2接收到铁路车辆进线信号后给予轴温采集箱5发送准备采集信号使其做好数据采集的准备，即轴温采集箱5 中驱动窗口保护机构(或窗口保护及除尘结构)开启。

其次，列车轮对触发测速车轮传感器4的中前端的传感器，控制箱2 接收到轮对到位信号后给予轴温采集箱5开始采集信号使其开始采集数据。

再次，铁路车辆轮对触发测速车轮传感器4的后端的传感器，控制箱2 接收到轮对到位信号后给予轴温采集箱5停止采集信号使其停止采集数据。

最后，列车轮对触发进离线车轮传感器3后端的离线传感器，控制箱2 接收到列车离线信号后，系统恢复到等待列车进线的状态。

以上所述仅为本实用新型的优选例实施方式，并不构成对本实用新型保护范围的限定。任何在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的权利要求保护范围之内。

Claims (8)

1.一种铁路车辆转向架红外线轴温垂直探测系统，其特征在于，所述垂直探测系统包括控制箱、进离线车轮传感器、测速车轮传感器和六个轴温采集箱，控制箱分别与进离线车轮传感器、测速车轮传感器和轴温采集箱通信连接；

轨道外侧的2个轴温采集箱和轨道内侧的其中2个轴温采集箱形成一列4个轴温采集箱且垂直于轨道中心线竖向分布，所述一列4个轴温采集箱的两侧且位于轨道内各设有1个轴温采集箱：

轨道外侧的2个轴温采集箱各距离轨道0.1-1m且探测转向架轴承箱；轨道内侧的4个轴温采集箱均离轨道0.1m至轨道中心线的距离范围，且所述轨道内侧的4个轴温采集箱用于探测转向架齿轮箱和驱动电机；其中探测所述转向架齿轮箱的两个轴温采集箱为所述一列4个轴温采集箱的中间两个轴温采集箱；探测所述驱动电机的两个轴温采集箱位于所述一列4个轴温采集箱的两侧，探测所述驱动电机的两个轴温采集箱相对于所述一列4个轴温采集箱向轨道中心线偏移0.4-0.8m。

2.如权利要求1所述的一种铁路车辆转向架红外线轴温垂直探测系统，其特征在于，所述六个轴温采集箱可统一设为垂直采集箱或者45°角倾斜采集箱。

3.如权利要求2所述的一种铁路车辆转向架红外线轴温垂直探测系统，其特征在于，所述垂直采集箱包括壳体结构、控温结构、红外线温度传感器和红外滤光镜片；所述控制箱与控温结构、红外线温度传感器通信连接；壳体结构包括相互连接的下壳体和上壳体，红外线温度传感器竖立设置在下壳体内，上壳体的顶部窗口设有红外滤光镜片且红外滤光镜片正对红外线温度传感器的探头；控温结构包括半导体制冷板和保温层，保温层附着设置在壳体结构的内壁上，半导体制冷板位于红外线温度传感器的旁边。

4.如权利要求3所述的一种铁路车辆转向架红外线轴温垂直探测系统，其特征在于，所述垂直采集箱还包括窗口保护及除尘结构，窗口保护及除尘结构包括暴力风机、风机风管、上壳体盖板、滑杆与弹簧、滑块和保护板；上壳体盖板上设有供红外线温度传感器的探头拍摄用孔洞，且上壳体盖板位于采集箱上壳体上二者之间留有风力行走的通道，通道的一端设有出风口，通道的另一端与风机风管的尾端连通，其余无出风空隙，风机风管的前端设有暴力风机，通道内设有保护板，保护板和滑块固定连接，滑块套设在滑杆与弹簧上，滑杆与弹簧沿风力行走方向布置，保护板的端面正对风机风管的尾端，风力将保护板从红外滤光镜片上方移开并吹风除尘；暴力风机与所述控制箱通信连接。

5.如权利要求2所述的一种铁路车辆转向架红外线轴温垂直探测系统，其特征在于，所述倾斜采集箱包括壳体机构、红外滤光镜片和红外线温度传感器；所述控制箱与红外线温度传感器通信连接；壳体机构包括下壳体、上壳体和采集箱盖板，下壳体上安装有上壳体，上壳体的顶部斜面的窗口中置有红外滤光镜片，红外滤光镜片正对下方的红外线温度传感器的探头，红外线温度传感器倾斜设置在所述壳体机构内；上壳体的顶部斜面上设有采集箱盖板，采集箱盖板上设有供红外线温度传感器的探头拍摄用的孔洞。

6.如权利要求5所述的一种铁路车辆转向架红外线轴温垂直探测系统，其特征在于，所述倾斜采集箱还包括窗口保护机构，窗口保护机构包括转轴连杆、窗口盖板、联轴器、减速电机、接近开关和转轴，减速电机连接联轴器和转轴，转轴连接转轴连杆，转轴连杆上固定有窗口盖板，转轴能带动转轴连杆和窗口盖板在红外滤光镜片的上方往复运动；转轴连杆可触发接近开关，接近开关与减速电机通信连接；所述减速电机与所述控制箱通信连接。

7.如权利要求5或6所述的一种铁路车辆转向架红外线轴温垂直探测系统，其特征在于，所述倾斜采集箱的上壳体顶部斜面以及红外线温度传感器的倾斜角度设为30-60°。

8.如权利要求1-6任意一项所述的一种铁路车辆转向架红外线轴温垂直探测系统，其特征在于，所述轴温采集箱基于整体道床安装，在垂直安装状态下轴温采集箱的底面和轨道平面之间的距离以轴温采集箱不超出轨道平面为原则。

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