一種結合相對轉速與絕對地速的安全型測速裝置包括傳感器組件及處理電路板，傳感器組件包括均設置于機車輪對上的轉速傳感件與地速傳感件，處理電路板包括信號處理電路；轉速傳感件用于將檢測到的機車輪對的相對轉速信號傳送給所述信號處理電路，地速傳感件用于將檢測機車的絕對地速信號傳送給信號處理電路；信號處理電路用于采集并將相對轉速信號與所述絕對地速信號分別轉換為對應的機車輪對的轉速與機車的絕對地速。本實用新型專利技術測速裝置中轉速傳感器與地速傳感器兩種不同的測速技術的異構冗余，能夠確保系統的總失效率要遠低于采用同構冗余的現有系統，速度信號的安全性更好。
【技術實現步驟摘要】
本技術屬于機車測速領域，特別涉及一種結合相對轉速與絕對地速的安全型 測速裝置。
技術介紹
隨著當今國內火車車速和承載能力日益增長，安全行車也越來越得到廣泛的關注 與重視，這就要求列車必須準確可靠地接收到當前運行速度信號。其中，列控系統(LKJ，俗 稱機車黑匣子)是機車三大核心系統之一，用于列車運行安全防護和運行狀態記錄，其技術 狀態水平與行車安全有著最為直接的關聯。 機車上的測速裝置與列控系統配套，是機車最關鍵的外圍設備之一。目前，應用于 機車測速的傳感器主要采用光電轉速傳感器或的霍爾轉速傳感器。其中，上述單一的光電 轉速傳感器或的霍爾轉速傳感器通過采用同構冗余結構，進行多通道信號的輸出，以提高 列車安全性。然而，在機車運行過程發生空轉、滑行事件時均會導致光電轉速傳感器和霍爾 轉速傳感器輸出的速度信號不可信，列車安全性仍大大降低。另外，光電轉速傳感件安裝在 機車軸端上，在機車運行的過程中，輪對軸承的振動較大，污物較多，光電轉速傳感器長期 在振動、沖擊、污物的環境中工作，使得信號受到嚴重的影響。因此，面對復雜的工況，單一 的速度傳感器是無法滿足鐵路機車安全運營的需求。
技術實現思路
基于此，有必要提供一種提高機車安全性且降低總失效率的結合相對轉速與絕對 地速的安全型測速裝置。 結合相對轉速與絕對地速的安全型測速裝置包括傳感器組件及處理電路板，所述 傳感器組件包括均設置于所述機車輪對上的轉速傳感件與地速傳感件，所述處理電路板包 括信號處理電路;所述轉速傳感件用于將檢測到的所述機車輪對的相對轉速信號傳送給所 述信號處理電路，所述地速傳感件用于將檢測所述機車的絕對地速信號傳送給所述信號 處理電路;所述信號處理電路用于采集并將所述相對轉速信號與所述絕對地速信號分別轉 換為對應的機車輪對的轉速與機車的絕對地速。 在其中一個實施例中，所述轉速傳感件為兩組以上非接觸式的霍爾轉速傳感件， 所述地速傳感件為非接觸式的雷達地速傳感件。 在其中一個實施例中，所述轉速傳感件與所述地速傳感件采用異構冗余的結構。 在其中一個實施例中，所述轉速傳感件包括測速磁盤及伸入所述測速磁盤內的傳 感器，所述磁盤包括盤體以及設置于所述盤體內的若干磁性件，所述盤體內開設有磁感應 通道，所述傳感器包括感應探頭;所述若干磁性件依次設置于所述盤體上且在所述磁感應 通道內形成周期性變化的磁場，所述感應探頭伸入所述磁感應通道內切割所述磁場的磁感 線，并輸出周期性電信號。 在其中一個實施例中，所述盤體開設有周向均勻排列于所述磁感應通道外圍的若 干裝配槽，所述每個磁性件沿長度方向嵌入對應的裝配槽內，且每兩個相鄰所述磁性件之 間相互靠近的兩側為同名磁極;所述每個磁性件的充磁方向為寬度充磁。 在其中一個實施例中，所述地速傳感件上內置有多普勒雷達探頭，所述多普勒雷 達探頭以與水平面成40° ±3°的角度向地面探測地速。 本技術中轉速傳感器與地速傳感器兩種不同的測速技術的異構冗余，能夠確 保系統的總失效率要遠低于采用同構冗余的現有系統，速度信號的安全性更好。【附圖說明】 圖1為本技術較佳實施例中具有結合相對轉速與絕對地速的安全型測速裝置 的機車的部分結構示意圖； 圖2為圖1所示機車中轉速傳感件的結構示意圖； 圖3為圖1所示機車另一角度的結構示意圖； 圖4為圖2所示中磁盤的結構示意圖； 圖5為圖4所示中磁盤的剖視圖； 圖6為圖1所示機車中轉速傳感件與地速傳感件異構冗余的模型圖。【具體實施方式】 為了便于理解本技術，下面將參照相關附圖對本技術進行更全面的描 述。附圖中給出了本技術的較佳實施例。但是，本技術可以以許多不同的形式來實 現，并不限于本文所描述的實施例。相反地，提供這些實施例的目的是使對本技術的公 開內容的理解更加透徹全面。 需要說明的是，當元件被稱為"固定于"另一個元件，它可以直接在另一個元件上 或者也可以存在居中的元件。當一個元件被認為是"連接"另一個元件，它可以是直接連接 到另一個元件或者可能同時存在居中元件。 除非另有定義，本文所使用的所有的技術和科學術語與屬于本技術的技術領 域的技術人員通常理解的含義相同。本文中在本技術的說明書中所使用的術語只是為 了描述具體的實施例的目的，不是旨在于限制本技術。本文所使用的術語"及/或"包括 一個或多個相關的所列項目的任意的和所有的組合。 請參看圖1與圖2,本技術中一實施例的機車，其包括車體(圖未示）、設置于車 體上的輪對10以及結合相對轉速與絕對地速的安全型測速裝置30。其中，輪對10包括輪軸 11、車輪12、輪軸軸承13、與輪軸11定位配合的壓蓋15、軸箱17以及軸箱端蓋19。結合相對轉 速與絕對地速的安全型測速裝置30設置于輪對10上，用于檢測機車速度。其中，在本實施例 中，機車為鐵路機車;機車速度包括機車輪對10的相對轉速以及機車絕對地速的相互結合。 車輪12設置于輪軸11相對兩端。輪軸軸承13套設安裝于輪軸11上且位于對應側車 輪12的外側。壓蓋15大體為一端呈開口狀的中空圓柱形，其通過開口端罩設于輪軸11的末 端且通過固定件18(例如，螺釘）固定安裝于輪軸11上。壓蓋15呈開口的一端抵壓于輪軸軸 承13的內圈上，并可隨輪軸軸承13的內圈與輪軸11共同轉動。壓蓋15覆蓋于輪軸11末端的 表面開設有內孔150。軸箱17設置于輪軸軸承13的外圈上，并與輪軸軸承13的外圈一同保 持靜止不動。軸箱端蓋19的一端抵接于輪軸軸承13的外圈上并固定于軸箱17上。壓蓋15、軸 箱17以及軸箱端蓋19共同界定形成收容空間21。軸箱端蓋19上開設有外孔190,且外孔190 的中心軸線、內孔150的中心軸線以及輪軸11的中心軸線在同一條直線上。 請一并參看圖1與圖3,結合相對轉速與絕對地速的安全型測速裝置30包括傳感器 組件及處理電路板（圖未示）。其中，傳感器組件包括均設置于機車輪對10上的轉速傳感件 31及地速傳感件32。處理電路板包括信號處理電路以及電源處理電路。其中，轉速傳感件31 用于將檢測到的機車輪對10的相對轉速信號傳送給信號處理電路，地速傳感件32用于將檢 測到的機車的絕對地速信號傳送給信號處理電路。電源處理電路用于處理外部電源輸出的 電源輸入信號，以為傳感器組件與信號處理電路供電。信號處理電路用于采集并將轉速傳 感件31輸出的相對轉速信號與地速傳感件32輸出的絕對地速信號分別轉換為對應的機車 輪對1 〇的相對轉速與機車的絕對地速。 在本具體實施例中，傳感器組件為轉速傳感件31與地速傳感件32兩種測速技術的 異構冗余。其中，轉速傳感件31可為非接觸式的霍爾轉速傳感件，地速傳感件32可為非接觸 式的雷達地速傳感件。 具體地，請繼續參看圖2,轉速傳感件31包括測速磁盤310及與測速磁盤310配合的 傳感器312。測速磁盤310收容于收容空間21內，其一端通過內孔150固定安裝于輪軸11上。 測速磁盤310可隨輪軸11 一同轉動并產生周期性變化的磁場。傳感器312安裝于軸箱端蓋19 上，且一端通過外孔170伸入測速磁盤310內，用于感應周期性磁場并對應輸出周期性電信 號。其中，輪軸11、輪軸軸承13的內圈、壓蓋15以及測速磁盤310四者剛性本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種結合相對轉速與絕對地速的安全型測速裝置，用于檢測機車速度，其特征在于：包括傳感器組件及處理電路板，所述傳感器組件包括均設置于機車輪對上的轉速傳感件與地速傳感件，所述處理電路板包括信號處理電路；所述轉速傳感件用于將檢測到的所述機車輪對的相對轉速信號傳送給所述信號處理電路，所述地速傳感件用于將檢測所述機車的絕對地速信號傳送給所述信號處理電路；所述信號處理電路用于采集并將所述相對轉速信號與所述絕對地速信號分別轉換為對應的機車輪對的轉速與機車的絕對地速；所述轉速傳感件與所述地速傳感件采用異構冗余的結構。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：謝楓帆，王志軍，鄭衛萍，高國強，肖永亮，黃濤，張瑞峰，
申請(專利權)人：湖南廣思科技有限公司，
類型：新型
國別省市：湖南;43
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