一种速度传感器和一种牵引电机转子测速系统技术方案

本发明专利技术提供了一种速度传感器，包括探头组件、弯头外壳和传输电缆；所述探头组件包括印刷电路板、定位件和2个霍尔元器件；所述弯头外壳包括弯折结构的外壳头部和外壳尾套，探头组件安装于外壳头部，传输电缆穿设于弯头外壳内；传输电缆的一端与探头组件的印制电路板焊接，另一端延伸至弯头外壳外部。本发明专利技术还提供了一种采用该速度传感器的牵引电机转子测速系统。本发明专利技术的提供的速度传感器，结构简单可靠，其外形尺寸能满足机车牵引电机的安装尺寸要求，采用该速度传感器的牵引电机转子测速系统具有较高的感应灵敏度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于牵引电机转子测速领域，尤其涉及ー种速度传感器和一种牵引电机转子测速系统。
技术介绍
轨道车辆上，车辆动力系统的控制很大程度上取决于它所采集到的速度信号的精度和可靠性，而所采集的速度信号包括当前速度值以及速度的变化量。在机车的牵引控制、车轮滑动保护、列车控制、车门控制过程中都要涉及到速度信号的采集问题，其一般是通过许多的速度传感器完成。目前最常用的速度传感器类型是霍尔式双通道速度传感器，其原理为差分速度传感器与齿轮配合适用于产生两路移位方波信号，同时产生的脉冲频率与齿轮旋转速度成正比。它的感应元件是两个磁性偏置霍尔元器件，与放大器和短路保护线路激励器相接。目前常用的速度传感器的结构如图I所示，它们的金属外壳探头与尾套之间一般是采用呈180°角度设计，一方面金属外壳易于加工，具有最大设计空间，也利于印刷电路板和传输电缆之间的安装。而轻轨机车的牵引电机，由于其电机端盖与轴承端盖之间垂直间隙较小，采用180°角设计方式的速度传感器外形安装尺寸无法满足其安装要求。
技术实现思路
本专利技术解决了现有技术中速度传感器不能适用于机车牵引电机安装尺寸要求的技术问题。本专利技术提供了ー种速度传感器，包括探头组件、弯头外壳和传输电缆；所述探头组件包括印刷电路板、定位件和2个霍尔元器件；所述定位件的一端通过卡合槽与印刷电路板卡接，另一端通过卡合孔与2个霍尔元器件卡接，2个霍尔元器件的金属管脚穿过定位件与印刷电路板焊接； 所述弯头外壳包括弯折结构的外壳头部和外壳尾套，探头组件安装于外壳头部，传输电缆穿设于弯头外壳内；传输电缆的一端与探头组件的印制电路板焊接，另一端延伸至弯头外壳外部。作为本专利技术的进ー步改进，所述霍尔元器件与磁铁集成为一体结构的芯片。作为本专利技术的进ー步改进，外壳头部与外壳尾套之间的弯折角度为90°。作为本专利技术的进ー步改进，所述印刷电路板的外壁与弯头外壳的内壁之间、以及定位件的外壁与弯头外壳的内壁之间均设有用于灌胶的注胶孔。作为本专利技术的进ー步改进，弯头外壳内通过注胶孔填充有绝缘导热胶。作为本专利技术的进ー步改进，所述传输电缆的芯线位于弯头外壳的中心位置。本专利技术还提供了ー种牵引电机转子测速系统，包括与机车牵引电机固定安装的速度传感器；其中，所述速度传感器为本专利技术提供的速度传感器，所述速度传感器的外壳头部与机车牵引电机的齿轮中心对齐。本专利技术提供的速度传感器，结构简单可靠，另外通过采用具有弯折结构的传感器外壳，使得本专利技术提供的速度传感器的外形尺寸能满足轻轨机车牵引电机的安装尺寸要求。本专利技术提供的牵引电机转子测速系统，通过采用本专利技术提供的速度传感器，同时保证外壳头部与机车牵引电机的齿轮中心对齐，能有效提高产品的感应灵敏度。附图说明图I为现有技术提供的速度传感器的结构示意图。 图2为本专利技术提供的速度传感器的结构示意图。图3为本专利技术提供的速度传感器中弯头外壳的结构示意图。图4为本专利技术提供的速度传感器中外壳尾部电缆与不锈钢紧固套、铜紧固套的结构示意图。图5为本专利技术提供的牵引电机转子测速系统结构示意图。其中，I—霍尔元器件，2——定位件，3——印刷电路板，4——注胶孔，5——弯头外売，6——传输电缆，7——机车牵引电机的齿轮，8——不锈钢紧固套，9——黄铜紧固套；51——外壳头部，52——外壳尾套。具体实施例方式为了使本专利技术所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一歩详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用干限定本专利技术。如图2所示，本专利技术提供了ー种速度传感器，包括探头组件、弯头外壳5和传输电缆6。所述探头组件包括印刷电路板3、定位件2和2个霍尔元器件I。所述定位件2的一端通过卡合槽与印刷电路板3卡接，另一端通过卡合孔与2个霍尔元器件I卡接。定位件2上设有通孔，2个霍尔元器件I的金属管脚穿过定位件2上的通孔与印刷电路板3焊接。如图3所示，所述弯头外壳5包括弯折结构的外壳头部51和外壳尾套52。探头组件安装于外壳头部51。传输电缆6穿设于弯头外壳5内。传输电缆6的一端与探头组件的印制电路板3焊接，另一端延伸至弯头外壳5的外部。优选情况下，如图2或图3所示，夕卜壳头部51与外壳尾套52之间的弯折角度为90°。外壳头部51与外壳尾套52之间弯折角度为90°时，可以最大化的利用电机端盖与轴承端盖之间的垂直间隙，因此使得本专利技术的速度传感器适用于轻轨机车的牵引电机；另外，也便于金属外壳机械加工，且此时传输电缆6与车体安装也最适合。本专利技术中，所述霍尔元器件I为与磁铁集成为一体结构的芯片。通过一体化设计，能减小芯片所占空间，大大降低安装エ艺的难度。所示定位件2可采用现有技术中常用的各种工程塑料定位件，其一端设有卡合槽，用于卡接印刷电路板3，另一端设有卡合孔，用于卡接霍尔元器件I。所述弯头外壳5可采用现有技术中常用的不锈钢外売。本专利技术中，所述印刷电路板3的外壁与弯头外壳5的内壁之间、以及定位件2的外壁与弯头外壳5的内壁之间均设有用于灌胶的注胶孔4，如图2所示。即可通过往所述注胶孔4内灌入绝缘导热胶，使绝缘导热胶进入弯头外壳5内部并固化，保证产品的密封性能、散热、防震动和电磁兼容性能，提高产品的机械和电气性能。作为本专利技术的ー种优选实施方式，如图2所不,所述传输电缆6的芯线位于弯头外壳5的中心位置，可有效保证速度传感器的绝缘耐压性能。如图4所示，所述传输电缆6在外壳尾套52处通过不锈钢紧固套8和黄铜紧固套9过盈配合被锁紧。本专利技术的专利技术人发现，本专利技术提供的速度传感器通过采用弯头外壳5的结构设计，不仅可使速度传感器满足电机端盖与轴承端盖之间垂直间隙较小安装尺寸要求，而且此种结构形式使得传输电缆6在车底下安装固定时与车体轴承处于平行状态,便于传输电缆6在轴承上的固定并使传输电缆6在机车运行时受到的震动冲击影响最小。采用弯头外壳5的结构设计后，主要是产生以下2个方面的影响1、印刷电路板3制作由于本专利技术提供的速度传感器较普通速度传感器的探头短，因此印刷电路板3在制作时可以折断成2段，分别安装在探头及与探头垂直的外壳处；也可通过减小印刷电路板3上元器件体积或者改变元器件走线，使印刷电路板3结构更加紧凑从而可减小印刷电路板3的长度，以满足安装要求。而本专利技术则是通过采用后者紧凑电路板的结构而解决其安装问题。2、传输电缆6装配传输电缆6的芯线是直接焊接在印刷电路板上，然后随弯头外壳5折弯90°并延伸至外部，可借助エ装实现。否则传输电缆6的芯线距离金属的弯头外壳5过近，产品的绝缘耐压性能得不到保证。如图5所示，本专利技术还提供了ー种牵引电机转子测速系统，包括与机车牵引电机固定安装的速度传感器；其中，所述速度传感器为本专利技术提供的速度传感器，所述速度传感器的霍尔元器件I与机车牵引电机的齿轮7中心对齐。本专利技术提供的牵引电机转子测速系统，具有较高的感应灵敏度。具体地，所述速度传感器通过螺丝与紧固件固定安装于机车牵引电机的电机端盖上。与现有技术相比，本专利技术提供的速度传感器以及牵引电机转子测速系统还具有以下优点 I采用屏蔽、一点接地、信号整合、干净电源措施，能满足机车车辆运行的高安全性、高可靠性、高维护性能以及电磁兼容(EMC)性能的要求。2、印刷电路板3上采用贴片封装的元器件能有效减小传感器印刷电路本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.ー种速度传感器，其特征在于，所述速度传感器包括探头组件、弯头外壳和传输电缆；所述探头组件包括印刷电路板、定位件和2个霍尔元器件；所述定位件的一端通过卡合槽与印刷电路板卡接，另一端通过卡合孔与2个霍尔元器件卡接，2个霍尔元器件的金属管脚穿过定位件与印刷电路板焊接； 所述弯头外壳包括弯折结构的外壳头部和外壳尾套，探头组件安装于外壳头部，传输电缆穿设于弯头外壳内；传输电缆的一端与探头组件的印制电路板焊接，另一端延伸至弯头外壳外部。2.根据权利要求I所述的速度传感器，其特征在于，所述霍尔元器件为与磁铁集成为一体结构的芯片。3.根据权利要求I或2所述的速度传感器，其特征在于，外壳头部与外壳尾套之间的弯折角度为90°。4.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：张赟，陈明，袁乐，
申请(专利权)人：株洲电力机车电机修造有限公司，
类型：发明
国别省市：