CN219790141U - 位移监测结构及制动缸 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种位移监测结构及制动缸，涉及铁路车辆技术领域。本实用新型的位移监测结构包括包括调节装置、监测装置以及控制器，监测装置设置于所述调节装置上，所述监测装置包括与所述制动缸相连的感测组件；控制器与所述监测装置电连接；其中，所述感测组件可感测所述制动缸的活塞的位置并产生第一感测电信号，所述感测组件可感测所述制动缸的推杆的位置并产生第二感测电信号，所述控制器接收所述第一感测电信号与所述第二感测电信号，并根据所述第一感测电信号和所述第二感测电信号监测所述制动缸的位移状态。本申请所公开的技术方案能够解决现有制动缸行程检查的作业方式存在劳动强度大、人力成本高、故障率高以及工作效率低的问题。

Description

位移监测结构及制动缸

技术领域

本实用新型涉及铁路车辆技术领域，特别地涉及一种位移监测结构及制动缸。

背景技术

随着我国铁路运输技术与运载能力的提升，对铁路货运运输过程中的安全保障也提出了更高、更严格的要求。

制动缸是铁路货车制动系统的执行元件和重要组成部分，其工作是否正常对车辆运行安全至关重要，因此制动缸行程检查是铁路货车中重要的列检内容之一，目前主要采用人工作业与安装在轨道旁的地面监测系统相配合的方式对制动缸进行列检。

但是，申请人发现现有技术中至少存在以下问题：人工作业与地面安装监测系统的方式劳动强度大、成本高、故障率高以及工作效率低的问题。

实用新型内容

本申请实施例提供一种位移监测结构及制动缸，能够解决现有制动缸行程检查的作业方式存在劳动强度大、人力成本高、故障率高以及工作效率低的问题。

第一方面，本申请实施例提供一种位移监测结构，用于制动缸，包括：

调节装置；

监测装置，其设置于所述调节装置上，所述监测装置包括与所述制动缸相连的感测组件；以及

控制器，其与所述监测装置电连接；

其中，所述感测组件可感测所述制动缸的活塞的位置并产生第一感测电信号，所述感测组件可感测所述制动缸的推杆的位置并产生第二感测电信号，所述控制器接收所述第一感测电信号与所述第二感测电信号，并根据所述第一感测电信号和所述第二感测电信号监测所述制动缸的位移状态。

在一个实施方式中，所述感测组件包括：

壳体；

第一过渡件，其移动地设置于所述壳体上，所述第一过渡件与所述制动缸的活塞相连；

第二过渡件，其移动地设置于所述壳体上，所述第二过渡件与所述制动缸的推杆相连；

第一感测件，其设置于所述第一过渡件上；以及

第二感测件，其设置于所述第二过渡件上；

其中，当所述制动缸的位移变化时，所述第一过渡件与所述第二过渡件可在所述制动缸的作用下沿长度方向移动，以使所述第一感测件产生第一感测电信号，所述第二感测件产生第二感测电信号。

在一个实施方式中，所述第一感测件与第二感测件均是磁栅式位移传感器。

在一个实施方式中，所述监测装置包括：

上壳盖，其与所述壳体的一侧相连；以及

下壳盖，其与所述壳体远离所述上壳盖的一侧相连；

其中，所述上壳盖、所述下壳盖以及所述壳体共同形成腔体，所述第一感测件、所述第二感测件均位于所述腔体内。

在一个实施方式中，所述下壳盖上具有供所述第一过渡件、所述第二过渡件穿设的槽体，所述槽体内设置有防尘毛刷。

在一个实施方式中，所述监测装置包括：

电池，其设置于所述腔体内；

电路板，其设置于所述腔体内；以及

信号处理电路，其设置于所述电路板上，所述信号处理电路与所述感测组件电连接；

其中，所述感测组件、所述电路板分别与所述电池电连接，所述信号处理电路与所述控制器通信连接。

在一个实施方式中，所述调节装置包括:

第一调节组件；以及

第二调节组件，其设置于所述第一调节组件上；

其中，所述第一调节组件用于调节所述监测装置在长度方向的位置，所述第二调节组件用于调节所述监测装置在周向方向上的位置。

在一个实施方式中，所述第一调节组件包括支撑件，所述支撑件为圆弧结构且与所述制动缸同轴设置，所述支撑件上设置有弧形滑槽，所述第二调节组件可沿所述弧形滑槽移动，所述第二调节组件与所述支撑件通过第一紧固件相连，所述第一紧固件穿过所述第二调节件、所述弧形滑槽以使所述第二调节组件可固定在一预设的位置上。

在一个实施方式中，所述第二调节组件包括固定件，所述固定件上设置有供所述监测装置穿设的通槽，所述固定件上设置有与所述通槽相连通的固定孔，所述监测装置上设置有在长度方向上间隔布置的多个调节孔，所述固定孔与所述多个调节孔中的一个调节孔同轴设置；

其中，所述监测装置与所述固定件通过第二紧固件相连，所述第二紧固件穿过所述固定孔、所述调节孔以使所述监测装置可固定在一预设的位置上。

第二方面，本申请实施例提供一种制动缸，包括如前所述的位移监测结构。

与现有技术相比，本申请实施例的优点在于，通过设置感测组件感测制动缸的活塞的位置以及制动缸的推杆的位置来感测制动缸的位移变化，利用控制器接收感测组件产生的第一感测电信号、第二感测电信号来实现对制动缸位移状态的监测，解决了现有作业方式劳动强度大、工作效率低，且易发生漏检、误检的问题，从而对制动缸的位移状态进行实时监测，为铁路货运列车的安全运行提供有力后勤保障。相较于现有的人工巡检与轨道旁的地面监测系统相配合的作业方式而言，本申请的劳动强度小，监测成本低，减少了人工巡检手持设备进行检测的频次与安全风险，减少了轨道旁地面检测系统的数量，减少了安装与维护成本。

附图说明

在下文中将基于实施例并参考附图来对本实用新型进行更详细的描述。

图1是本实用新型的实施例提供的位移监测结构的立体结构示意图；

图2是图1中实施例提供的监测装置的立体结构示意图；

图3是图1中实施例提供的调节装置的立体结构示意图；

图4是图1中实施例提供的监测装置在主视方向上的剖视图；

图5是图1中实施例提供的感测组件的立体结构示意图；

图6是图1中实施例提供的感测组件在另一视角的立体结构示意图。

附图标记：

10、调节装置；110、第一调节组件；1101、支撑件；1102、弧形滑槽；1103、第一紧固件；120、第二调节组件；1201、固定件；1202、通槽；1203、固定孔；1204、第二紧固件；20、监测装置；210、感测组件；2101、壳体；2102、第一过渡件；2103、第二过渡件；2104、第一感测件；2105、第二感测件；2106、第一连接座；2107、第一管夹；2108、第二连接座；2109、第二管夹；2110、第一槽体；2111、第二槽体；2112、第一磁栅；2113、第二磁栅；220、上壳盖；230、下壳盖；2301、过渡槽；2302、防尘毛刷；240、电池；250、电路板；260、拖链s；270、调节孔；280、滑轨；30、制动缸；310、活塞；320、推杆。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型作进一步说明。

制动缸是铁路货车制动系统的执行元件和重要组成部分，其工作是否正常对车辆运行安全至关重要，因此制动缸行程检查是铁路货车中重要的列检内容之一，为保证行车安全，列车在发车前或者是运行途中均需对制动缸的状态进行确认，检查制动缸活塞杆是否收回，确认制动缸是否缓解，目前主要采用人工作业与安装在轨道旁的地面监测系统相配合的方式对制动缸进行列检。

但是，申请人发现现有技术中至少存在以下问题：人工作业与地面安装监测系统的方式对制动缸进行列检，劳动强度大、成本高、故障率高以及工作效率低。

为了解决上述技术问题，本申请至少一实施例提供一种位移监测结构，用于制动缸30，位移监测结构包括调节装置10、监测装置20以及控制器，监测装置20设置于调节装置10上，监测装置20包括与制动缸30相连的感测组件210；控制器与监测装置20电连接；其中，感测组件210可感测制动缸30的活塞310的位置并产生第一感测电信号，感测组件210可感测制动缸30的推杆320的位置并产生第二感测电信号，控制器接收第一感测电信号与第二感测电信号，并根据第一感测电信号和第二感测电信号监测制动缸30的位移状态。

由上可见，因制动缸30所在的车辆进行制动、缓解时，制动缸30的行程会发生变化，因此将制动缸30的制动、缓解等状态的监测转化为对制动缸30的位移变化的监测，而制动缸30的位移变化与制动缸30的活塞310、推杆320位置相关，所以通过设置感测组件210感测制动缸30的活塞310的位置以及制动缸30的推杆320的位置来感测制动缸30的位移变化，利用控制器接收感测组件210产生的第一感测电信号、第二感测电信号来实现对制动缸30位移状态的监测，解决了现有作业方式劳动强度大、工作效率低，且易发生漏检、误检的问题，从而对制动缸30的位移状态进行实时监测，为铁路货运列车的安全运行提供有力后勤保障。

如图1、图5所示，位移监测结构，用于制动缸30，包括调节装置10、监测装置20以及控制器；监测装置20设置于调节装置10上，监测装置20包括与制动缸30相连的感测组件210。需要说明的是，调节装置10安装在车体上。

控制器与监测装置20电连接；其中，感测组件210可感测制动缸30的活塞310的位置并产生第一感测电信号，感测组件210可感测制动缸30的推杆320的位置并产生第二感测电信号，控制器接收第一感测电信号与第二感测电信号，并根据第一感测电信号和第二感测电信号监测制动缸30的位移状态。

需要说明的是，制动缸30的位移状态包括制动缸30是否有位移、位移的大小。

通过设置控制器、监测装置20对制动缸30的位移进行实时监测，相较于现有的人工巡检与轨道旁的地面监测系统相配合的作业方式而言，本申请的劳动强度小，监测成本低，减少了人工巡检手持设备进行检测的频次与安全风险，减少了轨道旁地面检测系统的数量，减少了安装与维护成本。

如图2、图4、图5、图6所示，在一些实施例中，感测组件210包括壳体2101、第一过渡件2102、第二过渡件2103、第一感测件2104以及第二感测件2105。

需要说明的是，壳体2101包括但不限于立方体结构。还需要说明的是，壳体2101上设置有在高度方向Z上贯通壳体2101的第一槽体2110与第二槽体2111，第一槽体2110、第二槽体2111在宽度方向Y上间隔布置。还需要说明的是，感测组件210包括设置于壳体2101底部的滑轨280，滑轨280位于第一槽体2110与第二槽体2111之间。

第一过渡件2102移动地设置于壳体2101上，第一过渡件2102与制动缸30的活塞310相连；第一感测件2104设置于第一过渡件2102上。

需要说明的是，第一过渡件2102包括第一连接座2106以及设置于第一连接座2106上的第一管夹2107，第一连接座2106穿设于第一槽体2110内，且第一连接座2106通过第一滑块安装于滑轨280上，第一管夹2107与制动缸30的活塞310相连。还需要说明的是，第一感测件2104安装于第一连接座2106上。

第二过渡件2103移动地设置于壳体2101上，第二过渡件2103与制动缸30的推杆320相连；第二感测件2105设置于第二过渡件2103上。

需要说明的是，第二过渡件2103包括第二连接座2108以及设置于第二连接座2108上的第二管夹2109，第二连接座2108穿设于第二槽体2111内，且第二连接座2108通过第二滑块安装于滑轨280上，第二管夹2109与制动缸30的推杆320相连。还需要说明的是，第二感测件2105安装于第二连接座2108上。

其中，当制动缸30的位移变化时，第一过渡件2102与第二过渡件2103可在制动缸30的作用下沿长度方向移动，以使第一感测件2104产生第一感测电信号，第二感测件2105产生第二感测电信号。需要说明的是，如图1所示，长度方向与X方向相平行。

示例性地，在一些实施例中，第一感测件2104与第二感测件2105均是磁栅式位移传感器。通过设置磁栅式位移传感器作为第一感测件2104、第二感测件2105，可提高位移测量的准确度。

需要说明的是，磁栅式位移传感器是现有技术，其中，磁栅式位移传感器包括磁栅、磁头，磁栅是在不导磁材料制成的栅基上镀一层均匀的磁膜，并录上间距相等、极性正负交错的磁信号栅条制成的；当磁头和磁栅产生相对运动时可输出信号。例如，如图5所示，第一感测件2104的第一磁头安装于第一连接座2106上，壳体2101的顶部设置有与第一感测件2104的第一磁头相对应的第一磁栅2112；第二感测件2105的第二磁头安装于第二连接座2108上，壳体2101的顶部设置有与第二感测件2105的第二磁头相对应的第二磁栅2113；第一感测件2104的第一磁栅2112与第二感测件2105的第二磁栅2113在宽度方向Y上间隔布置，且第一感测件2104的第一磁栅2112与第二感测件2105的第二磁栅2113均与长度方向相平行。

当制动缸30的位移发生变化时，在制动缸30的作用下，活塞310与推杆320运动到相应的位置上，在此过程中，第一过渡件2102、第一感测件2104的磁头均随活塞310运动，第一感测件2104的磁头与第一感测件2104的磁栅发生相对运动，产生第一感测电信号；第二过渡件2103、第二感测件2105的磁头均随推杆320运动，第二感测件2105的磁头与第二感测件2105的磁栅发生相对运动，产生第二感测电信号。

如图2、图4所示，在一些实施例中，监测装置20包括上壳盖220以及下壳盖230；上壳盖220与壳体2101的一侧相连；下壳盖230与壳体2101远离上壳盖220的一侧相连；其中，上壳盖220、下壳盖230以及壳体2101共同形成腔体，第一感测件2104、第二感测件2105均位于腔体内。需要说明的是，上壳盖220、下壳盖230分别于壳体2101通过螺钉的方式相连。通过上壳盖220、下壳盖230以及壳体2101形成分体式结构，方便拆装。

如图4所示，在一些实施例中，下壳盖230上具有供第一过渡件2102、第二过渡件2103穿设的过渡槽2301，过渡槽2301内设置有防尘毛刷2302。通过防尘毛刷2302起到防尘作用，避免灰尘等进入腔体内。

如图4所示，在一些实施例中，监测装置20包括电池240、电路板250以及信号处理电路，电池240设置于腔体内；电路板250设置于腔体内；信号处理电路设置于电路板250上，信号处理电路与感测组件210电连接；其中，感测组件210、电路板250分别与电池240电连接，信号处理电路与控制器通信连接。

需要说明的是，如图5所示，感测组件210通过线缆分别与电池240、电路板250电连接，且线缆设置于拖链260内，通过拖链260对线缆起到束缚作用的同事，也能对线缆起到牵引和保护的作用。

还需要说明的是，监测装置20包括设置于上壳盖220上的天线，信号处理电路可通过天线与控制器通信连接，从而实现制动缸30位移状态的实时快速同步传输；信号处理电路可对第一感测电信号、第二感测电信号进行处理，例如，降噪放大等。

通过设置电路板250、信号处理电路以及控制器实现了铁路货车运行过程中制动缸30位移状态监测的信号收集与处理。

如图3所示，在一些实施例中，调节装置10包括第一调节组件110以及第二调节组件120；第二调节组件120设置于第一调节组件110上；其中，第一调节组件110用于调节监测装置20在长度方向的位置，第二调节组件120用于调节监测装置20在周向方向上的位置。

需要说明的是，周向方向是以制动缸30的中心轴线为轴的周向。

通过第一调节组件110调节监测装置20在长度方向上的位置，通过第二调节组件120调节调节监测装置20在周向方向上的位置，从而保证在车体上的不同位置都可进行位移监测结构的安装，而不影响对制动缸30位移的监测，通用性大大提高。

如图1、图3所示，在一些实施例中，第一调节组件110包括支撑件1101，支撑件1101为圆弧结构且与制动缸30同轴设置，支撑件1101上设置有弧形滑槽1102，第二调节组件120可沿弧形滑槽1102移动，第二调节组件120与支撑件1101通过第一紧固件1103相连，第一紧固件1103穿过第二调节件、弧形滑槽1102以使第二调节组件120可固定在一预设的位置上。

需要说明的是，弧形滑槽1102与制动缸30的中心轴线同轴设置，弧形滑槽1102可以是断续的，也可以是连续的，如图3所示，弧形滑槽1102是断续的。

还需要说明的是，固定件1201上设置有与支撑件1101相配合的固定槽，支撑件1101插设于固定槽内。

通过弧形滑槽1102为第二调节组件120在周向方向上提供多个安装位置，使第二调节组件120可以根据需要安装于周向方向的位置上，调节方式简单方便。

如图2、图3所示，在一些实施例中，第二调节组件120包括固定件1201，固定件1201上设置有供监测装置20穿设的通槽1202，固定件1201上设置有与通槽1202相连通的固定孔1203，监测装置20上设置有在长度方向上间隔布置的多个调节孔270，固定孔1203与多个调节孔270中的一个调节孔270同轴设置；其中，监测装置20与固定件1201通过第二紧固件1204相连，第二紧固件1204穿过固定孔1203、调节孔270以使监测装置20可固定在一预设的位置上。

通过设置在长度方向上间隔布置的多个调节孔270，为监测装置20在长度方向提供多个安装位置，使监测装置20可以根据需要安装于长度方向的位置上，调节方式简单方便。

本申请至少一实施例还提供一种制动缸，包括本申请任一实施例所述的位移监测结构，进而具有上述实施例的技术方案所带来的所有技术效果。

虽然已经参考优选实施例对本实用新型进行了描述，但在不脱离本实用新型的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本实用新型并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (10)

1.一种位移监测结构，用于制动缸，其特征在于，包括：

调节装置；

监测装置，其设置于所述调节装置上，所述监测装置包括与所述制动缸相连的感测组件；以及

控制器，其与所述监测装置电连接；

其中，所述感测组件可感测所述制动缸的活塞的位置并产生第一感测电信号，所述感测组件可感测所述制动缸的推杆的位置并产生第二感测电信号，所述控制器接收所述第一感测电信号与所述第二感测电信号，并根据所述第一感测电信号和所述第二感测电信号监测所述制动缸的位移状态。

2.根据权利要求1所述的位移监测结构，其特征在于，所述感测组件包括：

壳体；

第一过渡件，其移动地设置于所述壳体上，所述第一过渡件与所述制动缸的活塞相连；

第二过渡件，其移动地设置于所述壳体上，所述第二过渡件与所述制动缸的推杆相连；

第一感测件，其设置于所述第一过渡件上；以及

第二感测件，其设置于所述第二过渡件上；

其中，当所述制动缸的位移变化时，所述第一过渡件与所述第二过渡件可在所述制动缸的作用下沿长度方向移动，以使所述第一感测件产生第一感测电信号，所述第二感测件产生第二感测电信号。

3.根据权利要求2所述的位移监测结构，其特征在于，所述第一感测件与第二感测件均是磁栅式位移传感器。

4.根据权利要求2所述的位移监测结构，其特征在于，所述监测装置包括：

上壳盖，其与所述壳体的一侧相连；以及

下壳盖，其与所述壳体远离所述上壳盖的一侧相连；

其中，所述上壳盖、所述下壳盖以及所述壳体共同形成腔体，所述第一感测件、所述第二感测件均位于所述腔体内。

5.根据权利要求4所述的位移监测结构，其特征在于，所述下壳盖上具有供所述第一过渡件、所述第二过渡件穿设的槽体，所述槽体内设置有防尘毛刷。

6.根据权利要求5所述的位移监测结构，其特征在于，所述监测装置包括：

电池，其设置于所述腔体内；

电路板，其设置于所述腔体内；以及

信号处理电路，其设置于所述电路板上，所述信号处理电路与所述感测组件电连接；

其中，所述感测组件、所述电路板分别与所述电池电连接，所述信号处理电路与所述控制器通信连接。

7.根据权利要求1所述的位移监测结构，其特征在于，所述调节装置包括:

第一调节组件；以及

第二调节组件，其设置于所述第一调节组件上；

其中，所述第一调节组件用于调节所述监测装置在长度方向的位置，所述第二调节组件用于调节所述监测装置在周向方向上的位置。

8.根据权利要求7所述的位移监测结构，其特征在于，所述第一调节组件包括支撑件，所述支撑件为圆弧结构且与所述制动缸同轴设置，所述支撑件上设置有弧形滑槽，所述第二调节组件可沿所述弧形滑槽移动，所述第二调节组件与所述支撑件通过第一紧固件相连，所述第一紧固件穿过所述第二调节件、所述弧形滑槽以使所述第二调节组件可固定在一预设的位置上。

9.根据权利要求8所述的位移监测结构，其特征在于，所述第二调节组件包括固定件，所述固定件上设置有供所述监测装置穿设的通槽，所述固定件上设置有与所述通槽相连通的固定孔，所述监测装置上设置有在长度方向上间隔布置的多个调节孔，所述固定孔与所述多个调节孔中的一个调节孔同轴设置；

其中，所述监测装置与所述固定件通过第二紧固件相连，所述第二紧固件穿过所述固定孔、所述调节孔以使所述监测装置可固定在一预设的位置上。

10.一种制动缸，其特征在于，包括如权利要求1-9中任一项所述的位移监测结构。