專利名稱：一種速度傳感器和一種牽引電機轉子測速系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于牽引電機轉子測速領域，尤其涉及一種速度傳感器和一種牽引電機轉子測速系統(tǒng)。
背景技術：
軌道車輛上，車輛動力系統(tǒng)的控制很大程度上取決于它所采集到的速度信號的精度和可靠性，而所采集的速度信號包括當前速度值 以及速度的變化量。在機車的牽引控制、車輪滑動保護、列車控制、車門控制過程中都要涉及到速度信號的采集問題，其一般是通過許多的速度傳感器完成。目前最常用的速度傳感器類型是霍爾式雙通道速度傳感器，其原理為差分速度傳感器與齒輪配合適用于產生兩路移位方波信號，同時產生的脈沖頻率與齒輪旋轉速度成正比。它的感應元件是兩個磁性偏置霍爾元器件，與放大器和短路保護線路激勵器相接。目前常用的速度傳感器的結構如圖I所示，它們的金屬外殼探頭與尾套之間一般是采用呈180°角度設計，一方面金屬外殼易于加工，具有最大設計空間，也利于印刷電路板和傳輸電纜之間的安裝。而輕軌機車的牽引電機，由于其電機端蓋與軸承端蓋之間垂直間隙較小，采用180°角設計方式的速度傳感器外形安裝尺寸無法滿足其安裝要求。

實用新型內容本實用新型解決了現(xiàn)有技術中速度傳感器不能適用于機車牽引電機安裝尺寸要求的技術問題。本實用新型提供了一種速度傳感器，包括探頭組件、彎頭外殼和傳輸電纜；所述探頭組件包括印刷電路板、定位件和2個霍爾元器件；所述定位件的一端通過卡合槽與印刷電路板卡接，另一端通過卡合孔與2個霍爾元器件卡接，2個霍爾元器件的金屬管腳穿過定位件與印刷電路板焊接；所述彎頭外殼包括彎折結構的外殼頭部和外殼尾套，探頭組件安裝于外殼頭部，傳輸電纜穿設于彎頭外殼內；傳輸電纜的一端與探頭組件的印制電路板焊接，另一端延伸至彎頭外殼外部。作為本實用新型的進一步改進，所述霍爾元器件與磁鐵集成為一體結構的芯片。作為本實用新型的進一步改進，外殼頭部與外殼尾套之間的彎折角度為90°。作為本實用新型的進一步改進，所述印刷電路板的外壁與彎頭外殼的內壁之間、以及定位件的外壁與彎頭外殼的內壁之間均設有用于灌膠的注膠孔。作為本實用新型的進一步改進，彎頭外殼內通過注膠孔填充有絕緣導熱膠。作為本實用新型的進一步改進，所述傳輸電纜的芯線位于彎頭外殼的中心位置。本實用新型還提供了一種牽引電機轉子測速系統(tǒng)，包括與機車牽引電機固定安裝的速度傳感器；其中，所述速度傳感器為本實用新型提供的速度傳感器，所述速度傳感器的外殼頭部與機車牽引電機的齒輪中心對齊。[0013]本實用新型提供的速度傳感器，結構簡單可靠，另外通過采用具有彎折結構的傳感器外殼，使得本實用新型提供的速度傳感器的外形尺寸能滿足輕軌機車牽引電機的安裝尺寸要求。本實用新型提供的牽引電機轉子測速系統(tǒng)，通過采用本實用新型提供的速度傳感器，同時保證外殼頭部與機車牽引電機的齒輪中心對齊，能有效提高產品的感應靈敏度。

圖I為現(xiàn)有技術提供的速度傳感器的結構示意圖。圖2為本實用新型提供的速度傳感器的結構示意圖。圖3為本實用新型提供的速度傳感器中彎頭外殼的結構示意圖。
圖4為本實用新型提供的速度傳感器中外殼尾部電纜與不銹鋼緊固套、銅緊固套的結構示意圖。圖5為本實用新型提供的牽引電機轉子測速系統(tǒng)結構示意圖。其中，I—霍爾元器件，2—定位件，3—印刷電路板，4—注膠孔，5——彎頭外殼，6——傳輸電纜，7——機車牽引電機的齒輪，8——不銹鋼緊固套，9——黃銅緊固套；51——外殼頭部，52——外殼尾套。
具體實施方式
為了使本實用新型所解決的技術問題、技術方案及有益效果更加清楚明白，
以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。如圖2所示，本實用新型提供了一種速度傳感器，包括探頭組件、彎頭外殼5和傳輸電纜6。所述探頭組件包括印刷電路板3、定位件2和2個霍爾元器件I。所述定位件2的一端通過卡合槽與印刷電路板3卡接，另一端通過卡合孔與2個霍爾元器件I卡接。定位件2上設有通孔，2個霍爾元器件I的金屬管腳穿過定位件2上的通孔與印刷電路板3焊接。如圖3所示，所述彎頭外殼5包括彎折結構的外殼頭部51和外殼尾套52。探頭組件安裝于外殼頭部51。傳輸電纜6穿設于彎頭外殼5內。傳輸電纜6的一端與探頭組件的印制電路板3焊接，另一端延伸至彎頭外殼5的外部。優(yōu)選情況下，如圖2或圖3所示，夕卜殼頭部51與外殼尾套52之間的彎折角度為90°。外殼頭部51與外殼尾套52之間彎折角度為90°時，可以最大化的利用電機端蓋與軸承端蓋之間的垂直間隙，因此使得本實用新型的速度傳感器適用于輕軌機車的牽引電機；另外，也便于金屬外殼機械加工，且此時傳輸電纜6與車體安裝也最適合。本實用新型中，所述霍爾元器件I為與磁鐵集成為一體結構的芯片。通過一體化設計，能減小芯片所占空間，大大降低安裝工藝的難度。所示定位件2可采用現(xiàn)有技術中常用的各種工程塑料定位件，其一端設有卡合槽，用于卡接印刷電路板3，另一端設有卡合孔，用于卡接霍爾元器件I。所述彎頭外殼5可采用現(xiàn)有技術中常用的不銹鋼外殼。本實用新型中，所述印刷電路板3的外壁與彎頭外殼5的內壁之間、以及定位件2的外壁與彎頭外殼5的內壁之間均設有用于灌膠的注膠孔4，如圖2所示。即可通過往所述注膠孔4內灌入絕緣導熱膠，使絕緣導熱膠進入彎頭外殼5內部并固化，保證產品的密封性能、散熱、防震動和電磁兼容性能，提高產品的機械和電氣性能。作為本實用新型的一種優(yōu)選實施方式，如圖2所示，所述傳輸電纜6的芯線位于彎頭外殼5的中心位置，可有效保證速度傳感器的絕緣耐壓性能。如圖4所示，所述傳輸電纜6在外殼尾套52處通過不銹鋼緊固套8和黃銅緊固套9過盈配合被鎖緊。本實用新型的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，本實用新型提供的速度傳感器通過采用彎頭外殼5的結構設計，不僅可使速度傳感器滿足電機端蓋與軸承端蓋之間垂直間隙較小安裝尺寸要求，而且此種結構形式使得傳輸電纜6在車底下安裝固定時與車體軸承處于平行狀態(tài)，便于傳輸電纜6在軸承上的固定并使傳輸電纜6在機車運行時受到的震動沖擊影響最小。采用彎頭外殼5的結構設計后，主要是產生以下2個方面的影響1、印刷電路板3制作由于本實用新型提供的速度傳感器較普通速度傳感器的探頭短，因此印刷電路板3 在制作時可以折斷成2段，分別安裝在探頭及與探頭垂直的外殼處；也可通過減小印刷電路板3上元器件體積或者改變元器件走線，使印刷電路板3結構更加緊湊從而可減小印刷電路板3的長度，以滿足安裝要求。而本實用新型則是通過采用后者緊湊電路板的結構而解決其安裝問題。2、傳輸電纜6裝配傳輸電纜6的芯線是直接焊接在印刷電路板上，然后隨彎頭外殼5折彎90°并延伸至外部，可借助工裝實現(xiàn)。否則傳輸電纜6的芯線距離金屬的彎頭外殼5過近，產品的絕緣耐壓性能得不到保證。如圖5所示，本實用新型還提供了一種牽引電機轉子測速系統(tǒng)，包括與機車牽引電機固定安裝的速度傳感器；其中，所述速度傳感器為本實用新型提供的速度傳感器，所述速度傳感器的霍爾元器件I與機車牽引電機的齒輪7中心對齊。本實用新型提供的牽引電機轉子測速系統(tǒng)，具有較高的感應靈敏度。具體地，所述速度傳感器通過螺絲與緊固件固定安裝于機車牽引電機的電機端蓋上。與現(xiàn)有技術相比，本實用新型提供的速度傳感器以及牽引電機轉子測速系統(tǒng)還具有以下優(yōu)點I、采用屏蔽、一點接地、信號整合、干凈電源措施，能滿足機車車輛運行的高安全性、高可靠性、高維護性能以及電磁兼容(EMC )性能的要求。2、印刷電路板3上采用貼片封裝的元器件能有效減小傳感器印刷電路板3的體積，使傳感器探頭組件的結構更加緊湊、體積更小，便于速度傳感器在機車牽引電機上的安裝。以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
權利要求1.一種速度傳感器，其特征在于，所述速度傳感器包括探頭組件、彎頭外殼和傳輸電纜；所述探頭組件包括印刷電路板、定位件和2個霍爾元器件；所述定位件的一端通過卡合槽與印刷電路板卡接，另一端通過卡合孔與2個霍爾元器件卡接，2個霍爾元器件的金屬管腳穿過定位件與印刷電路板焊接； 所述彎頭外殼包括彎折結構的外殼頭部和外殼尾套，探頭組件安裝于外殼頭部，傳輸電纜穿設于彎頭外殼內；傳輸電纜的一端與探頭組件的印制電路板焊接，另一端延伸至彎頭外殼外部。
2.根據權利要求I所述的速度傳感器，其特征在于，所述霍爾元器件為與磁鐵集成為一體結構的芯片。
3.根據權利要求I或2所述的速度傳感器，其特征在于，外殼頭部與外殼尾套之間的彎折角度為90°。
4.根據權利要求I或2所述的速度傳感器，其特征在于，所述印刷電路板的外壁與彎頭外殼的內壁之間、以及定位件的外壁與彎頭外殼的內壁之間均設有用于灌膠的注膠孔。
5.根據權利要求4所述的速度傳感器，其特征在于，彎頭外殼內通過注膠孔填充有絕緣導熱膠。
6.根據權利要求I或2所述的速度傳感器，其特征在于，所述傳輸電纜的芯線位于彎頭外殼的中心位置。
7.根據權利要求6所述的速度傳感器，其特征在于，傳輸電纜在外殼尾套處通過不銹鋼緊固套和黃銅緊固套過盈配合被鎖緊。
8.一種牽引電機轉子測速系統(tǒng)，包括與機車牽引電機固定安裝的速度傳感器；其特征在于，所述速度傳感器為權利要求1-7任一項所述的速度傳感器，所述速度傳感器的外殼頭部與機車牽引電機的齒輪中心對齊。
專利摘要本實用新型提供了一種速度傳感器，包括探頭組件、彎頭外殼和傳輸電纜；所述探頭組件包括印刷電路板、定位件和2個霍爾元器件；所述彎頭外殼包括彎折結構的外殼頭部和外殼尾套，探頭組件安裝于外殼頭部，傳輸電纜穿設于彎頭外殼內；傳輸電纜的一端與探頭組件的印制電路板焊接，另一端延伸至彎頭外殼外部。本實用新型還提供了一種采用該速度傳感器的牽引電機轉子測速系統(tǒng)。本實用新型的提供的速度傳感器，結構簡單可靠，其外形尺寸能滿足機車牽引電機的安裝尺寸要求，采用該速度傳感器的牽引電機轉子測速系統(tǒng)具有較高的感應靈敏度。
文檔編號G01P3/42GK202661476SQ20122016861
公開日2013年1月9日 申請日期2012年4月20日 優(yōu)先權日2012年4月20日
發(fā)明者張赟, 陳明, 袁樂 申請人:株洲電力機車電機修造有限公司