WO2002055983A2 - Wheel flange detector - Google Patents
Wheel flange detector Download PDFInfo
- Publication number
- WO2002055983A2 WO2002055983A2 PCT/EP2002/000365 EP0200365W WO02055983A2 WO 2002055983 A2 WO2002055983 A2 WO 2002055983A2 EP 0200365 W EP0200365 W EP 0200365W WO 02055983 A2 WO02055983 A2 WO 02055983A2
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- proximity
- measuring device
- arrangement according
- arrangement
- wheels
- Prior art date
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M17/00—Testing of vehicles
- G01M17/08—Railway vehicles
- G01M17/10—Suspensions, axles or wheels
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B61—RAILWAYS
- B61K—AUXILIARY EQUIPMENT SPECIALLY ADAPTED FOR RAILWAYS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B61K9/00—Railway vehicle profile gauges; Detecting or indicating overheating of components; Apparatus on locomotives or cars to indicate bad track sections; General design of track recording vehicles
- B61K9/12—Measuring or surveying wheel-rims
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B7/00—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
- G01B7/02—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring length, width or thickness
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Train Traffic Observation, Control, And Security (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
Abstract
The invention relates to a system for diagnosing railway wheels that comprises a proximity measuring device (1) that is assigned to the rail body (2). The invention also relates to a rail network comprising a system of the aforementioned type and to a method for monitoring the state of railway wheels. In order to be able to detect wear on railway wheels, a proximity measuring device (1) is attached to the rail body in such a manner that a signal (U) is generated according to the state of the railway wheels.
Description
Spurkranzdetektor Flange detector
Beschreibungdescription
Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Diagnose von Eisenbahnrädern mit einer dem Schienenkörper zugeordneten Näherungsmeßvorrichtung. Außerdem betrifft die Erfindung ein Schienennetz mit einer derartigen Anordnung und ein Verfahren zur Überwachung des Zustandes von Eisenbahnrädern.The invention relates to an arrangement for diagnosing railway wheels with a proximity measuring device assigned to the rail body. In addition, the invention relates to a rail network with such an arrangement and a method for monitoring the condition of railway wheels.
Eisenbahnrädern bedürfen insbesondere bei ständig steigenden Geschwindigkeiten einer regelmäßigen Überprüfung. Die Eisenbahnräder unterliegen einem natürlichem Radverschleiß, der sich in unterschiedlichen Formen bemerkbar macht. Eine regel- mäßige manuelle Kontrolle des Verschleißes der Räder ist sehr teuer, aufwendig und unzuverlässig.Railway wheels need to be checked regularly, especially when speeds are constantly increasing. The railway wheels are subject to natural wheel wear, which manifests itself in different forms. Regular manual control of wheel wear is very expensive, time-consuming and unreliable.
In der US 4524932 wird ein Eisenbahnraddetektor beschrieben, der mittels eines Hallsensors ein Signal zur Zählung der über diesen Sensor bewegten Eisenbahnrädern erzeugt.A railroad wheel detector is described in US Pat. No. 4,524,932, which uses a Hall sensor to generate a signal for counting the railroad wheels moved by this sensor.
In der US 4630792 wird eine Anordnung angegeben, die mittels mechanisch arbeitender Schalter eine Zählung von Eisenbahnrädern ermöglicht.In US 4630792 an arrangement is specified which enables a counting of railway wheels by means of mechanically operating switches.
Die Detektion von Verschleißerscheinungen an Eisenbahnrädern geht jedoch über das bloße Zählen von Eisenbahnrädern hinaus.However, the detection of wear on railroad wheels goes beyond simply counting railroad wheels.
Die Primärerscheinung von natürlichem Radverschleiß ist eine Spurkranzverlängerung. Durch Abnutzung der Lauffläche des Rades wird der Spurkranz höher, wodurch erheblicher Schaden, bspw. ein Herausspringen des Wagens aus dem Schienenkörper beim Durchfahren von Weichenanordnungen verursacht werden kann.
Des weiteren kann eine Veränderung der Laufflächen eines Eisenbahnrades auch zu einer SpurkränzVerkürzung oder - schmälerung führen, wodurch der Spurkranz, der das Rad in der Schiene hält, ausbrechen kann.The primary manifestation of natural wheel wear is a flange extension. Wear of the tread of the wheel makes the wheel flange higher, which can cause considerable damage, for example, the car jumping out of the rail body when driving through switch assemblies. Furthermore, changing the tread of a railroad wheel can also result in shortening or narrowing the wheel flange, which can cause the wheel flange that holds the wheel in the rail to break out.
Aufgabe der Erfindung ist es deshalb eine Anordnung anzugeben, mittels derer eine automatische Kontrolle des Zustandes des Spurkranzes von Eisenbahnrädern ermöglicht wird.The object of the invention is therefore to provide an arrangement by means of which an automatic control of the condition of the wheel flange of railway wheels is made possible.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eineThis object is achieved in that a
Anordnung zur Diagnose eine von Eisenbahnrädern mit dem Schienenkörper zugeordneten Näherungsmeßvorrichtung dazu vorgesehen ist,, ein vom Zustand der Eisenbahnräder abhängiges Signal zu generieren.Arrangement for the diagnosis of a proximity measuring device associated with railroad wheels with the rail body is provided for generating a signal dependent on the condition of the railroad wheels.
Die Näherungsmeßvorrichtung erzeugt ein vom Zustand des Eisenbahnrades abhängiges elektrisches Signal. Dabei liegt der Erfindung der Gedanke zugrunde, daß. ein schadhaftes Rad insbesondere an seinem Spurkranz Schäden aufweist. Diese Schäden lassen sich mittels einer erfindungsgemäßen Näherungsmeßvorrichtung detektieren. Wenn die Eisenbahnräder die erfindungsgemäße Anordnung passieren, wird dabei ein von der Höhe des Spurkranzes abhängiges elektrisches Signal erzeugt. Dieses Signal läßt sich bezüglich des Zustandes der Eisenbahnräder automatisch auswerten. Auch andere Schäden am Spurkranz, wie Ausbrüche, lassen sich mittels der Anordnung detektieren.The proximity measuring device generates an electrical signal depending on the condition of the railway wheel. The invention is based on the idea that. a defective wheel has damage, particularly to its flange. This damage can be detected by means of a proximity measuring device according to the invention. When the railroad wheels pass the arrangement according to the invention, an electrical signal which is dependent on the height of the wheel flange is generated. This signal can be evaluated automatically with regard to the condition of the railway wheels. Other damage to the wheel flange, such as breakouts, can also be detected using the arrangement.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Näherungsmeßvorrichtung am Schienenkörper befestigt und enthält wenigstens zwei miteinander gekoppelte induktive Näherungssensoren. Die Näherungssensoren, bestehend aus einer Meßspule und einer Kompensationsspule, bilden vorzugsweise einen induktiven Teiler und sind insbesondere vorzugsweise mit einem abgeschirmten Verbindungskabel verbunden. Die Näherungsmeßvorrich-
tung ist vorzugsweise an eine Verarbeitungseinheit mit einem Mehrkanalmeßverstärker und/oder Signalverarbeitungskomponente gekoppelt. Der Mehrkanalmeßverstärker und die Signalverarbeitungskomponenten arbeiten vorzugsweise mit einer Trägerfre- quenz in einem Bereich zwischen 1 kHz bis 10 kHz und insbesondere vorzugsweise bei 5 kHz .In an advantageous embodiment of the invention, the proximity measuring device is attached to the rail body and contains at least two coupled inductive proximity sensors. The proximity sensors, consisting of a measuring coil and a compensation coil, preferably form an inductive divider and are particularly preferably connected to a shielded connecting cable. The proximity measuring device device is preferably coupled to a processing unit with a multi-channel measuring amplifier and / or signal processing component. The multichannel measuring amplifier and the signal processing components preferably operate with a carrier frequency in a range between 1 kHz to 10 kHz and particularly preferably at 5 kHz.
Die durchfahrenden Eisenbahnräder induzieren in der Meßspule eine Spannung. Die Größe der Amplitude der induzierten Span- nung ist proportional zum Abstand zwischen Spurkranz und Näherungsmeßvorrichtung. Diese Spannung wird der Verarbeitungseinheit zugeführt, die daraus den exakten Abstand zwischen Näherungsmeßvorrichtung und Spurkranz berechnet.The railroad wheels passing through induce a voltage in the measuring coil. The magnitude of the amplitude of the induced voltage is proportional to the distance between the flange and the proximity measuring device. This voltage is fed to the processing unit, which uses it to calculate the exact distance between the proximity measuring device and the flange.
Dabei ist ein Wert für eine maximale Abweichung des Abstandes zwischen Spurkranz und Näherungsmeßvorrichtung in der Verarbeitungseinheit einstellbar. Bei Überschreiten des Wertes für die maximale Abweichung wird von der Anordnung eine Meldung o- der ein Alarm ausgelöst und eine zentrale Überwachungsstelle informiert.In this case, a value for a maximum deviation of the distance between the flange and the proximity measuring device can be set in the processing unit. If the value for the maximum deviation is exceeded, the arrangement triggers a message or an alarm and informs a central monitoring point.
Die Anordnung mißt die Induktivitätsveränderung der Meßspule in einer unausgeglichenen Brückenschaltung. Der ohmsche Zweig der Brückenschaltung befindet sich dabei in der Verarbeitungs- einheit. Ein in der Verarbeitungseinheit befindlicher Prozessor optimiert automatisch den Zustand der Brücke. Dadurch ergibt sich erfindungsgemäß ein automatisch arbeitendes Diagnosesystem zur Überprüfung des Spurkranzes von Eisenbahnrädern, welches mit hoher Zuverlässigkeit gegen äußere Einflüsse und hoher Genauigkeit arbeitet.The arrangement measures the change in inductance of the measuring coil in an unbalanced bridge circuit. The ohmic branch of the bridge circuit is located in the processing unit. A processor in the processing unit automatically optimizes the state of the bridge. This results, according to the invention, in an automatically operating diagnostic system for checking the wheel flange of railway wheels, which works with high reliability against external influences and high accuracy.
Zusätzlich zur Erzeugung dieses Signals zur Überwachung des Verschleißes der Spurkränze von Eisenbahnrädern, kann dieses Signal auch zur Zählung der Räder bzw. Achsen benutzt werden.
Die NäherungsSensoren sind vorzugsweise im Winkel von 90° zueinander angeordnet und insbesondere vorzugsweise gegen äußere Magnetfelder abgeschirmt. Ferner sind diese vorzugsweise in E- poxidharz vergossen.In addition to generating this signal to monitor the wear of the wheel flanges of railroad wheels, this signal can also be used to count the wheels or axles. The proximity sensors are preferably arranged at an angle of 90 ° to one another and in particular are preferably shielded against external magnetic fields. Furthermore, these are preferably cast in epoxy resin.
Die Aufgabe der Erfindung wird auch mit einem Schienennetz mit einer Anordnung' zur Diagnose von Zuständen von Eisenbahnrädern mit einer Näherungsmeßvorrichtung gelöst, welche derart am Schienenkörper befestigt ist, ein Signal in Abhängigkeit vom Zustand der Eisenbahnräder zu generieren, wobei insbesondere vorzugsweise die Näherungsmeßvorrichtung wenigstens zwei miteinander gekoppelte induktive NäherungsSensoren aufweist.The object of the invention is also achieved with a rail network having an arrangement for diagnosing the conditions of railroad wheels with a proximity measuring device which is attached to the rail body in such a way as to generate a signal as a function of the state of the railroad wheels, the proximity measuring device being particularly preferably at least two to one another has coupled inductive proximity sensors.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung werden die Ausgangssignale zum nächsten Ankunftsort des Zuges übertragen und können dort entweder durch eine weitere Anordnung zur Diagnose bestätigt werden oder direkt als Indiz für die weitere Wartung der Eisenbahnräder des Zuges benutzt werden.In an advantageous embodiment of the invention, the output signals are transmitted to the next arrival point of the train and can either be confirmed there by a further arrangement for diagnosis or used directly as an indication of the further maintenance of the train's train wheels.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind Anordnungen zur Diagnose am Schienkörper derart angeordnet, daß zu einer Achse gehörende Eisenbahnräder jeweils mit Näherungsmeßvorrichtungen überprüft werden, wobei jedoch die Auswertung der induzierten Spannungen in einer gemeinsamen Verarbeitungseinheit vorgenommen wird.In a further advantageous embodiment of the invention, arrangements for diagnosis are arranged on the rail body in such a way that railway wheels belonging to an axle are checked in each case with proximity measuring devices, but the evaluation of the induced voltages is carried out in a common processing unit.
Die Aufgabe der Erfindung wird außerdem durch ein Verfahren zur Überwachung des Zustandes von Eisenbahnrädern gelöst, bei dem eine Näherungsmeßvorrichtung an einem Schienenkörper befestigt wird, um in Abhängigkeit vom Zustand der Eisenbahnräder ein Signal zu erzeugen. Das Signal wird vorzugsweise von wenigstens zwei miteinander gekoppelten induktiven Näherungssensoren erzeugt.
Die Erfindung wird nachstehend ohne Beschränkung des allgemeine Erfindungsgedankens anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen exemplarisch beschrieben, auf die im übrigen bezüglich aller im Text nicht näher erläuterten erfindungsgemäßen Einzelheiten ausdrücklich verwiesen wird. Es zeigen:The object of the invention is also achieved by a method for monitoring the condition of railway wheels, in which a proximity measuring device is attached to a rail body in order to generate a signal depending on the condition of the railway wheels. The signal is preferably generated by at least two coupled inductive proximity sensors. The invention is described below by way of example without limitation of the general inventive concept on the basis of exemplary embodiments with reference to the drawings, to which reference is expressly made with regard to all details according to the invention not explained in detail in the text. Show it:
Fig.l eine schematische Darstellung einer Anordnung der Näherungsmeßvorrichtung zum Schienenkörper,1 shows a schematic representation of an arrangement of the proximity measuring device for the rail body,
Fig.2 eine schematische Darstellung der Anordnung, und2 shows a schematic representation of the arrangement, and
Fig.3 eine schematische Darstellung der Ausgangssi gnale.3 shows a schematic representation of the output signals.
Fig. 1 zeigt die Näherungsmeßvorrichtung 1, welche derart am Schienenkörper 2 angeordnet ist, ein Signal zu erzeugen, wel- ches den Zustand des Spurkranzes 3 von Eisenbahnrädern angibt. In Abhängigkeit vom Abstand x zwischen der Näherungsmeßvorrichtung 1 und dem Spurkranz 3 wird in der Näherungsmeßvorrichtung eine Spannung induziert, die zur Verarbeitungseinheit 10 übertragen wird, in der der exakte Abstand x mit einer Ge- nauigkeit von 0,2 mm berechnet wird. Aus diesem Abstand x wird dann die Höhe S des Spurkranzes 3 berechnet. Die Höhe S des Spurkranzes sollte innerhalb des Bereiches von
und
liegen. Ein Über- bzw. Unterschreiten dieses Wertes kann zu Unfällen beim Betrieb führen. Die Näherungsmeßvorrichtung wird auf einer Grundplatte 4 befestigt. Mittels variabler Unterlagen 5 wird der Abstand x zwischen Oberkante der Näherungsmeßvorrichtung und dem Sollmaß des Spurkranzes bei der Montage justiert. Die Oberkante der Näherungsmeßvorrichtung ist parallel zur Schienensohle 6 montiert. Der Abstand S zwischen der
Oberkante der Näherungsmeßvorrichtung und der obersten Kante der Schienenkrone beträgt etwa 65 - 70 mm. Der Abstand SQ zwischen der Oberkante der Näherungsmeßvorrichtung und der obersten Kante der Schienenkrone hängt vom Verschleiß der Schiene ab. Mit der Nutzungszeit der Schienen wird der Wert kleiner. Deshalb muß der Wert regelmäßig kontrolliert und eingestellt werden. Diese Einstellung kann jedoch in gewissen Maßen auch durch eine automatische Kalibrierung in der Verarbeitungsein- heit durch Nachberechnen der Kennlinie der Näherungs- meßvorrichtung vorgenommen werden. Der Abstand d zwischen der Meßachse 7 der Näherungsmeßvorrichtung und der inneren Kante 8 der Schiene 2 beträgt etwa 20-22 mm. Die Näherungsmeßvorrichtung ist mittels einer Schraubverbindung 9 an der Grundplatte 4 fixiert.1 shows the proximity measuring device 1, which is arranged on the rail body 2 in such a way as to generate a signal which indicates the state of the wheel flange 3 of railway wheels. Depending on the distance x between the proximity measuring device 1 and the wheel flange 3, a voltage is induced in the proximity measuring device, which voltage is transmitted to the processing unit 10, in which the exact distance x is calculated with an accuracy of 0.2 mm. The height S of the wheel flange 3 is then calculated from this distance x. The height S of the flange should be within the range of and lie. Exceeding or falling below this value can lead to accidents during operation. The proximity measuring device is attached to a base plate 4. The distance x between the upper edge of the proximity measuring device and the target dimension of the wheel flange is adjusted during assembly by means of variable documents 5. The upper edge of the proximity measuring device is mounted parallel to the rail base 6. The distance S between the The top edge of the proximity measuring device and the top edge of the rail crown is approximately 65-70 mm. The distance S Q between the top edge of the proximity measuring device and the top edge of the rail crown depends on the wear of the rail. The value decreases with the usage time of the rails. Therefore the value must be checked and adjusted regularly. To a certain extent, however, this setting can also be carried out by automatic calibration in the processing unit by recalculating the characteristic curve of the proximity measuring device. The distance d between the measuring axis 7 of the proximity measuring device and the inner edge 8 of the rail 2 is approximately 20-22 mm. The proximity measuring device is fixed to the base plate 4 by means of a screw connection 9.
Fig. 2 zeigt die schematische Darstellung der Anordnung zur Diagnose von Eisenbahnrädern. Dabei enthält die Näherungsmeßvorrichtung 1 die Meßspule 11 und die Kompensationsspule 12 , die in einer induktiven Halbrükkenschaltung miteinander gekop- pelt sind. Die Verarbeitungseinheit 10 enthält einen Zweika- nalmeßverstärker 13, dem die in der Meßspule 11 und der Kompensationsspule 12 induzierten Spannungen zugeführt werden. Der Meßverstärker 13 ist symmetrisch aufgebaut und nimmt die Anpassung der Spulen 11 und 12 zueinander vor. Weiterhin ist mittels des Meßverstärkers 13 die Empfindlichkeit der Meßkanäle einstellbar. Die Signalverarbeitungskomponenten 14 enthalten die entsprechend notwendigen Spannungsversorgungseinheiten 15 und eventuell notwendige Filter 16 zur Entstörung der Anordnung. Insbesondere ist ein Prozessor 17 enthalten, der die Berechnung des Abstandes x vornimmt. Daraus wird die Höhe S des Spurkranzes und gegebenenfalls andere berechenbare Angaben und eine entsprechende Ausgabe und Protokollierung, gegebenenfalls Speicherung der AusgangsSignale in einer Speichereinheit 18, vorgenommen und eine entsprechende Übertragung an eine
Auswerteeinheit 19 oder Überwachungsstelle gesteuert. Die Ausgabe oder Protokollierung kann sowohl auf einem Monitor 201 o- der einem Drucker 202 erfolgen.Fig. 2 shows the schematic representation of the arrangement for the diagnosis of railway wheels. The proximity measuring device 1 contains the measuring coil 11 and the compensation coil 12, which are coupled to one another in an inductive half-bridge circuit. The processing unit 10 contains a two-channel measuring amplifier 13, to which the voltages induced in the measuring coil 11 and the compensation coil 12 are supplied. The measuring amplifier 13 is constructed symmetrically and adapts the coils 11 and 12 to one another. Furthermore, the sensitivity of the measuring channels can be adjusted by means of the measuring amplifier 13. The signal processing components 14 contain the correspondingly necessary voltage supply units 15 and possibly necessary filters 16 to suppress the arrangement. In particular, a processor 17 is included, which carries out the calculation of the distance x. From this, the height S of the wheel flange and possibly other calculable information and a corresponding output and logging, possibly storing the output signals in a storage unit 18, are carried out and a corresponding transmission to a Evaluation unit 19 or monitoring point controlled. The output or logging can take place both on a monitor 201 or a printer 202.
Mit der erfindungsgemäßen Anordnung ist insbesondere die Angabe der Anzahl der detektierten Achsen, die entsprechende Nummer der mangelhaften Achse und/oder des Rades, die Fahrtrichtung und die Geschwindigkeit des Zuges feststellbar.With the arrangement according to the invention, it is possible in particular to determine the number of detected axles, the corresponding number of the defective axle and / or the wheel, the direction of travel and the speed of the train.
Derartige Anordnungen zur Diagnose werden beispielsweise inSuch arrangements for diagnosis are described, for example, in
Rangierbahnhöfen eingesetzt. Bevor ein Zug in den Rangierbahnhof einfährt, werden die Räder überprüft. Das Resultat wird bei der Rangierung berücksichtigt und die Waggons mit den mangelhaften bzw. abgenutzten Rädern werden auf ein Nebengleis gelenkt. Dabei kann die erfindungsgemäße Anordnung auch in Kombination mit anderen Diagnoseeinrichtung benutzt werden, mit denen Formveränderungen am Rad oder Laufflächenschäden de- tektiert werden.Marshalling yards used. Before a train enters the marshalling yard, the wheels are checked. The result is taken into account in the routing and the wagons with the defective or worn wheels are steered onto a siding. The arrangement according to the invention can also be used in combination with other diagnostic devices with which changes in shape of the wheel or tread damage are detected.
Des weiteren kann eine Abschirmung an den Landesgrenzen erfolgen. Dabei wird an der Grenze eine entsprechende Messung mit der erfindungsgemäßen Anordnung vorgenommen und die Meßresultate bspw. per Modem oder Funk in den Rangierbahnhof übertragen, in dem der Zug eintrifft und rangiert wird. Dort können die nicht in dem jeweiligen Land gewarteten Schienenfahrzeuge aus dem Verkehr gezogen werden, sofern problematische Radzustände detektiert werden.Shielding can also be carried out at the national borders. A corresponding measurement is carried out at the border with the arrangement according to the invention and the measurement results are transmitted, for example, by modem or radio to the marshalling yard where the train arrives and is routed. There, the rail vehicles not maintained in the respective country can be pulled out of traffic, provided problematic wheel conditions are detected.
Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung der AusgangsSignale oder Meßresultate der erfindungsgemäßen Anordnung zur Diagnose von Eisenbahnrädern.3 shows a schematic representation of the output signals or measurement results of the arrangement according to the invention for diagnosing railway wheels.
Auf der Abszisse 21 des Diagramms ist die induzierte Spannung dargestellt. Die Spurkranzhöhe S in mm ist auf der Ordinate
dargestellt. Die Spurkranzhöhe S wird mittels der Kennlinie 23 über den entsprechenden Spannungen, die in der Meßspule induziert werden, dargestellt. Dabei ist die Näherungsmeßvorrichtung derart kalibriert, daß die induzierte Spannung um null Volt schwankt, so daß ein neues Rad P2 eine negative Spannung U2 induziert. Mit andauerndem Betrieb steigt der Verschleiß des Spurkranzes und die Höhe S nimmt im Regelfall zu, so daß mit Überschreiten des Nullwertes ein Rad in den Bereich kommt, in dem eine Auswechslung oder Überarbeitung des Rades erfolgen muß. Ein neues Rad weist etwa eine Spurkranzhöhe S von 27mm auf, welche sich im Laufe der Nutzung des Rades vergrößert. Ein Grenzwert Pl ist hier exemplarisch bei S=38 mm angegeben, bei der in der Meßspule eine positive Spannung U-, induziert wird. Wenn die Anordnung zur Diagnose einen Abstand x und dar- aus eine Spurkranzhöhe S berechnet, die 38 mm oder größer ist, wird eine Meldung oder ein Alarmsignal generiert. Auch ein Spurkranz der auf Grund von Laufflächenveränderungen eine Reduzierung der Spurkranzhöhe S erfahren hat und unterhalb von S • liegt, induziert eine Spannung deren Wert eine Meldung o- der einen Alarm nach sich zieht.The induced voltage is shown on the abscissa 21 of the diagram. The flange height S in mm is on the ordinate shown. The flange height S is represented by means of the characteristic curve 23 over the corresponding voltages which are induced in the measuring coil. The proximity measuring device is calibrated such that the induced voltage fluctuates around zero volts, so that a new wheel P2 induces a negative voltage U 2 . With continuous operation, the wear of the wheel flange increases and the height S generally increases, so that when the zero value is exceeded, a wheel comes into the range in which the wheel must be replaced or revised. A new wheel has a wheel flange height S of approximately 27 mm, which increases as the wheel is used. A limit value Pl is given here as an example at S = 38 mm, at which a positive voltage U- is induced in the measuring coil. If the arrangement for diagnosis calculates a distance x and from it a flange height S which is 38 mm or larger, a message or an alarm signal is generated. Even a flange that has undergone a reduction in the flange height S due to tread surface changes and is below S •, a voltage whose value induces a message or an alarm.
Um eine zuverlässige Näherungsmeßvorrichtung zu betreiben ist es notwendig diese zu kalibrieren. Dazu muß die Kennlinie der Näherungsmeßvorrichtung aufgenommen werden. Eine periodische oder gegebenenfalls andauernde Kontrolle/Kalibrierung der Näherungsmeßvorrichtung garantiert einen zuverlässigen Betrieb.
BezugszeichenlisteIn order to operate a reliable proximity measuring device, it is necessary to calibrate it. For this purpose, the characteristic curve of the proximity measuring device must be recorded. Periodic or possibly continuous checking / calibration of the proximity measuring device guarantees reliable operation. LIST OF REFERENCE NUMBERS
1 Näherungsmeßvorrichtung1 proximity measuring device
2 Schienenkörper oder Schiene 3 Spurkranz2 rail bodies or 3 wheel flange
4 Grundplatte4 base plate
5 Unterlagen5 documents
6 Schienensohle6 rail sole
7 Meßachse 8 Innere Kante der Schiene 9 Schraubverbindung7 Measuring axis 8 Inner edge of the rail 9 Screw connection
10 Verarbeitungseinheit10 processing unit
11 Meßspule11 measuring coil
12 Kompensationsspule 13 Meßverstärker12 compensation coil 13 measuring amplifier
14 Signalverarbeitungskomponenten14 signal processing components
15 Spannungsversorgung15 power supply
16 Filter16 filters
17 Mikroprozessor 18 Speichereinheit17 microprocessor 18 memory unit
19 Auswerteeinheit oder Überwachungsstelle19 Evaluation unit or monitoring point
201 Monitor201 monitor
202 Drucker 21 Abszisse 22 Ordinate202 printers 21 abscissa 22 ordinate
23 Kennlinie23 characteristic curve
S Spurkranzhöhe smm Minimale SpurkranzhöheS Wheel flange height smm Minimum wheel flange height
S ax Maximale Spurkranzhöhe x Abstand zwischen Näherungsmeßvorrichtung undS ax Maximum flange height x distance between proximity measuring device and
Spurkranz d Abstand zwischen Meßachse 7 und innerer Kante 8 derWheel flange d distance between measuring axis 7 and inner edge 8 of the
Schiene P2 Spurkranzhöhe neues Rad Pl Spurkranzhöhe abgenutztes Rad
Rail P2 flange height new wheel Pl flange height worn wheel
Claims
1. Anordnung zur Diagnose von Eisenbahnrädern mit einer dem Schienenkörper (2) zugeordneten Näherungsmeßvorrichtung (1) , dadurch gekennzeichnet, daß die Näherungsmeßvorrichtung (1) derart angeordnet ist, ein von der Spurkranzhöhe (S) der Eisenbahnräder abhängiges Signal (U) zu generieren.1. Arrangement for diagnosing railway wheels with a proximity sensor (1) assigned to the rail body (2), characterized in that the proximity sensor (1) is arranged to generate a signal (U) dependent on the wheel flange height (S) of the railway wheels.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Näherungsmeßvorrichtung am Schienenkörper befestigt ist und wenigstens zwei miteinander gekoppelte induktive Näherungssensoren (11, 12) enthält.2. Arrangement according to claim 1, characterized in that the proximity measuring device is attached to the rail body and contains at least two coupled inductive proximity sensors (11, 12).
3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Näherungsmeßvorrichtung derart angeordnet ist, ein von einer Spurkranzhöhe (S) der Eisenbahnräder abhängiges Signal zu generieren.3. Arrangement according to claim 1, characterized in that the proximity measuring device is arranged to generate a signal dependent on a wheel flange height (S) of the railway wheels.
4. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Näherungsmeßvorrichtung an eine Verarbeitungs4. Arrangement according to claim 1, characterized in that the proximity measuring device to a processing
einheit (10) mit einem Mehrkanalmeßverstärker (13) und/oder Signalverarbeitungskomponenten (14) gekoppelt ist.unit (10) with a multi-channel measuring amplifier (13) and / or signal processing components (14) is coupled.
5. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Näherungssensoren eine Meßspule (11) und eine Kompensations- spule (12) vorgesehen sind.5. Arrangement according to claim 1, characterized in that a measuring coil (11) and a compensation coil (12) are provided as proximity sensors.
6. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßspule (11) und die Kompensationsspule (12) als Halbbrücke geschaltet sind, wobei der ohmsche Zweig in der Verarbeitungs- einheit (10) angeordnet ist. 6. Arrangement according to claim 1, characterized in that the measuring coil (11) and the compensation coil (12) are connected as a half bridge, the ohmic branch being arranged in the processing unit (10).
7. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine in der Halbbrücke durch die Eisenbahnräder hervorgerufene und von der Spurkranzhöhe abhängige Induktivitätsänderung meßbar ist.7. Arrangement according to claim 1, characterized in that an inductance change caused in the half-bridge by the railroad wheels and dependent on the flange height can be measured.
8. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Näherungssensoren im Winkel von 90° zueinander angeordnet sind.8. Arrangement according to claim 1, characterized in that the proximity sensors are arranged at an angle of 90 ° to each other.
9. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Näherungssensoren magnetisch abgeschirmt und/oder in Epoxidharz vergossen sind.9. Arrangement according to claim 1, characterized in that the proximity sensors are magnetically shielded and / or cast in epoxy resin.
10. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung mit einer Trägerfrequenz von ungefähr 5 kHz arbeitet.10. The arrangement according to claim 1, characterized in that the arrangement operates with a carrier frequency of approximately 5 kHz.
11. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine automatische Kompensation von Veränderungen in der Abstimmung der Näherungssensoren vorgesehen ist.11. The arrangement according to claim 1, characterized in that an automatic compensation of changes in the coordination of the proximity sensors is provided.
12. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß von der Anordnung erzeugte Ausgangssignale zu einer Auswerteeinheit (18) mit Anzeigeeinheit (19) übertragbar sind.12. The arrangement according to claim 1, characterized in that output signals generated by the arrangement can be transmitted to an evaluation unit (18) with a display unit (19).
13. Schienennetz mit einer Anordnung zur Diagnose von Zuständen von Eisenbahnrädern mit einer dem Schienenkörper (2) zugeordneten Näherungsmeßvorrichtung (1) , dadurch gekennzeichnet, daß die Näherungsmeßvorrichtung (1) derart angeordnet ist, ein von der Spurkranzhöhe (S) der Eisenbahnräder abhängiges Signal (U) zu generieren.13. A rail network with an arrangement for diagnosing conditions of railroad wheels with a proximity measuring device (1) assigned to the rail body (2), characterized in that the proximity measuring device (1) is arranged such that a signal dependent on the wheel flange height (S) of the railroad wheels ( U) to generate.
14. Verfahren zur Diagnose von Eisenbahnrädern mittels einer einem Schienenkörper (2) zugeordneten Näherungsmeßvorrichtung (1) , dadurch gekennzeichnet, daß mittels der Näherungsmeßvor- richtung (1) ein von der Spurkranzhöhe (S) der Eisenbahnräder abhängiges Signal erzeugt wird. 14. A method for diagnosing railway wheels by means of a proximity measuring device (1) associated with a rail body (2), characterized in that by means of the proximity measuring device direction (1) a signal dependent on the wheel flange height (S) of the railway wheels is generated.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| AU40904/02A AU4090402A (en) | 2001-01-16 | 2002-01-16 | Wheel flange detector |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE10101601.820010116 | 2001-01-16 | ||
| DE2001101601 DE10101601A1 (en) | 2001-01-16 | 2001-01-16 | Flange detector |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2002055983A2 true WO2002055983A2 (en) | 2002-07-18 |
Family
ID=7670621
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/EP2002/000365 WO2002055983A2 (en) | 2001-01-16 | 2002-01-16 | Wheel flange detector |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| AU (1) | AU4090402A (en) |
| DE (1) | DE10101601A1 (en) |
| WO (1) | WO2002055983A2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2305533A3 (en) * | 2004-07-16 | 2012-04-18 | Lynxrail Corporation | Apparatus for detecting hunting and angle of attack of a rail vehicle wheelset |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102004033432B4 (en) * | 2004-07-10 | 2012-07-12 | Schenck Process Gmbh | Device for measuring status data on a rolling wheelset of a rail-bound vehicle |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4524932A (en) * | 1982-12-30 | 1985-06-25 | American Standard Inc. | Railroad car wheel detector using hall effect element |
| SE453984B (en) * | 1984-08-14 | 1988-03-21 | Karl Rune Soren Hallberg | PROCEDURE AND DEVICE FOR DETECTING WHEELS WITH DAMAGED LOPYTOR BY RAILWAY VEHICLE |
| DE4325406B4 (en) * | 1992-09-02 | 2006-02-23 | Tiefenbach Gmbh | proximity switch |
| DE19959233B4 (en) * | 1999-12-08 | 2007-12-13 | Tiefenbach Gmbh | Inductive sensor for detecting metal parts |
-
2001
- 2001-01-16 DE DE2001101601 patent/DE10101601A1/en not_active Withdrawn
-
2002
- 2002-01-16 AU AU40904/02A patent/AU4090402A/en not_active Abandoned
- 2002-01-16 WO PCT/EP2002/000365 patent/WO2002055983A2/en not_active Application Discontinuation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2305533A3 (en) * | 2004-07-16 | 2012-04-18 | Lynxrail Corporation | Apparatus for detecting hunting and angle of attack of a rail vehicle wheelset |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| AU4090402A (en) | 2002-07-25 |
| DE10101601A1 (en) | 2002-08-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE2606149C2 (en) | Arrangement on a vehicle for measuring and recording geometrical data of laid railroad tracks | |
| DE3715007A1 (en) | METHOD AND DEVICE FOR DETERMINING THE COURSE OF A LAND VEHICLE | |
| EP0282615A1 (en) | Arrangement for detecting wheel damage | |
| DE2411549A1 (en) | DEVICE FOR THE CONTROL OF VEHICLES MOVING ALONG A DETERMINED TRACK | |
| EP1212228B1 (en) | Device for detecting eccentricities or wheel flats of rail vehicle wheels | |
| DE102014109656A1 (en) | Magnetic field sensor device | |
| WO2014032992A1 (en) | Method and device for determining a wheel diameter of a vehicle, in particular of a rail vehicle | |
| EP3329286A1 (en) | Method for detecting a defect in an acceleration sensor and measuring system | |
| DE3620042A1 (en) | Process and device for monitoring missing and/or multiple sheets | |
| WO2017029084A1 (en) | Testing device and method for checking a defined profile of a train of vehicles, in particular rail vehicles | |
| EP3475142B1 (en) | Sensor device and method for sensing a magnetic field change | |
| EP0123774B1 (en) | Method of identification of waggons in a fast running train and device for carrying out the method | |
| EP1592595A1 (en) | Measurement path for determining various physical parameters of railed vehicles | |
| DE3541901C1 (en) | Method and device for simultaneous monitoring of the steering and wheel suspension geometry and the state of balance of rotating parts connected to the kinematic steering linkage of the motor vehicle while a motor vehicle is in operation | |
| WO2007068221A1 (en) | Measuring device for forming a current measured value | |
| WO2002055983A2 (en) | Wheel flange detector | |
| DE2155798B2 (en) | Device for determining the damaged running surfaces of the wheels of rail vehicles | |
| WO2015043971A2 (en) | Linear magnetic track brake | |
| DE19804566C2 (en) | Device and method for locating flat spots of at least one rollable body | |
| WO2007079909A1 (en) | Method and device for monitoring a track | |
| DE2739231C3 (en) | Device for self-tracking of track-bound vehicles | |
| DD144740A1 (en) | DEVICE FOR DETERMINING WEAR ON RADIATORS OF RAIL VEHICLES | |
| DE19841715A1 (en) | Monitoring method and monitoring device for a filter | |
| DE102021209644A1 (en) | Sensor device, arrangement and method for detecting a change in a magnetic field | |
| DE102020123945A1 (en) | Method for operating a magnetic-inductive flowmeter and corresponding magnetic-inductive flowmeter |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| AK | Designated states |
Kind code of ref document: A2 Designated state(s): AE AG AL AM AT AU AZ BA BB BG BR BY BZ CA CH CN CO CR CU CZ DE DK DM DZ EC EE ES FI GB GD GE GH GM HR HU ID IL IN IS JP KE KG KP KR KZ LC LK LR LS LT LU LV MA MD MG MK MN MW MX MZ NO NZ OM PH PL PT RO RU SD SE SG SI SK SL TJ TM TN TR TT TZ UA UG US UZ VN YU ZA ZM ZW |
|
| AL | Designated countries for regional patents |
Kind code of ref document: A2 Designated state(s): GH GM KE LS MW MZ SD SL SZ TZ UG ZM ZW AM AZ BY KG KZ MD RU TJ TM AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LU MC NL PT SE TR BF BJ CF CG CI CM GA GN GQ GW ML MR NE SN TD TG |
|
| REG | Reference to national code |
Ref country code: DE Ref legal event code: 8642 |
|
| NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: JP |
|
| WWW | Wipo information: withdrawn in national office |
Country of ref document: JP |