用于軌道車輛的傳動(dòng)單元的監(jiān)控單元的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分詳細(xì)限定的類型的用于軌道車輛的傳動(dòng)單元的監(jiān)控單元，以及一種根據(jù)權(quán)利要求10的前序部分詳細(xì)限定的類型的用于軌道車輛的包括多個(gè)傳動(dòng)單元的傳動(dòng)系統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]由EP 2 407 368 Al公知一種軌道車輛的車橋傳動(dòng)裝置，其具有配屬于車橋傳動(dòng)裝置的齒輪的軸承，其中，在這些軸承中的每個(gè)上都布置至少一個(gè)用于軸承的狀態(tài)監(jiān)控的傳感器單元。一共設(shè)置有第一數(shù)量的傳感器單元，而軌道車輛針對(duì)每個(gè)車橋傳動(dòng)裝置都具有電纜束，該電纜束具有用于傳感器單元的第二數(shù)量的接口，其中，第二數(shù)量小于第一數(shù)量。此外，設(shè)置有多個(gè)串聯(lián)電路，這些串聯(lián)電路包括多個(gè)傳感器單元并且能分別聯(lián)接到電纜束的接口上。
[0003]此外，由KR 20110046779A公知一種用于對(duì)為列車的動(dòng)車車廂所設(shè)置的傳動(dòng)裝置的狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)的裝置，其具有傳感器單元、控制單元和顯示單元。傳感器單元檢測(cè)傳動(dòng)裝置的內(nèi)部狀態(tài)。為此，控制單元針對(duì)傳動(dòng)裝置的溫度、壓力和振動(dòng)確定參考值，并且一旦測(cè)量單元的測(cè)量值超過相應(yīng)的參考值，就檢測(cè)到傳動(dòng)裝置的不正常狀態(tài)。顯示單元顯示該由控制單元檢測(cè)到的不正常狀態(tài)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的任務(wù)通過權(quán)利要求1和10的特征來解決。其他有利設(shè)計(jì)方案由從屬權(quán)利要求和附圖得出。
[0005]提出了一種用于軌道車輛的傳動(dòng)單元的監(jiān)控單元，該監(jiān)控單元包括至少一個(gè)用于檢測(cè)傳動(dòng)單元的參數(shù)的傳感器以及用于傳動(dòng)單元的狀態(tài)測(cè)定的計(jì)算機(jī)單元。計(jì)算機(jī)單元具有內(nèi)部接口。通過該內(nèi)部接口將計(jì)算機(jī)單元與至少一個(gè)傳感器連接。此外，計(jì)算機(jī)單元具有外部接口。通過該外部接口，計(jì)算機(jī)單元能與軌道車輛的中央控制裝置和/或與軌道車輛的另一傳動(dòng)單元的至少一個(gè)另外的監(jiān)控單元連接。軌道車輛可以具有多個(gè)傳動(dòng)單元。此夕卜，計(jì)算機(jī)單元構(gòu)造成使得借助該計(jì)算機(jī)單元根據(jù)經(jīng)由內(nèi)部和/或外部接口發(fā)送的數(shù)據(jù)能至少近似地確定傳動(dòng)單元的至少一個(gè)構(gòu)件和/或整個(gè)傳動(dòng)單元的剩余使用壽命。通過測(cè)定傳動(dòng)單元的至少一個(gè)構(gòu)件和/或整個(gè)傳動(dòng)單元的當(dāng)前狀態(tài)并測(cè)定該構(gòu)件和/或整個(gè)傳動(dòng)單元的由此計(jì)算出的剩余使用壽命，可以有利地依賴于狀態(tài)，即依賴于計(jì)算出的和/或分別各自變化的磨損度，提早計(jì)劃和執(zhí)行修理和維護(hù)間隔。由此可以降低傳動(dòng)單元的使用壽命周期成本。此外，通過引入提早的修理和維護(hù)間隔的方式，可以通過傳動(dòng)單元的各個(gè)構(gòu)件或組件的剩余使用壽命的可預(yù)測(cè)性來避免傳動(dòng)單元完全失效。
[0006]有利的是，將外部接口構(gòu)造為雙向接口。根據(jù)規(guī)定，雙向接口使得在兩個(gè)彼此相反的數(shù)據(jù)流方向上的數(shù)據(jù)交換成為可能。因此，計(jì)算機(jī)單元可以通過雙向接口接收從軌道車輛的上級(jí)的(Ubergeordnet)中央控制裝置和/或從尤其是與其等級(jí)相同的至少一個(gè)另外的監(jiān)控單元接收數(shù)據(jù)，并同時(shí)將計(jì)算機(jī)單元內(nèi)部的數(shù)據(jù)發(fā)送到軌道車輛的中央控制裝置和/或至少一個(gè)等級(jí)相同的監(jiān)控單元。由此，尤其是通過其他監(jiān)控單元的附加的外部信息可以更精確地預(yù)先確定傳動(dòng)單元的構(gòu)件和/或整個(gè)傳動(dòng)單元的剩余使用壽命。此外，通過在相應(yīng)另一方向上進(jìn)行的數(shù)據(jù)傳遞，也就是從計(jì)算機(jī)單元向中央控制裝置和/或向相鄰的監(jiān)控單元的數(shù)據(jù)傳遞，可以例如由中央控制裝置確定軌道車輛的整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)的剩余使用壽命，和/或改進(jìn)相鄰的監(jiān)控單元的剩余使用壽命的計(jì)算。
[0007]為了盡可能精確地確定傳動(dòng)單元的各個(gè)構(gòu)件和/或整個(gè)傳動(dòng)單元的剩余使用壽命，有利的是，計(jì)算機(jī)單元包括至少一個(gè)尤其是數(shù)學(xué)的老化模型。優(yōu)選地，該老化模型是一種算法。此外，該老化模型優(yōu)選地存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元中或計(jì)算機(jī)單元的存儲(chǔ)器中。老化模型構(gòu)造成使得通過該老化模型能至少近似地計(jì)算出傳動(dòng)單元的至少一個(gè)構(gòu)件和/或整個(gè)傳動(dòng)單元的剩余使用壽命。通過各個(gè)構(gòu)件或整個(gè)傳動(dòng)單元的該可預(yù)測(cè)的失效時(shí)間點(diǎn)，有利地可以提早計(jì)劃修理或者精確確定維護(hù)間隔。由此，可以降低傳動(dòng)單元的修理和保養(yǎng)的成本。此外，通過提早引入相應(yīng)的修理和維護(hù)間隔的方式避免傳動(dòng)單元完全失效。
[0008]當(dāng)數(shù)學(xué)老化模型利用經(jīng)由內(nèi)部接口發(fā)送的數(shù)據(jù)、尤其是由傳感器經(jīng)由內(nèi)部接口發(fā)送的數(shù)據(jù)和經(jīng)由外部接口發(fā)送的數(shù)據(jù)、尤其是由至少一個(gè)另外的監(jiān)控單元經(jīng)由外部接口發(fā)送的數(shù)據(jù)來計(jì)算剩余使用壽命時(shí)，傳動(dòng)單元的至少一個(gè)構(gòu)件和/或整個(gè)傳動(dòng)單元的剩余使用壽命可以很精確地確定。作為補(bǔ)充或者作為替代，準(zhǔn)確性可以通過應(yīng)用存放在計(jì)算機(jī)單元的存儲(chǔ)器中的參考值而得到改進(jìn)。據(jù)此，可以尤其借助由內(nèi)部接口發(fā)送的數(shù)據(jù)檢測(cè)傳動(dòng)單元的至少一個(gè)構(gòu)件和/或整個(gè)傳動(dòng)單元的實(shí)際狀態(tài)。為了能夠從測(cè)定的該實(shí)際狀態(tài)出發(fā)至少近似地測(cè)定或計(jì)算出還剩余的使用壽命，該數(shù)學(xué)老化模型尤其動(dòng)用優(yōu)選存放在計(jì)算機(jī)單元的存儲(chǔ)器中的參考值和/或通過至少一個(gè)另外的監(jiān)控單元的外部接口發(fā)送的參考數(shù)據(jù)。由此，可以對(duì)傳動(dòng)單元的相應(yīng)分析的構(gòu)件和/或整個(gè)傳動(dòng)單元的還剩余的使用壽命進(jìn)行很準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)。
[0009]有利的是，存放在計(jì)算機(jī)單元的儲(chǔ)存器中的參考值預(yù)先以經(jīng)驗(yàn)方式測(cè)定和/或是基于經(jīng)驗(yàn)的。據(jù)此，可以例如通過多個(gè)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)和/或基于經(jīng)驗(yàn)的數(shù)據(jù)至少近似地，即依賴于概率地確定傳動(dòng)單元的參數(shù)的通過傳感器檢測(cè)到的測(cè)量值與最終的失效結(jié)果之間的函數(shù)關(guān)系。該以經(jīng)驗(yàn)方式測(cè)定的閾值和/或閾值范圍可以存放在計(jì)算機(jī)單元的存儲(chǔ)器中，在該閾值或閾值范圍中系統(tǒng)失效的概率高和/或非常高。優(yōu)選地，計(jì)算機(jī)單元將傳感器檢測(cè)到的值與所存放的經(jīng)驗(yàn)閾值和/或基于經(jīng)驗(yàn)的閾值進(jìn)行比較，并通過老化模型確定傳動(dòng)單元的至少一個(gè)構(gòu)件和/或整個(gè)傳動(dòng)單元的剩余使用壽命。
[0010]相同類型的構(gòu)件、例如軸承可以根據(jù)其各自的安裝位置經(jīng)受不同大小的負(fù)載，從而這些構(gòu)件相對(duì)于彼此以不同的強(qiáng)度發(fā)生磨耗。此外，磨耗也可以在不同地構(gòu)造的構(gòu)件中發(fā)生變化。為了準(zhǔn)確地確定各個(gè)構(gòu)件的剩余使用壽命的可預(yù)測(cè)性，有利的是，計(jì)算機(jī)單元針對(duì)傳動(dòng)單元的至少兩個(gè)構(gòu)件具有不同的數(shù)學(xué)老化模型。因此，這些老化模型各自針對(duì)相應(yīng)的構(gòu)件(即類型和安裝位置)來構(gòu)造，從而使還剩余的使用壽命的盡可能精確的預(yù)測(cè)成為可能。
[0011]有利的是，整個(gè)傳動(dòng)單元的剩余使用壽命能借助計(jì)算機(jī)單元來計(jì)算，即能借助傳動(dòng)單元的至少兩個(gè)構(gòu)件的各自由其預(yù)先計(jì)算出的剩余使用壽命來計(jì)算。因此，優(yōu)選不僅可以預(yù)測(cè)傳動(dòng)單元的各個(gè)構(gòu)件的失效，而且還可以確定整個(gè)傳動(dòng)單元的還剩余的使用壽命。這尤其通過傳動(dòng)單元的其中一個(gè)構(gòu)件的最小的還剩余的使用壽命來確定。
[0012]同樣也有利的是，由計(jì)算機(jī)單元確定的傳動(dòng)單元的至少一個(gè)構(gòu)件或整個(gè)傳動(dòng)單元的剩余使用壽命可由計(jì)算機(jī)單元存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中。由此，監(jiān)控單元可以在稍后的時(shí)間點(diǎn)動(dòng)用該結(jié)果值，并將其用于使用壽命測(cè)定的準(zhǔn)確度優(yōu)化。此外，該存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的關(guān)于狀態(tài)和使用壽命的數(shù)據(jù)可以提供給其他監(jiān)控單元，尤其是通過外部接口提供給其他監(jiān)控單元。據(jù)此，還可以由此改進(jìn)使用壽命的計(jì)算。作為補(bǔ)充或者作為備選，也有利的是，計(jì)算機(jī)單元能夠?qū)⒂善浯_定的傳動(dòng)單元的至少一個(gè)構(gòu)件或者整個(gè)傳動(dòng)單元的剩余使用壽命通過外部接口發(fā)送到中央控制裝置。由此，這些數(shù)據(jù)可以由中央控制裝置進(jìn)一步處理，以便例如能夠測(cè)定軌道車輛的可以包括多個(gè)傳動(dòng)單元的整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)的還剩余的使用壽命。
[0013]有利的是，將至少一個(gè)傳感器構(gòu)造成使得借助該傳感器可以檢測(cè)到傳動(dòng)單元的至少一個(gè)構(gòu)件和/或整個(gè)傳動(dòng)單元的溫度、振動(dòng)、加速度、油位和/或油質(zhì)量作為參數(shù)。這些參數(shù)值能夠很好地適用于測(cè)量傳動(dòng)單元的組件和/或整個(gè)傳動(dòng)單元的當(dāng)前狀態(tài)，以便通過這些參數(shù)借助老化模型計(jì)算出還剩余的使用壽命。
[0014]此外，提出了一種用于軌道車輛的傳動(dòng)系統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)，其中，傳動(dòng)系統(tǒng)包括多個(gè)傳動(dòng)單元。監(jiān)控系統(tǒng)具有用于第一傳動(dòng)單元的至少一個(gè)第一監(jiān)控單元以及用于第二傳動(dòng)單元的至少一個(gè)第二監(jiān)控單元。它們各自與監(jiān)控系統(tǒng)的中央控制裝置連接。第一和/或第二監(jiān)控單元根據(jù)以上的描述來構(gòu)造，其中，所提到的特征可以單獨(dú)地或者以任意的組合存在。因此，有利的是可以根據(jù)狀態(tài)，即根據(jù)計(jì)算出的和/或分別各自變化的磨損度，提早計(jì)劃和執(zhí)行修理和維護(hù)間隔。由此，可以降低傳動(dòng)系統(tǒng)的使用壽命周期成本。此外，通過引入提早的修理或維護(hù)間隔的方式，可以通過相應(yīng)的傳動(dòng)單元的各個(gè)構(gòu)件或