一种牵引机车车轮测速装置的制作方法

1.本发明涉及测速装置技术领域，更具体地说，是一种牵引机车车轮测速装置。


背景技术：

2.铁路上使用的牵引机车又俗称火车头，是牵引编组成列的货运车厢或客运车厢沿铺设好的铁轨移动的动力设备。在车站中，货运或客运列车的编组、解体以及车辆的取送等调车工作，也要靠牵引机车来完成。
3.在日常生活和一些生产工艺流程中，通常需要获得诸如车轮等旋转体的角速度或者线速度，而开关型霍尔传感器的特点很适合于这些物理量的测量。
4.在对牵引机车的车速进行测量过程中，通常采用传感元件进行测量，虽然能够及时反馈给驾驶员，但是，传感元件造假成本高且一旦损坏不易检修，维修周期较长严重影响牵引机车的正常工作运转。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种牵引机车车轮测速装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种牵引机车车轮测速装置，包括检测箱、测量臂以及轮轴，所述测量臂活动设置在检测箱内，轮轴活动设置在测量箱上且与测量臂同轴连接，所述测速装置还包括测量系统，设置在检测箱内且与测量臂连接，用于检测测量臂的转速；其中所述测量系统包括：阻尼条，数量为若干个且环布在检测箱内的内壁上，相邻阻尼条的宽度均匀变化，若干个阻尼条多层分布在检测箱的内壁上；转轮，数量为若干个且均同轴连接，阻尼条位于转轮的移动路径上，转轮的位置和阻尼条的位置一一对应；以及测量执行模块，设置在若干个转轮和驱动臂之间，用于测量转轮的位置以及运动状态并可反馈测量臂的转速数据。
7.本技术更进一步的技术方案：所述测量执行模块包括：活塞，活动设置在测量臂内成型的空腔中，活塞和测量臂之间通过弹性件连接；轮座，活动设置在测量臂上，若干个转轮活动设置在轮座上；连接结构，连接在活塞和轮座之间；以及反馈单元，数量为若干组且设置在转轮和轮座之间，用于监控转轮的运动状态并反馈测量臂的转速数据。
8.本技术更进一步的技术方案：所述连接结构包括空心管以及若干个连接座；所述空心管连接在活塞和轮座之间，连接座设置在轮座上且位于相邻两个转轮之间，转轮通过转轴与连接座活动连接且连接处设有扭簧。
9.本技术更进一步的技术方案：每组所述反馈单元包括安装座、导电块以及导电片；所述安装座设置在轮座上且位于转轮的一侧，导电块设置在安装座上，导电片设置在转轮的外壁上，导电块位于导电片的移动路径上。
10.本技术又进一步的技术方案：所述测速装置还包括锁轮模块，设置在空心管和每个转轮之间，用于固定转轮的位置；其中所述锁轮模块包括：锁轮单元，数量为若干组且设置在连接座和转轴之间，用于固定转轴；以及监控单元，设置在空心管内且与锁轮单元连接，用于监控活塞在空心管内的位置并可控制锁轮单元工作。
11.本技术又进一步的技术方案：所述锁轮单元包括卡条、卡槽、滑板以及调节元件；所述卡槽设置在转轴上，滑板活动设置在连接座内且两者弹性连接，卡条设置在滑板上且位于卡槽的一侧，卡条和卡槽相适配，调节元件设置在滑板和连接座之间且可调节滑板在连接座内的位置。
12.本技术又进一步的技术方案：所述监控单元包括滑块、触点以及若干个电极片；所述滑块活动设置在空心管内且两者弹性连接，空心管上设有输入孔，触点设置在滑块上，电极片的数量和锁轮单元的数量相同，若干个电极片设置在空心管内且位于触点的移动路径上。
13.采用本发明实施例提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：本发明实施例通过设置若干个分层布设的阻尼条以及转轮与反馈单元之间的配合，能够实现对牵引机车的转速的测量，本装置结构简单，利用转轮在跟随测量臂转动的过程中受到的离心力的作用而发生位移，并且将若干个阻尼条以多层的方式分布在检测箱内，使得不同速度下，不同位置的转轮发生转动，从而通过反馈单元得到此时的转速数据并反馈给驾驶员，相较于传统的传感元件结构测速，在保证顺利测速的情况下，本装置经济效益更高且更方便后续的检修工作。
附图说明
14.图1为本发明实施例中牵引机车车轮测速装置的结构示意图；图2为本发明实施例中牵引机车车轮测速装置中a处放大的结构示意图；图3为本发明实施例中牵引机车车轮测速装置中测量执行模块的结构示意图；图4为本发明实施例中牵引机车车轮测速装置中b处放大的结构示意图；图5为本发明实施例中牵引机车车轮测速装置中检测箱和阻尼条的结构示意图。
15.示意图中的标号说明：1-检测箱、2-测量臂、3-轮轴、4-阻尼条、5-转轮、6-活塞、7-空腔、8-空心管、9-输入孔、10-弹簧、11-轮座、12-导电片、13-安装座、14-导电块、15-连接座、16-滑块、17-触点、18-电极片、19-转轴、20-卡槽、21-滑板、22-电磁铁、23-卡条。
具体实施方式
16.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于
本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围，下面结合实施例对本发明作进一步的描述。
17.请参阅图1-5，本技术的一个实施例中，一种牵引机车车轮测速装置，包括检测箱1、测量臂2以及轮轴3，所述测量臂2活动设置在检测箱1内，轮轴3活动设置在测量箱上且与测量臂2同轴连接，所述测速装置还包括测量系统，设置在检测箱1内且与测量臂2连接，用于检测测量臂2的转速；其中所述测量系统包括：阻尼条4，数量为若干个且环布在检测箱1内的内壁上，相邻阻尼条4的宽度均匀变化，若干个阻尼条4多层分布在检测箱1的内壁上；转轮5，数量为若干个且均同轴连接，阻尼条4位于转轮5的移动路径上，转轮5的位置和阻尼条4的位置一一对应；以及测量执行模块，设置在若干个转轮5和驱动臂之间，用于测量转轮5的位置以及运动状态并可反馈测量臂2的转速数据。
18.在本实施例中示例性的，所述测量执行模块包括：活塞6，活动设置在测量臂2内成型的空腔7中，活塞6和测量臂2之间通过弹性件连接；轮座11，活动设置在测量臂2上，若干个转轮5活动设置在轮座11上；连接结构，连接在活塞6和轮座11之间；以及反馈单元，数量为若干组且设置在转轮5和轮座11之间，用于监控转轮5的运动状态并反馈测量臂2的转速数据。
19.需要特别说明的是，所述弹性件可以为弹簧10、弹片或者弹性钢板结构代替，在本实施例中，所述弹性件优选为弹簧10，弹簧10设置在活塞6和测量臂2之间，至于弹簧10的具体型号，可以根据实际情况作出最佳的选择，在此不做具体限定。
20.在实际应用时，将检测箱1安装在牵引机车上，将轮轴3和牵引机车的车轮连接，在车轮转动时，能够带动测量臂2转动，在离心力的作用下，能够使得转轮5带动活塞6朝检测箱1内壁的方向移动，由于转轮5和阻尼条4均呈分层的方式布设，使得在不同速度下，对应位置的转轮5在转动时恰好和其中一个阻尼条4接触，从而在转轮5和阻尼条4之间的摩擦阻力作用下，带动转轮5转动，通过反馈单元监控到对应位置的转轮5转动并反馈给牵引机车的驾驶室，从而使得工作人员顺利得知牵引机车的实时速度，起到安全提醒的作用。
21.请参阅图1、图2、图3以及图5，作为本技术另一个优选的实施例，所述连接结构包括空心管8以及若干个连接座15；所述空心管8连接在活塞6和轮座11之间，连接座15设置在轮座11上且位于相邻两个转轮5之间，转轮5通过转轴19与连接座15活动连接且连接处设有扭簧。
22.在本实施例中示例性的，每组所述反馈单元包括安装座13、导电块14以及导电片12；所述安装座13设置在轮座11上且位于转轮5的一侧，导电块14设置在安装座13上，导电片12设置在转轮5的外壁上，导电块14位于导电片12的移动路径上。
23.在牵引机车运动并通过轮轴3带动测量臂2在检测箱1内转动，在离心力的作用下，转轮5能够带动活塞6朝检测箱1内壁的方向移动，在此过程中，根据转轮5移动的距离不同，
使得其中一个转轮5能够恰好与对应层级的阻尼条4接触，在阻尼条4和转轮5之间的摩擦阻力作用下，带动转轮5转动，从而使得导电片12和导电块14之间接触，，从而将数据反馈给牵引机车的控制室内，从而精准的向驾驶员反馈牵引机车的实时转速，避免出现超速的现象，相对传统的测速装置，本装置结构简单，利用转轮5在跟随测量臂2转动的过程中受到的离心力的作用而发生位移，并且将若干个阻尼条4以多层的方式分布在检测箱1内，使得不同速度下，不同位置的转轮5发生转动，从而通过反馈单元得到此时的转速数据并反馈给驾驶员，相较于传统的传感元件结构测速，在保证顺利测速的情况下，本装置经济效益更高且更方便后续的检修工作。
24.请参阅图1-5，作为本技术另一个优选的实施例，所述测速装置还包括锁轮模块，设置在空心管8和每个转轮5之间，用于固定转轮5的位置；其中所述锁轮模块包括：锁轮单元，数量为若干组且设置在连接座15和转轴19之间，用于固定转轴19；以及监控单元，设置在空心管8内且与锁轮单元连接，用于监控活塞6在空心管8内的位置并可控制锁轮单元工作。
25.在本实施例的一个具体情况中，所述锁轮单元包括卡条23、卡槽20、滑板21以及调节元件；所述卡槽20设置在转轴19上，滑板21活动设置在连接座15内且两者弹性连接，卡条23设置在滑板21上且位于卡槽20的一侧，卡条23和卡槽20相适配，调节元件设置在滑板21和连接座15之间且可调节滑板21在连接座15内的位置。
26.需要特别说明的是，所述调节元件可以为线性电机或者电缸，在本实施例中，所述调节元件优选为一组通电相斥的电磁铁22，滑板21和连接座15的相对面上均设有电磁铁22，至于电磁铁22的具体型号，在此不做具体限定。
27.在本实施例的了另一个具体情况中，所述监控单元包括滑块16、触点17以及若干个电极片18；所述滑块16活动设置在空心管8内且两者弹性连接，空心管8上设有输入孔9，触点17设置在滑块16上，电极片18的数量和锁轮单元的数量相同，若干个电极片18设置在空心管8内且位于触点17的移动路径上。
28.根据牵引机车的车轮转速的变化，使得转轮5相对测量臂2的伸出长度不同，在活塞6沿着空腔7移动时，能够将空腔7内的空气顺着输入孔9挤入空心管8内，从而推动滑块16如图3所示方向左移，根据车轮的转速，使得触点17与对应位置的电极片18之间接触，例如，在牵引机车车轮以最高速度转动时，能够使得触点17和对应位置的电极片18接触，从而使得如图3所示的其余两个转轮5对应的电磁铁22通电相吸，从而使得滑板21在连接座15内移动，使得卡条23插入卡槽20，使得转轮5的位置固定，只剩下一个恰好能跟宽度最小的阻尼条4接触的转轮5可活动，从而更加精准的反馈出车轮的转速，避免其余的两个转轮5可运动对牵引机车转速造成影响。
29.本技术的工作原理：将检测箱1安装在牵引机车上，将轮轴3和牵引机车的车轮连接，在牵引机车运动并通过轮轴3带动测量臂2在检测箱1内转动，在离心力的作用下，转轮5能够带动活塞6朝检测箱1内壁的方向移动，在此过程中，根据转轮5移动的距离不同，使得其中一个转轮5能够
恰好与对应层级的阻尼条4接触，在阻尼条4和转轮5之间的摩擦阻力作用下，带动转轮5转动，从而使得导电片12和导电块14之间接触，，从而将数据反馈给牵引机车的控制室内，从而精准的向驾驶员反馈牵引机车的实时转速，避免出现超速的现象，在活塞6沿着空腔7移动时，能够将空腔7内的空气顺着输入孔9挤入空心管8内，从而推动滑块16如图3所示方向左移，根据车轮的转速，使得触点17与对应位置的电极片18之间接触，例如，在牵引机车车轮以最高速度转动时，能够使得触点17和对应位置的电极片18接触，从而使得如图3所示的其余两个转轮5对应的电磁铁22通电相吸，从而使得滑板21在连接座15内移动，使得卡条23插入卡槽20，使得转轮5的位置固定，只剩下一个恰好能跟宽度最小的阻尼条4接触的转轮5可活动，从而更加精准的反馈出车轮的转速，避免其余的两个转轮5可运动对牵引机车转速造成影响，相对传统的测速装置，本装置结构简单，利用转轮5在跟随测量臂2转动的过程中受到的离心力的作用而发生位移，并且将若干个阻尼条4以多层的方式分布在检测箱1内，使得不同速度下，不同位置的转轮5发生转动，从而通过反馈单元得到此时的转速数据并反馈给驾驶员，相较于传统的传感元件结构测速，在保证顺利测速的情况下，本装置经济效益更高且更方便后续的检修工作。
30.以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。
31.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。