專利名稱：鐵路車輛軸承組件中安裝傳感器的機構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種將傳感器安裝到一種裝備一個在軸向外側(cè)與軸承的固定外座圈相固定的環(huán)形密封插入件的鐵路車輛軸承組件內(nèi)的機構(gòu)，本發(fā)明還涉及一種帶有上述的傳感器安裝機構(gòu)的鐵路車輛軸承組件。
眾所周知，鐵路車輛通過鞍形件支靠在軸承的固定外圈上，露出軸的軸向外面的下半部，這里通常裝上一種密封機構(gòu)從外面封閉軸承內(nèi)、外圈之間的環(huán)形間隙。
本發(fā)明的目的是提供一種能在上述軸承組件的上半部很容易地安裝一種用于監(jiān)控軸承工況的傳感器特別是但非唯一地是溫度傳感器的機構(gòu)。
為了實現(xiàn)上述的和其他的目的，按照本發(fā)明的一個方面提出一種將至少一個傳感器安裝到一種具有一個在軸向外側(cè)與軸承的固定外圈相固定的環(huán)形密封插入件的鐵路車輛軸承組件內(nèi)的機構(gòu)，其特征在于，它含有一個用來安裝到上述插入件的軸向圓筒形表面上的大致為環(huán)形的安裝件，該安裝件用來支承--一個要安置在環(huán)形插入件的上半部的傳感器；--一個設(shè)置在環(huán)形插入件的下半部用來將第一導(dǎo)電件電連接到傳感器上并連接到遠離軸承的更遠處的第二導(dǎo)電件上的電連接件。
按照本發(fā)明的另一方面，提出一種用于在軸向外側(cè)裝有一個與軸承的固定外圈做成整體的環(huán)形密封插入件的鐵路車輛車軸的軸承組件，其特征在于，含有一個上面所述的傳感器安裝機構(gòu)。
為了充分了解本發(fā)明，下面參看附圖通過實例來說明幾個優(yōu)選實施例。附圖中

圖1是裝有本發(fā)明的機構(gòu)的鐵路車輛軸承組件的軸向剖視圖；圖2是沿圖1的箭頭II看去的側(cè)向垂直局部剖視圖；圖3是圖1一個細節(jié)的放大圖；圖4是圖2的一個細節(jié)的放大圖；和圖5是裝有本發(fā)明的另一實施例的機構(gòu)的軸承組件的分解透視圖。
首先參看圖1，一種鐵路車輛軸承組件含有一個徑向外固定座圈1；一對徑向內(nèi)轉(zhuǎn)動半座圈2a、2b；和兩組沿軸向隔開并分別徑向置于外座圈1與內(nèi)半座圈2a、2b之間的錐形滾子3a、3b。上述內(nèi)半座圈2a、2b以公知方式與轉(zhuǎn)動軸4相配合。一個借助于螺紋固緊件6固定到軸4上的端蓋5通過插入的圓筒形墊圈7將內(nèi)半座圈2a、2b固定在它們合適的軸向位置。
一種常規(guī)鐵路車輛(為簡化起見未示出)的一個凹入的鞍形件或者說倒U形件8從上面靠在軸承的外座圈上。如圖2所示，鞍形件8與外座圈1上部的和徑向外半圓筒形表面相疊合的圓周范圍約為180°，該鞍形件8由于向外座圈1傳遞垂直載荷而將外座圈1保持在其正確的位置。
圖1中的標號9總體上示出一種用于從軸承的軸向外側(cè)密封外座圈1與內(nèi)半座圈2b之間的環(huán)形間隙20的普通結(jié)構(gòu)的密封機構(gòu)。該密封機構(gòu)9由一個與固定的外座圈1做成整體的環(huán)形密封插入件10和一個牢固地隨軸4及其他轉(zhuǎn)動件旋轉(zhuǎn)的環(huán)形插入件11組成。用金屬或其他剛性材料制成的固定環(huán)形插入件10這樣成形，使在鄰接軸向圓筒形壁13處形成一徑向壁12。
按照本發(fā)明，圓筒形壁13用作一種安裝一個或多個應(yīng)用于軸承組件的傳感器的機構(gòu)的支承面。該安裝裝置機構(gòu)含有一條從外面包圍圓筒形壁13的環(huán)形條帶14，該條帶14由固緊機構(gòu)15沿圓周固緊之。在圖中所示的最佳實施例中，環(huán)形條帶14是一個開口圓環(huán)，其兩端由固緊機構(gòu)例如螺釘15a來連接。熟悉本技術(shù)的人們都會明白，環(huán)形條帶14的固緊也可按照相當于上述實例所示的方式通過不同的機構(gòu)來實現(xiàn)。
在組件的上部，條帶14支承著并固定在一個最好由導(dǎo)電材料例如銅制成的傳感器體或者說傳感器支座16。一個傳感器17安裝在傳感器支座16上，在該最佳實施例中，上述傳感器17通過設(shè)置在圓筒形壁13的開口18伸入間隙20之內(nèi)(見圖3)。這種結(jié)構(gòu)對于安置溫度傳感器17是理想的。如所周知，滾動摩擦產(chǎn)生的熱量絕大部分出現(xiàn)在軸承的較高部分，也就是出現(xiàn)在鐵路車輛的鞍形件8垂直加載的部分。
在環(huán)形條帶14的下半圓周的位置上也就是不受鞍形件8約束因而易于進入的區(qū)域內(nèi)，條帶14帶有一個連接塊19，該連接塊19將來自傳感器17(和/或其他安裝在同一條帶上的傳感器)的一根或多根導(dǎo)線21與將上述傳感器發(fā)出的信號傳輸?shù)轿挥谶h距位置(例如小車工作臺)的處理機(未示出)上的電纜22形成電連接。按照一種可能的變型實施例，連接塊19也可按可拆開的方式例如通過連接器(未示出)來連接電纜22。
將導(dǎo)線21的外皮與環(huán)形條帶14一起模壓可以改善在傳感器支座16與連接塊19之間沿環(huán)形條帶14的弧線延伸的導(dǎo)線電連接21。傳感器支座16與連接塊19可以像一個替代方案那樣按其他的方法例如焊接法固定到環(huán)形條帶14上。
在附圖所示的最佳實施例中，傳感器支座16徑向向外凸出在例如通過銑削鞍形件8之凹面頂部而形成的徑向槽23內(nèi)。這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點是傳感器支座16構(gòu)成一種阻止外座圈1與車輛之間的即使是輕微的相對轉(zhuǎn)動的止動機構(gòu)，上述的相對轉(zhuǎn)動可能在例如火車通過道岔因而受到垂直的跳動的情況下發(fā)生。外座圈的轉(zhuǎn)動事實上可能使電纜22過度受力或者甚至裂開或者說分離，尤其在連接塊19是一種可拆開的連接器的情況下更是如此。
為了將環(huán)形條帶14牢牢固定在圓筒形壁13的表面上特別是沿軸向?qū)⑺i在上述壁13上，最好設(shè)置接合機構(gòu)和相應(yīng)的支座，其形式可以是例如由條帶14形成的凸部24和在圓筒形壁13上形成的小孔或凹槽25(見圖4)。在一個特別有利的實施例中(見圖2)，上述的軸向固定機構(gòu)和支座相對于垂直的軸向平面P對稱地設(shè)置，這樣，安裝機構(gòu)便可隨意地與電纜22安裝在圖中所示的右邊，或者根據(jù)需要安裝在左邊。在此情況下，固定支座做成徑向小孔的形式，在該小孔處，條帶14最好帶有橡皮的或者說彈性體的密封墊(未示出)。
參看圖5，圖中示出本發(fā)明的另一個實施例，其中，支承傳感器17、連接塊19和它們之間的導(dǎo)線21的安裝機構(gòu)是一種其下部開口的環(huán)圈狀零件14’，在其上部，開口圈14’整體地形成一個傳感器支座16’，并在其后右半邊做出內(nèi)槽或者說后槽(為簡化起見未示出)用來安置導(dǎo)線21。上述開口環(huán)圈14’通過與插入件10上形成的固定孔25’相接合的緊固件24’固定到環(huán)形插入件10上，其位置相對于垂直平面P對稱，這種情況，正如上面參考圖1和2的實施例所說明的一樣。
本發(fā)明的安裝傳感器的機構(gòu)可用于安裝任何種類的溫度傳感器(電的、熱偶的、鉑的、磁阻的傳感器等)，也可安裝其他類型的傳感器，例如，在軸承組件的上部不設(shè)置溫度傳感器或者除了設(shè)置溫度傳感器外還設(shè)置測量轉(zhuǎn)速的傳感器或者測量軸承內(nèi)半圈角位移量的傳感器。在圖2簡單示出一個實例，其中傳感器17是一個測量轉(zhuǎn)速的傳感器，它面對一個牢固地隨軸4轉(zhuǎn)動并裝有沿圓周間隔分布的磁化段或金屬齒的脈沖環(huán)26。
熟悉本技術(shù)的人們都會明白，按照本發(fā)明可隨意地安裝任何種類的傳感器，例如速度、位置或位移傳感器，振動傳感器，或者測定意外應(yīng)急情況(如，出軌或者軸的制動)的傳感器。傳輸?shù)借F路車輛工作臺上的處理機的資料數(shù)據(jù)還可用來推測有關(guān)軸承組件內(nèi)含有的潤滑油脂情況的信息。顯然，本發(fā)明的機構(gòu)是很容易從外面放入和安裝的，這就使它能很好地將傳感器應(yīng)用到與帶有電接地的軸瓦配合的軸上。
雖然上面說明了具體的實施例，但是，應(yīng)當明白，上面的說明僅僅是為了敘述的目的，并不是以任何方式來限制本發(fā)明，按照上述實例熟悉本技術(shù)的人們都會明白各種各樣的改進。本發(fā)明的范圍僅由所附權(quán)利要求來限定。
權(quán)利要求
1.一種用來將至少一個傳感器(17)安裝到一種具有一個在軸向外側(cè)與軸承的固定外座圈相固定的環(huán)形密封插入件(10)的鐵路車輛軸承組件內(nèi)的機構(gòu)，其特征在于，含有一個用來安裝到上述插入件(10)的軸向圓筒形表面(13)上的大致為環(huán)形的安裝件(14，14’)，該安裝件用于支承--一個要安裝在環(huán)形插入件(10)的上半部的傳感器(17)；--一個設(shè)置在環(huán)形插入件(10)的下半部用來將第一導(dǎo)電件(21)電連接到傳感器(17)上并連接到遠離軸承的更遠處的第二導(dǎo)電件(22)上的電連接件(19)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的機構(gòu)，其特征在于，上述的傳感器(17)由上述的安裝件(14，14’)支承在一個適合于將傳感器大致安置在環(huán)形插入件(10)頂部的位置上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的機構(gòu)，其特征在于，上述的傳感器可從如下各種傳感器中選擇溫度傳感器、測量軸的轉(zhuǎn)速或角位置的傳感器、振動傳感器、測定出軌狀況的傳感器、測定軸的制動情況的傳感器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的機構(gòu)，其特征在于，上述的安裝件(14，14’)還適用于支承上述的第一導(dǎo)電件(21)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的機構(gòu)，其特征在于，上述的安裝件(14，14’)和上述的插入件(10)帶有用來將該安裝件軸向固定在該插入件上的互相接合的機構(gòu)(24，25；24’，25’)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的機構(gòu)，其特征在于，上述的傳感器(17)和上述的接合機構(gòu)(24，25；24’，25’)沿著上述的安裝件(14，14’)設(shè)置，以便將其以對稱于軸(4)的垂直軸向平面(P)的方式安裝到上述的軸承組件內(nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的機構(gòu)，其特征在于，上述的安裝件(14)是一種適于緊固在上述環(huán)形插入件(10)的圓筒形軸向壁(13)上的環(huán)形條帶。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的機構(gòu)，其特征在于，上述的安裝件是一個下部開口的環(huán)形件(14’)。
9.一種用于在軸向外側(cè)裝有一個與軸承的固定外座圈制成整體的環(huán)形密封插入件(10)的鐵路車輛的軸(4)的軸承組件，其特征在于，含有一個按照上述權(quán)利要求中任一項所述的安裝傳感器的機構(gòu)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的軸承組件，其特征在于，上述的傳感器(17)安裝在一個徑向向外凸出到靠著軸承外座圈(1)的鐵路車輛的鞍形件或倒U形件(8)上而形成的徑向槽(23)內(nèi)的傳感器支座(16)上。
全文摘要
一種用來將傳感器(17)安裝到具有一個在軸向外側(cè)與軸承的固定外座圈相固定的環(huán)形密封插入件(10)的鐵路車輛軸承組件中的傳感器安裝機構(gòu),它含有一個適合于安裝到上述插入件(10)的軸向圓筒形表面(13)上的大致為環(huán)形的安裝件(14,14’),該安裝件支承一個要安裝在環(huán)形插入件(10)的上半部的傳感器(17)和一個設(shè)置在環(huán)形插入件(10)的下半部用來在與傳感器(17)連接的導(dǎo)線(21)與連接到遠離軸承的部位的電纜(22)之間形成電連接的連接塊(19)。
文檔編號B60B27/00GK1243080SQ9910216
公開日2000年2月2日 申請日期1999年2月9日 優(yōu)先權(quán)日1998年7月27日
發(fā)明者R·莫雷蒂, M·格內(nèi)羅, F·索茲, A·德蓬特 申請人:Skf工業(yè)股份公司