铁路车辆车轮传感器制造技术

一种专用于铁路运行车辆轮轴信号采集的传感器，外壳为绝缘材料，主要构件为磁性体托架和安装在磁性体托架上、绕制方向与铁路电力线干扰感生磁场方向平行的感应线圈，一种采用单极性双线圈安装在倒Ｔ型托架上，另一种采用双极性单线圈安装在类Ｕ型托架上。两种方案的引出线均与固定在外壳上的防水电气插座电气连接或通过尼龙快速接头直接引出。本实用新型专利技术原材料质量高、维护成本低、使用寿命长、测试准确、强度高、绝缘性好、抗震性好、抗温度冲击性高、抗腐蚀性强、抗电气干扰能力强。适合于各种环境下铁路运行车辆轮轴信号的采集。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及传感器，具体涉及一种专用于铁路运行车辆轮轴信号采集的传感 器。
技术介绍
铁路车辆车轮传感器是铁路车辆THDS红外线轴温探测系统、TFDS货车运行故障 动态图像检测系统、TPDS货车运行状态地面安全监测系统、TADS货车滚动轴承早期故障轨 边声学诊断系统、AEI车号识别系统等轨边设备中，卡在钢轨内侧的关键部件。与本实用新 型最接近的现有技术是本公司的技术专利ZL99241341.9，本技术是在该专利基 础上的改进和补充。专利ZL99241341.9公开了一种铁路新型车轮传感器(原名称为"车辆 轴位传感器")，适用于任何条件和环境的铁路区段运行。外壳为金属铝，主体结构为倒T形 磁性体， 一组两个感应线圈，绕制方向与铁路电力线干扰感生磁场方向平行，理论上干扰磁 场影响降低为零；磁性体磁路相对闭合，增加了传感器触发灵敏度，提高了使用寿命。传感 器用防水电气插座电气连接，保证了各种使用环境下绝缘强度。列车探测区域内每个测试 点只需安装一个该对比文件所述的传感器，即可保证前述各个铁路车辆地面监测系统的正 常运行，原材料质量高、运用成本低、维护成本低、提高了使用寿命、抗干扰能力强、测试准 确。 专利ZL99241341. 9的不足是使用了铝质外壳，铝外壳有如下不足(1)绝缘性差。 由于铝有良好的导电性，该传感器是卡在钢轨内侧工作的，遇到雷雨天气，传感器会因雷烧 坏；(2)抗温度冲击性差。铝有良好的导热性，一年四季温差很大，特别是在北方，大的温差 会导致铝外壳老化、开裂，潮气就会进入传感器内，使测试灵敏度下降，影响测试结果；(3) 抗腐蚀性差。这使长期在野外服役的传感器寿命相对降低；(4)抗电气干扰能力差。该传 感器是在电器区域内工作，抗电气干扰能力差会导致传感器测试出现误差，进而影响前述 各个铁路车辆地面监测系统的探测结果。(5)、强度低，抗震动性差。铝外壳软，强度低，传 感器长期工作在钢轨内侧，列车通过时震动很大，而强度低、抗震性差的属性使传感器产生 测试误差，最终影响列车安全。
技术实现思路
本技术的目的就是克服现有技术中存在的缺点，提供一种绝缘性好、抗温度 冲击性高、抗腐蚀性强、抗电气干扰能力强、抗震性强、强度高、寿命更长和性能更稳定的铁 路车辆车轮传感器。 为实现此目的，本技术采用如下技术方案 —种铁路车辆车轮传感器，包括外壳；一组两个套在倒T形磁性体托架上的感应 线圈，串接后与外壳上的电气部件进行电气连接，所述的电气连接采用固定在外壳上的防水电气插座实现，2个感应线圈绕制方向平行放置，绕制方向与铁路电力线干扰感生磁场方 向平行；倒T形磁性体的竖直中段主体为长方体形或圆柱形永久磁体，其特征是，所述外壳3为绝缘材料。 所述绝缘材料使用工程塑料；所述感应线圈串接后与外壳上的电气部件进行的电气连接由电缆穿过固定在外壳上的尼龙快速接头实现。 —种铁路车辆车轮传感器，包括外壳，磁性体托架，感应线圈，感应线圈引出线与外壳上的电气部件进行电气连接，所述的电气连接采用固定在外壳上的防水电气插座实现，感应线圈安装在磁性体托架上，其绕制方向与铁路电力线干扰感生磁场方向平行，其特征是，所述外壳为绝缘材料，所述感应线圈为双极性单线圈，所述磁性体托架为类U形。 所述绝缘材料使用工程塑料；所述感应线圈引出线与外壳上的电气部件进行的电气连接由电缆穿过固定在外壳上的尼龙快速接头实现；所述磁性体托架的类U形底部为导磁的铁磁性物质，两侧边为永磁体。 与现有技术相比，本技术有如下实质性特点和进步外壳采用绝缘材料，其绝 缘性好、抗温度冲击性高、抗腐蚀性强、抗电气干扰能力强，抗振动性好，强度高，在雷电天 气、温差变化大、大气及腐蚀性氛围中、工作区域内电气干扰的情况下及列车通过时强烈震 动情况下，均能保证外壳的高强度及性能稳定，不被任何可能的因素破坏，保证了外壳的质 量，进而保证了铁路新型车轮传感器的质量，使其使用寿命更长，性能更稳定，最终保证了 前述各个铁路车辆地面监测系统的探测结果。 本技术同一个思路下的另一个技术方案采用安装在类U形的磁性体托架 上，绕制方向与铁路电力线干扰感生磁场方向平行的双极性单线圈。该技术方案的原理及 总思路与现有技术相同，提供的铁路新型车轮传感器既有现有技术的优点，同时外壳采用 绝缘材料，又使其具有上述分析的绝缘材料外壳带来的实质性特点和进步。附图说明图1是本技术双线圈技术方案在运用现场的安装示图。 图2是双线圈技术方案最佳实施例的纵向实体剖面及其在钢轨上的实体安装位 置图(安装架未画出)。 图3是双极性单线圈安装在类U形磁性体托架上的示意图。 图4为双极性单线圈传感器使用状态安装示意图。 图中所示 1.钢轨顶端面；2.钢轨体；3.防水电气插座或尼龙快速接头引出电缆线；4.绝缘材料外壳；5、6为线圈尼龙骨架；7、8为感应线圈；9.绝缘材料底盖扳；10.长方体或圆柱形 永磁体；11.倒T形轭铁；12.单感应线圈；13.类U形磁性体托架。具体实施方式以下结合附图及最佳实施例对本技术做详细描述。 本技术的运行列车轴位传感器是无源器件，核心就是磁性体托架和安装在磁 性体托架上、绕制方向与铁路电力线干扰感生磁场方向平行的感应线圈，在有效磁场中，由 感应电压公式<formula>formula see original document page 5</formula> <formula>formula see original document page 5</formula> 其中n为感应线圈匝数，①为穿过n匝线圈的磁通量。当运行列车的车轮轮缘压过卡在钢轨内侧的传感器顶端时，t将随列车运行速度而异，产生一个跨度较大的变化量，从而在传感器防水电气插座或通过尼龙快速接头引出电缆线输出端口上产生一个各个 铁路车辆地面监测系统所需要的控制电压。 图1所示任何条件下的列车红外线轴温探测区城内，一组三个探测点的示例No. 1、 No. 2、 No. 3，每个探测点只需装设本技术提供的传感器1个，即可保证该系统正常运用。在列车机头驶过后，No. l立即预告列车到达，启动该系统开机，并进行系统自检、遥测、通信联络沟通和校验。 No. 2和No. 3的作用有四个 1、提供该系统探测器相应动作启闭信号； 2、提供通过列车总轴数信号和车辆轴距信号以及速度、方向、辆数等综合信号； 3、列车通过后，定时关闭该系统； 4、当逆向列车通过时，向系统送出锁闭信号。 其他探测系统可根据设计，按要求配备相应数量传感器。 图2中，标记1为钢轨顶端面，2为钢轨体，由图可以看出，本技术安装在钢轨 内侧。倒T形磁性体托架由长方体或圆柱体磁体10与倒T形轭铁11粘接而成。感应线圈 7、8绕在长方体形、中空骨架5、6上，然后套在倒T形磁性体托架的底部横条上；线圈相互 串联后，其余的两个出头分别与紧固在绝缘材料外壳4侧面或背面的防水电气插座或通过 尼龙快速接头引出电缆线3相应端子电气连接。装配完毕后，再用严格工艺规范的环氧树 脂浇灌方法将传感器外壳4内腔整体灌封，最后，将绝缘材料底盖扳9与其外壳合上，并且 保持严格的电气连接，形成一个真正的隔离腔体。 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铁路车辆车轮传感器，包括外壳；一组两个套在倒Ｔ形磁性体托架上的感应线圈，串接后与外壳上的电气部件进行电气连接，所述的电气连接采用固定在外壳上的防水电气插座实现，２个感应线圈绕制方向平行放置，绕制方向与铁路电力线干扰感生磁场方向平行；倒Ｔ形磁性体的竖直中段主体为长方体形或圆柱形永久磁体，其特征是，所述外壳为绝缘材料。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈子康，
申请(专利权)人：陈子康，
类型：实用新型
国别省市：90[中国|成都]