[发明专利]轴箱装置

说明书

本发明涉及一种轴箱装置。该轴箱装置包括轴承、壳体和温度传感器，轴承包括能够相对转动的外圈和内圈，外圈安装在壳体的径向内侧，内圈安装在外圈的径向内侧。其中，该轴箱装置还包括固定在壳体上的传感器安装件和固定在内圈上的检测环，温度传感器安装在传感器安装件上，检测环由导热材料制成并且延伸到对应于温度传感器的位置处，使得温度传感器能够通过无接触地测量检测环的温度来检测内圈的温度。本发明的轴箱装置具有改进的传感器布置方式。

技术领域

本发明涉及车辆技术领域。具体地，本发明涉及一种具有能够检测轴承的运行参数的轴箱装置。

背景技术

在轨道车辆中，转向架通常通过轴箱装置中的轴承支撑在轮对上。为了监测轴承的工作状态，在现有的轴箱装置中通常设置有多种传感器，特别是速度传感器和温度传感器。对于一些类型的轮对轴承，用于测量轮对轴承的运行温度和转速的传感器可以直接集成在轴承上。

例如，CN 111284520 A公开了一种轴箱装置，在这种轴箱装置中，转速传感器和温度传感器共同组装在密封罩上，密封罩固定在轴承外圈上。与转速传感器配合来检测转速的脉冲圈安装在端盖与轴承内圈之间。在轮轴运行期间，脉冲圈也随着轮轴转动。于是，脉冲圈上的窗口将会由转速传感器记录，而外圈的温度将由温度传感器记录。测得的信号可以从传感器发送到数据收集器。

密封罩和脉冲圈需要配合传感器来进行特殊的结构设计，因此成本较高。然而，密封罩和脉冲圈都与轴承集成在一起。如果轴承损坏或更换，则昂贵的密封罩和脉冲圈都无法回收利用，从而造成浪费。此外，温度传感器仅测量轴承外圈的温度，而无法快速检测到轴承内圈的温度变化。如果轴承内圈的温度发生改变，热量可能在几分钟之后才传导至轴承外圈。

如CN 101326087 A等专利文献所示，用于收集传感器的测量数据的线缆通常也固定在轴箱壳体上。但是，轴承外圈在列车运行期间可能相对于轴箱壳体转动。当轴承外圈相对于轴箱壳体发生转动时，线缆将被拉长。严重时，线缆会发生断裂，这将会影响轨道车辆的运行安全。

发明内容

因此，本发明需要解决的技术问题是，提供一种具有改进的传感器布置方式的轴箱装置。

上述技术问题通过根据本发明的一种轴箱装置而得到解决。该轴箱装置包括轴承、壳体和温度传感器，轴承包括能够相对转动的外圈和内圈，外圈安装在壳体的径向内侧，内圈安装在外圈的径向内侧。其中，该轴箱装置还包括固定在壳体上的传感器安装件和固定在内圈上的检测环，温度传感器安装在传感器安装件上，检测环由导热材料制成并且延伸到对应于温度传感器的位置处，使得温度传感器能够通过无接触地测量检测环的温度来检测内圈的温度。由于传感器安装件与检测环的配合，使得相对于壳体固定的温度传感器能够无接触地测量内圈的温度，从而可以在确保传感器的信号线稳定安装的情况下准确地检测内圈的温度。优选地，这种温度传感器例如可以是红外温度传感器。

根据本发明的一个优选实施例，该轴箱装置还可以包括安装在传感器安装件上的转速传感器和安装在检测环上的磁栅。通过转速传感器与磁栅的配合可以测量内圈以及轮轴的转速。

根据本发明的另一优选实施例，传感器安装件和检测环可以在轴向上分别位于在轴承的端部外侧。在这种情况下，可以充分利用轴箱端盖内的空间来安装传感器。

根据本发明的另一优选实施例，检测环可以具有用于接触内圈的接触区域和用于由温度传感器和/或转速传感器来测量的测量区域，检测环可以具有隔热层，隔热层覆盖检测环的除了接触区域和测量区域之外的表面区域。隔热层可以确保检测环的导热材料仅与内圈直接接触，因此检测环的温度可以准确地反映内圈的实际温度。

根据本发明的另一优选实施例，传感器安装件可以包括壳体安装部和传感器安装部，壳体安装部可以与壳体固定连接，温度传感器和转速传感器可以安装在传感器安装部上；和/或检测环可以包括轴承安装部和检测部，轴承安装部可以与内圈固定连接，接触区域可以位于轴承安装部上，测量区域可以位于检测部上。传感器安装部和检测部可以分别在壳体与轴承之间的空间中延伸。