測速裝置及其安裝方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于機車測速領域，特別涉及一種測速裝置及其安裝方法。
【背景技術】
[0002] 目前在鐵路機車測速領域主要采用的是單圈脈沖數為200個的光電式轉速傳感 器或單圈脈沖數為80個的非接觸式霍爾轉速傳感器。
[0003] 其中，光電式速度傳感器，其內部均含有傳動軸承，在機車振動、沖擊、高轉速和長 期運行等復合條件下，傳動軸承的磨損限制了傳感器的整體可靠性水平；另一方面，傳感器 通過軸端的方榫和機車軸端的方孔套聯接實現傳動測速，兩者聯接部分的配合尺寸、潤滑 狀態和軸向相對竄動等因素決定了兩者之間的磨耗，稍有異常，磨耗將急劇上升，迅速拉低 整體可靠性水平或失效。
[0004] 霍爾轉速傳感器，在徑向非接觸式感應測速齒盤的外圈輸出速度信號，其軸端 的安裝方式與光電式轉速傳感器完全不同，測速齒盤齒頂與感應頭端面的感應距離為 0. 5mm-2. 0mm，其測速感應間隙較小，裝配適應性較差。
【發明內容】
[0005] 基于此，有必要提供一種測速感應間隙較大且裝配適應性較佳的非接觸式的測速 裝置。
[0006] 還有必要提供一種該測速裝置的安裝方法。
[0007] -種測速裝置，包括磁盤及與磁盤配合的傳感器，磁盤包括盤體及設置于盤體內 的若干磁性件，盤體的內圈開設有磁感應通道，傳感器包括感應探頭；若干磁性件依次設置 于盤體上且在磁感應通道內形成周期性變化的磁場，感應探頭伸入磁感應通道內切割磁場 的磁感線，并輸出周期性電信號。
[0008] 在其中一種實施方式中，若干磁性件沿周向均勻排列于磁感應通道外，并在磁感 應通道內沿徑向形成周期性變化的連續磁場。
[0009] 在其中一種實施方式中，若干磁性件周向排列于磁感應通道外，且每兩個相鄰磁 性件之間相互靠近的兩側為同名磁極。
[0010] 在其中一種實施方式中，所述盤體開設有周向均勻排列于所述磁感應通道外的若 干裝配槽，且每條所述裝配槽的延伸方向與所述磁感應通道的軸向平行。
[0011] 在其中一種實施方式中，所述磁感應件為插入對應裝配槽內由釹鐵硼永磁材料制 成的磁條，每根所述磁條的充磁方向與其嵌入對應裝配槽內的方向相互垂直。
[0012] 在其中一種實施方式中，所述磁條的充磁方向為寬度充磁，且每根所述磁條沿長 度方向嵌入對應的裝配槽內。
[0013] 在其中一種實施方式中，所述傳感器為霍爾傳感器，其前端的感應探頭為三爪感 應頭。
[0014] 本發明還提供一種測速裝置的安裝方法，所述測速裝置的安裝方法包括：
[0015] 將磁盤的一端固定安裝于輪軸上，其中所述磁盤的內圈開設有磁感應通道，所述 磁感應通道內形成有周期性變化的磁場；
[0016] 將傳感器的一端伸入所述磁盤內圈的所述磁感應通道內切割所述磁場的磁感線。
[0017] 在其中一種實施方式中，所述磁感應通道外沿周向均勻排列有若干磁性件，若干 所述磁性件在所述磁感應通道內沿徑向形成周期性變化的連接磁場，所述傳感器包括感應 探頭；其中，將磁盤的一端固定安裝于輪軸上的步驟包括：
[0018] 將所述磁盤的一端固定安裝于所述輪軸上并隨所述輪軸一同轉動產生周期性變 化的磁場；
[0019] 將傳感器的一端伸入所述磁盤內圈的所述磁感應通道內切割所述磁場的磁感線 的步驟包括：
[0020] 將所述感應探頭伸入所述磁感應通道內并包圍于若干所述磁性件之間。
[0021] 在其中一種實施方式中，將傳感器的一端伸入所述磁盤內圈的所述磁感應通道內 切割所述磁場的磁感線的步驟包括：
[0022] 將輪軸軸承套設安裝于所述輪軸上；
[0023] 將端蓋設置于所述輪軸軸承的外圈上，并與所述輪軸軸承的外圈一同保持靜止； 其中所述端蓋上開設有外孔；
[0024] 將所述傳感器安裝于所述端蓋上，且將所述感應探頭通過所述外孔伸入所述磁盤 內圈的所述磁感應通道內。
[0025] 本發明測速裝置中傳感器采用內圈感應的方式且感應間隙范圍大，安裝時允許偏 心量大，裝配適應性佳。且測速裝置內部無任何旋轉部件與傳動部件，節省下來的空間全部 分配給電氣部分，用于加強抗干擾能力，安全可靠。
【附圖說明】
[0026] 圖1為本發明較佳實施例中帶測速裝置的機車的部分結構示意圖；
[0027] 圖2為圖1所示帶測速裝置的機車的磁盤的結構示意圖；
[0028] 圖3為圖2所示磁盤的剖視圖；
[0029] 圖4為圖2所示中磁盤磁極排布示意圖；
[0030] 圖5為圖2所示中磁盤的磁感應通道內磁場強度分布曲線圖。
【具體實施方式】
[0031] 為了便于理解本發明，下面將參照相關附圖對本發明進行更全面的描述。附圖中 給出了本發明的較佳實施例。但是，本發明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發明的公開內容的理解更加透徹 全面。
[0032] 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。
[0033] 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發明的技術領域的 技術人員通常理解的含義相同。本文中在本發明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，不是旨在于限制本發明。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。
[0034] 請參看圖1，本發明中一實施例的機車，其包括車體（圖未示）、設置于車體上的輪 對（圖未示）以及測速裝置30。其中，輪對包括輪軸11、車輪（圖未示）、輪軸軸承13、與 輪軸11定位配合的壓蓋15以及端蓋17。
[0035] 車輪設置于輪軸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。端蓋17的一端抵接于輪軸軸承13的外圈上并與輪軸 軸承13的外圈一同保持靜止不動。端蓋17與壓蓋15共同界定形成收容空間19。端蓋17 上開設有外孔170,且外孔170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。
[0036] 測速裝置30包括磁盤31及與磁盤31配合的傳感器33。磁盤31收容于收容空間 19內，其一端通過內孔150固定安裝于輪軸11上。磁盤31可隨輪軸11 一同轉動并產生周 期性變化的磁場。傳感器33安裝于端蓋17上，且一端通過外孔170伸入磁盤31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 及磁盤31四者剛性連接在一起，并可隨輪軸11 一同轉動，視為轉子。傳感器33安裝于端 蓋17上并與輪軸軸承13的外圈一同保持靜止不動，并在機車輪軸11轉動時，視為定子。
[0037] 請參看圖2與圖3,磁盤31包括盤體310、凸臺312、延伸邊314以及設置于盤體 310內的若干磁性件316。盤體310大體為中空圓柱形，其內圈開設有磁感應通道3101。若 干磁性件316設置于盤體310上且在磁感應通道3101內形成周期性變化的磁場。傳感器 33包括伸入磁感應通道3101內的感應探頭330。感應探頭330伸入磁感應通道3101內切 割該磁場的磁感線，并輸出周期性電信號，以進行后級處理，輸出對應速度信號。
[0038] 具體地，盤體310的內圈開設有周向均勻排列于磁感應通道3101外的若干裝配槽 3103。其中，每條裝配槽3103的延伸方向與磁感應通道3101的軸向平行。裝配槽3103在 本具體實施例中與磁感應通道3101通過盤體310的內壁面分隔。可以理解地，在其它一些 實施例中，裝配槽3103亦可直接設置于盤體310內壁面上并與磁感應通道3101連通。
[0039] 凸臺312由盤體310的末端沿軸向繼續延伸形成，并在安裝時與壓蓋15的內孔 150定位配合。其中，磁感應通道3101貫穿于盤體310與凸臺312。延伸邊314設置于凸 臺312的外壁面上并通過若干固定件18 (例如，螺釘）將磁盤31固定于壓蓋15上。
[0040] 若干磁性件316依次對應插入盤體310的若干裝配槽3103內，且在磁感應通道 3101內沿徑向形成周期性變化的連續磁場。具體地，若干磁性件316為插入對應裝配槽 3103內由釹鐵硼永磁材料制成的若干磁條（牌號為N50SH，耐高溫可達150°C )，且每根磁 條的充磁方向與其嵌入對應裝配槽3103內的方向相互垂直。
[0041] 感應探頭330伸入磁感應通道3101內并當磁盤31隨輪軸11做圓周運動時不停 的切割磁感線，并不斷產生對應的脈沖。可以理解地，在其它一些實施例中，磁盤31與感應 探頭330中任意一者處于轉動狀態即可，例