CS270376B1

CS270376B1 - Transmission speed sensor of the rail vehicle

Info

Publication number: CS270376B1
Application number: CS879322A
Authority: CS
Inventors: Miloslav Ing Stekl; Miroslav Ing Eichinger
Original assignee: Stekl Miloslav; Eichinger Miroslav
Priority date: 1987-12-17
Filing date: 1987-12-17
Publication date: 1990-06-13
Also published as: CS932287A1

Abstract

Řešení se týká snímače otáček sestávajícího z čidla a ozubeného věnce. Podstata vynálezu spočivá v tom, že náprava (1) pevně spojená s vnitřním kroužkem (11) je spojena pryžovým :prsteneenu (12) s vnějším kroužkem (10) opřeným o příložný kroužek ložiska (9). Na vnějším kroužku (10) je vytvořeno ozubení proti čidlu (6), které je pružně uloženo v pryžových kroužcích (61) a v pouzdru (5) upevněném V mezikusu (3) na skříni ložiska (2).The solution concerns a speed sensor consisting of a sensor and a gear ring. The essence of the invention lies in the fact that the axle (1) firmly connected to the inner ring (11) is connected by a rubber ring (12) to the outer ring (10) supported by the bearing support ring (9). On the outer ring (10) there is a gearing against the sensor (6), which is flexibly mounted in the rubber rings (61) and in the housing (5) fixed in the intermediate piece (3) on the bearing housing (2).

Description

Vynález se týká snímače otáček příčně vypruženého nápravového ložiska kolejového vozidla. Signály ze snímačů otáček se uplatňují ve skluzových ochranách.The invention relates to a speed sensor for a transversely sprung axle bearing of a rail vehicle. Signals from speed sensors are used in skid protection.

Známé provedení snímačů otáček nápravových ložisek má ozubený věnec proveden na koncových příložkách, které jsou připevněny k čepu nápravy a fixují polohu vnitřních kroužků ložisek k nápravě. Toto jednoduché řešeni nemá příčné vypružené nápravy, které jsou pro vysoké rychlosti moderních hnacích vozidel nezbytné. Snímače bývají vyrobeny vcelku s přívodními vodiči a jsou přišroubovány k víku nebo mezikusu skříně ložiska. Protože ohebné přívody značně trpí, musí se s nimi vyměňovat i snímače, což je neekonomické. Dále jsou snímače vystaveny vysokým svislým zrychlením neodpružených hmot. Neustálé vibrace vyžadují umístění snímačů s vyloučením vůlí nebo jejich pružné uložení, která jsou často složitá.A well-known design of axle bearing speed sensors has a gear ring mounted on end plates that are attached to the axle journal and fix the position of the inner bearing rings to the axle. This simple solution does not have transversely sprung axles, which are necessary for the high speeds of modern driving vehicles. The sensors are usually manufactured integrally with the supply wires and are screwed to the cover or intermediate piece of the bearing housing. Since the flexible leads suffer greatly, the sensors must also be replaced with them, which is uneconomical. Furthermore, the sensors are exposed to high vertical accelerations of unsprung masses. Constant vibrations require the sensors to be positioned with no play or to be flexibly mounted, which are often difficult.

Při použití ozubeného věnce vázaného přímo k čepu nápravy u příčně vypruženého ložiska kuželovým pryžovým prstencem, koná ozubený věnec stejný pohyb vzhledem k čidlu jako čep nápravy a tomuto pohybu musí být přizpůsobena i šířka věnce. Zastavěný prostor je velký.When using a ring gear tied directly to the axle journal with a transversely sprung bearing by a conical rubber ring, the ring gear makes the same movement relative to the sensor as the axle journal and the width of the ring gear must be adapted to this movement. The built-up space is large.

U vozidel pro vysoké rychlosti, kde příčně vypružené nápravy jenu nezbytné, se využívá různých posuvných homokinetických spojek, které umožňují pohyb nápravy při neposuvném ozubeném věnci pro aktivaci čidla. Tyto spojky jsou vždy složité, mají řadu třecích elementů, jsou i rozměrově velké a vzhledem k tomu, že elementy spojek na nápravách jsou vystaveny značným rázům, jsou i poruchové a náročné na údržbu.In high-speed vehicles, where transversely sprung axles are essential, various sliding constant velocity joints are used, which allow the axle to move while the gear ring is stationary to activate the sensor. These joints are always complex, have a number of friction elements, are also large in size and, given that the elements of the joints on the axles are exposed to significant shocks, are also prone to failure and require maintenance.

Výše uvedené nevýhody odstraňuje snímač otáček příčně vypruženého nápravového ložiska kolejového vozidla podle vynálezu, sestávajícího z čidla a ozubeného věnce, u kterého je mezi vnitřní kroužek na čepu nápravy a vnější kroužek vložen předepnutý pryžový prstenec. Podstata vynálezu spočívá v tom, že na vnějším kroužku je vytvořeno ozubení proti čidlu pružně uloženému v pryžových kroužcích a vpouzdru. Pouzdro je upevněné v mezikusu na skříni ložiska.The above-mentioned disadvantages are eliminated by the speed sensor of the transversely sprung axle bearing of a rail vehicle according to the invention, consisting of a sensor and a gear ring, in which a prestressed rubber ring is inserted between the inner ring on the axle pin and the outer ring. The essence of the invention lies in the fact that the outer ring is provided with teeth against the sensor flexibly mounted in the rubber rings and in the housing. The housing is fixed in an intermediate piece on the bearing housing.

Vynález v maximální míře využívá konstrukčních prvků ložiska a jeho příčného vypružení k vytvoření jednoduché spolehlivé konstrukce snímače otáček příčně vypruženého nápravového ložiska, který zaručuje spolehlivé snímání otáčkových poměrů náprav při téměř poloviční šířce ozubeného věnce a minimálních nárocích na zastavěný prostor.The invention makes maximum use of the structural elements of the bearing and its transverse suspension to create a simple, reliable design of a speed sensor for a transversely sprung axle bearing, which guarantees reliable sensing of axle speed ratios with almost half the width of the gear ring and minimal requirements for built-up space.

Příkladné provedeni předmětu vynálezu je patrné z připojeného výkresu.An exemplary embodiment of the invention is apparent from the attached drawing.

Na čepu nápravy 1 je ve skříni ložiska 2 umístěna dvojice valivých ložisek s příčným vypružením, tvořeným vnějěím kroužkem 10 v čelním ozubením 4 prstencem 12 a vnitřním kroužkem 11. Pryžový prstenec 12 je uložen s předpětím mezi vnějším kroužkem 10 opírajícím se o příložný kroužek ložiska 9 a vnitřním toužkem 11, který je připevněn šrouby 13 k čepu nápravy _1_. Zapůsobí-li příčná síla na skříň ložiska 2 ve směru_A, což nastává při průjezdu vozidla obloukem, přenáší se síla na vnější kroužek ložiska _7_, válečky 8 a příložný kroužek ložiska _9_. Je-li příčná síla větěí než předpětí pryžového prstence 12, posune se příložný kroužek ložiska 9 v osovém směru, a tím vnější kroužek 10 s čelním ozubením 4. Stlačením pryžového prstence 12 se síla přenese na vnitřní kroužek 11 spojený šrouby 13 s čepem nápravy 1. Zapůsobí-li příčná síla ve směruj na skříň ložiska _2, posune se skříň ložiska 2j mezikus 3 s čidlem 6 ve směru působící síly. Pohyb ve směru A nezpůsobí žádný relativní posuv čidla 6 vzhledem k ozubení A v užší oblasti 41., pohyb ve směru B má za následek posuv v širší oblasti 42 daný velikostí vůle v v ložisku. Z toho plyne i rozdílná velikost užší oblasti 41 a širší oblasti 42.On the axle journal 1, a pair of rolling bearings with transverse suspension is located in the bearing housing 2, formed by an outer ring 10 in the spur gear 4, a ring 12 and an inner ring 11. The rubber ring 12 is placed with a preload between the outer ring 10 resting on the bearing support ring 9 and the inner ring 11, which is attached to the axle journal _1_ by screws 13. If a transverse force acts on the bearing housing 2 in the direction _A_, which occurs when the vehicle passes through a curve, the force is transmitted to the outer ring of the bearing _7_, the rollers 8 and the bearing support ring _9_. If the transverse force is greater than the preload of the rubber ring 12, the bearing contact ring 9 is displaced in the axial direction, and thus the outer ring 10 with the front toothing 4. By pressing the rubber ring 12, the force is transferred to the inner ring 11 connected by screws 13 to the axle pin 1. If the transverse force acts in the direction j on the bearing housing _2, the bearing housing 2j and the intermediate piece 3 with the sensor 6 are displaced in the direction of the acting force. Movement in the direction A does not cause any relative displacement of the sensor 6 with respect to the toothing A in the narrower area 41., movement in the direction B results in a displacement in the wider area 42 given by the size of the clearance v in the bearing. This also results in the different size of the narrower area 41 and the wider area 42.

Na mezikusu 3 přišroubovaném ke skříni ložiska 2 je pouzdro_5, ve kterém je uloženo čidlo 6 v předepnutých pryžových kroužcích 61. Závit 62 umožňuje nastavení správné vzdálenosti čidla 6 vzhledem k ozubení 4. Nastavená vzdálenost je fixována stavěcím šroubem 63.On the intermediate piece 3 screwed to the bearing housing 2 there is a housing 5, in which the sensor 6 is placed in pre-tensioned rubber rings 61. The thread 62 allows the correct distance of the sensor 6 to be set relative to the gearing 4. The set distance is fixed by the adjusting screw 63.

CS 270 376 BlCS 270 376 Bl

Uložení v pryžových kroužcích 61 je zvlášť důležité s ohledem na neustálé vibrace. Při sebemenší vůli mezi čidlem 6 a pouzdrem 5 by totiž došlo k vytloukání obou částí a jejich následnému zničení.The mounting in rubber rings 61 is particularly important with regard to constant vibrations. The slightest clearance between the sensor 6 and the housing 5 would cause both parts to be knocked out and subsequently destroyed.

Při jízdě vozidla se s nápravou 1 otáčí vrritřní kroužek 11, prstenec 12 a vnější kroužek 10 vždy shodnou úhlovou rychlostí. Ozubení 4 na vnějším kroužku 10, které je vždy proti čidlu 6, se při otáčení nápravy aktivuje, čidlo 6, které js induktivní, snímá zubovou frekvenci příslušné nápravy, která je dále vyhodnocována se signály čidel 6 na ostatních nápravách ve skluzových nebo protisipykových ochranách.When the vehicle is driving, the inner ring 11, the ring 12 and the outer ring 10 always rotate with the same angular speed with the axle 1. The gearing 4 on the outer ring 10, which is always opposite the sensor 6, is activated when the axle rotates. The sensor 6, which is inductive, detects the tooth frequency of the respective axle, which is further evaluated with the signals of the sensors 6 on the other axles in the skid or anti-slip protections.

Snímač otáček podle vynálezu se pro svou jednoduchost a minimální potřebný prostor uplatní zejména pro snímání otáček příčně odpružených náprav vozidel pro vysoké rychlosti.The speed sensor according to the invention, due to its simplicity and minimal space requirement, is particularly suitable for sensing the speed of transversely sprung axles of high-speed vehicles.

Claims

A speed sensor for a transversely sprung axle bearing of a rail vehicle, consisting of a sensor and a gear ring, in which a prestressed rubber ring is inserted between the inner ring on the axle journal and the outer ring, characterized in that the outer ring (10) has teeth (4) set against the sensor (6), elastically mounted in rubber rings (61) and in a housing (5), the housing (5) being mounted firmly in an intermediate piece (3) on the bearing housing (2).