监测轨道车辆中的轴承温度的装置和轨道车辆的转向架制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种监测在轨道车辆中用来引导运动部件(74)的轴承(71-73)、尤其是安置在高速列车转向架上的旋转轴承的轴承温度的装置，具有：轴承(71-73)；传感器(30)，其安置在轴承的材料中或者轴承附近以监测温度并用来产生与轴承温度相应的信号；第一分析计算装置(88)，其在信号技术上与传感器(30)相连接并用于从传感器(30)的信号确定出轴承温度，传感器(30)具有一结构单元，其中，至少一个温度计(62)与一个附加的电子温控开关(65)机械相连，温度计(62)在信号技术上与第一分析计算装置(88)相连接，还具有与开关(65)电相连的第二分析计算装置(83)，用于在开关(65)因轴承温度升高而断开电接触或者建立电接触时实施或触发预定行为。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及ー种用于监测轨道车辆中用来引导运动部件的轴承的轴承温度的装置。该轴承尤其是指旋转轴承，其优选安置在高速列车的转向架上。轨道车辆转向架上的旋转轴承例如有转动轮组的轴上的轴向轴承，用于把驱动カ传递到ー个或多个转动轮上的传动装置的传动装置轴承，以及把驱动转矩从驱动马达传递到传动装置或直接传递到转动轮或转动轮组上的驱动轴的轴承。本技术还涉及ー种轨道车辆的转向架。此外，本技术还涉及一种监测此类轴承的轴承温度的方法以及ー种制造用来监测此类轴承的轴承温度的装置的方法。本技术尤其涉及速度大于300km/h的高速列车领域。
技术介绍
已知，借助于安置在行驶路段上的装置来监测轨道车辆转向架中的旋转轴承、尤其是轴向轴承的过热。当轴承表面与被引导的、相对于轴承运动的部件之间的机械摩擦大于正常运转期间的摩擦时，就会产生过热，也就是说温度过高的现象。其原因通常是轴承有损坏或者被引导的部件上有损坏。具体轴承的特定温度被超过的情况可被理解成这样的警告信号可能发生进一步损伤或失灵(尤其是运动闭锁)。在达到相应轴承的更高的特定温度时，可以认为轴承或被引导的部件即将停止运转或者至少将发生严重损坏。如果是轨道车辆转向架中的旋转轴承，则有可能导致轨道车辆制动乃至停车。特别是对于高速列车而言，由于行驶速度特别快，在轴承温度超过ー预示将发生闭锁的临界值时，必须快速、可靠地作出反应。因此系统(尤其是安装在行驶路段上并识别过热的系统)的运行必须可靠。尤其是至少其功能安全性应达到根据IEC/EN61508标准的SIL2 (安全完整性水平第二级)。在有些国家，路段方面并没有用来监测温度的装置。在此情况下，轨道列车必须具有一个能够在车上识别过热并在必要时触发相应措施的系统。在此要确保具有与所要求的安全等级相符的功能性。此时可以将本身存在于轨道车辆中的控制和监测系统(通常称作TCMS,即列车控制和监测系统)设计得功能更可靠并在需要监测的轴承上安置温度计。该系统必须能够以正确的方式可靠地分析计算相应的温度測量值。另外，必须根据确定出的温度可靠地触发或采取相应预给定的措施，如列车制动直至停车。
技术实现思路
本技术的ー个目的是，给出一种监测在轨道车辆中用来引导运动部件的轴承的轴承温度的装置，该装置能够可靠地确定出轴承的高热运行状态，也就是说过热，其中，这种在功能可靠性方面符合要求的过热识别装置的成本应当低廉。本技术的另ー目的是，给出一种相应的用来监测轴承温度的方法以及ー种制造用于监测轴承温度的装置的方法。另外，根据本技术的ー个基本设想，即使轴承温度尚未意味着将要发生轴承失灵，也可以获知轴承温度。例如，轨道车辆的驾驶员可以通过驾驶台中的指示器读出轴承温度或者在轴承温度稍有升高时就得到警告信号。这样，驾驶员基于经验，就可在例如随后的机会中让人对轴承或运动部件实施检测或维护。但本技术认为，在功能方面特别可靠、不仅能够连续地获知和处理轴承温度、而且还能在达到给定的判据(如轴承温度达到预定的界限温度)时执行或触发预定的相应行为(如制动轨道车辆)的分析计算装置，其成本特别高。当这种用来连续探測和处理温度测量值的分析计算装置还在轨道车辆中承担其它监测和控制任务(如前文提到的TCMS)时尤为如此。这些其它任务例如包括监测和调节速度、控制驱动和制动系统以及记录信息以作为维护轨道车辆的根据(也就是诊断功能)。 现在可以通过附加的温度传感器对ー复杂程度稍低的监测系统提供轴承温度信息，该复杂程度稍低的系统相应地被设计得功能更可靠。然而要监测的轴承的区域内的结构空间有限的，并且，尤其是在转向架中不希望敷设附加的连接电缆。轴承与轴承壳体也应尽可能少地具有可能降低机械强度(特别是降低轴承壳体机械强度)且可能导致脏物或湿气侵入的开ロ。 因此建议，至少ー个温度计以及ー个附加的电子温控开关组成ー个共同的传感器(下文也称作传感器単元或结构单元)并将其相应地定位以监测轴承温度。支承，所述温度计连接在一第一分析计算装置上，该第一分析计算装置接收并处理或者中继传输相应于轴承当前温度的信号。该信息例如可以输出给驾驶员(见上文)和或用于车辆诊断(见上文)。所述电子温控开关是/被与一分开的第二分析计算装置连接在一起，该第二分析计算装置仅需确定所述开关的开关状态有否改变。该开关例如或者被设计成断路器，其在传感器的特征温度时断开电路；或者例如设计成短路开关，在温度达到对于传感器而言的特征温度时在两个电导线之间建立电接触。在这两种情况中，第二分析计算装置能够对开关状态的毎次变换作出反应并实施或触发预定行为，例如制动轨道车辆。替换自动实施制动，第二分析计算装置也可以例如向制动系统和/或驾驶员发出相应的请求信号。 电子开关状态的变化的探测可以用简单的方式可靠地进行。例如仅存在两个将安置在传感器中的电子开关与第二分析计算装置电连接的导线。如果传感器内部的开关在这两条导线之间建立了电连接或者断开了这些导线之间的接触，这可被第二分析计算装置简单并可靠地探測到。例如，在开关闭合(即开关把两个导线连接到一起)吋，由第二分析计算装置所施加的电压导致电流通过这些导线，该电流例如可通过ー电阻上的电压降以通常的方式探測出。如果开关设计成断路器，那么打开开关则导致两个导线间的连接断开并因此例如导致这些导线之一的电势产生变化,如果此时在另ー导线上相对于第三參考电势施加了ー电压。其中一条导线上的电势例如可通过相对于參考电势的相应电压探測到，其中，该电压例如在连接在要监测的电势和參考电势的ー个大电阻上下降。尤其建议一种用于监测轨道车辆中用来引导运动部件的轴承、尤其是在高速列车转向架上的旋转轴承的轴承温度的装置，该装置具有 轴承 传感器，其安置在所述轴承的材料之中或者安置在实施轴承附近以便实施温度监测，并被设计用来产生与轴承温度相应的信号， 第一分析计算装置，其在信号技术方面与所述传感器相连接，并被设计用于从传感器信号确定出轴承温度和/或指示此轴承温度或者将此轴承温度发送给轨道车辆的另一系统，其中，该传感器具有一结构单元，在该结构单元中，至少ー个温度计与ー个附加的电子温控开关在机械上彼此相连，其中，所述温度计在信号技术方面与第一分析计算装置相连接；该装置还具有一第二分析计算装置，该第二分析计算装置与所述开关电连接并被设计用于在开关因轴承温度升高而断开电接触或者在开关因轴承温度升高而建立导电接触时实施或触发ー预定行为。 还提出一种监测在轨道车辆中用来引导运动部件的轴承、尤其是高速列车转向架上的旋转轴承的轴承温度的方法，其中 为了监测温度而安置在所述轴承的材料之中或者安置在所述轴承附近的ー传感器产生ー个与轴承温度相应的信号， 由在信号技术上与所述传感器相连的第一分析计算装置对该信号进行处理，并由此确定出轴承温度，和/或，由所述第一分析计算装置通过使用该信号来指示轴承温度或者将此轴承温度发送给轨道车辆的另一系统， 在传感器的一结构单元中安装有至少ー个温度计以及一个附加的电子温控开关， 所述温度计和开关在机械上彼此相连， 所述温度计产生所述信号并将之发送给第一分析计算装置， 第二分析计算装置与开关电相连，当开关因轴承温度升高而断开电接触或者当开关因轴承温度升高而建立电接触时，该第二分析计算装置实施或本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于监测在轨道车辆中用来引导运动部件（74）的轴承（71?73）的轴承温度的装置，其中，该装置具有：?·轴承（71?73）?·传感器（30），其为了监测温度而安置在所述轴承的材料之中或者所述轴承（71?73）的附近，并被设计用来产生一与轴承温度相应的信号，?·第一分析计算装置（88），其在信号技术上与所述传感器（30）相连接并被设计用于从所述传感器（30）的信号确定出轴承温度和/或指示此轴承温度或者将此轴承温度发送给轨道车辆的另一系统（89），?其特征在于，所述传感器（30）具有一结构单元，在该结构单元中，至少一个温度计（62）与一个附加的电子温控开关（65）机械地彼此相连，其中，所述温度计（62）在信号技术上与所述第一分析计算装置（88）相连接；该装置还具有一第二分析计算装置（81），该第二分析计算装置与所述开关（65）电连接并被设计用于在所述开关（65）因轴承温度升高而断开电接触时或者在所述开关（65）因轴承温度升高而建立电接触时实施或触发一预定行为。

【技术特征摘要】
2011.04.04 DE 102011006742.61.一种用于监测在轨道车辆中用来引导运动部件(74)的轴承(71-73)的轴承温度的装置，其中，该装置具有 轴承(71-73) 传感器(30)，其为了监测温度而安置在所述轴承的材料之中或者所述轴承(71-73)的附近，并被设计用来产生一与轴承温度相应的信号， 第一分析计算装置(88 )，其在信号技术上与所述传感器(30 )相连接并被设计用于从所述传感器(30)的信号确定出轴承温度和/或指示此轴承温度或者将此轴承温度发送给轨道车辆的另一系统(89)，其特征在于，所述传感器(30)具有一结构单元，在该结构单元中，至少一个温度计(62)与一个附加的电子温控开关(65)机械地彼此相连，其中，所述温度计(62)在信号技术上与所述第一分析计算装置(88)相连接；该装置还具有一第二分析计算装置(81)，该第二分析计算装置与所述开关(65)电连接并被设计用于在所述开关(65)因轴承温度升高而断开电接触时或者在所述开关(65)因轴承温度升高而建立电接触时实施或触发一预定行为。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述结构单元具有一壳体(32)，在该壳体中安置有所述至少一个温度计(62)以及所述电子开关(65)。3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述壳体(32)是管状的。4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述壳体(32)被安置在所述轴承(71-73)的轴承壳体(31)的一钻孔(61)中。5.根据权利要求2至4之一所述的装置，其特征在于，所述至少一个温度计(62)和所述附加的电子开关(65)是与所述壳体(32)直接机械接触的。6.根据权利要求1至4之一所述的装置，其特征在于，设置有多个传感器(50)以及一个或多个轴承，所述传感器(50)中的每一个均安置在所述轴承之一的材料中或所述轴承之一的附近，并且，这些传感器(50)的电子温控开关(65)在电学上是串联连接的，使得通过所述电子温控开关(65)之一由于达到一升高的轴承温度而打开就将一电路断开，其中，所述第二分析计算装置被设计成用于在该电路断开时实施或触发所述预定行为。7.根据权利要求1至4之一所述的装置，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·布雷姆，N·埃德勒，G·尼施维茨，
申请(专利权)人：庞巴迪运输有限公司，
类型：实用新型
国别省市：