[发明专利]机车测速多通道霍尔转速传感器及其安装方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种传感器装置及其安装方法，尤其是涉及一种应用于机车、动车、高铁列车等轨道交通车辆测速的多通道非接触式霍尔转速传感器及其安装方法。

背景技术

随着当今国内火车车速和承载能力日益增长，安全行车也越来越得到广泛的关注和重视。这就要求列车必须准确可靠地接收到当前运行速度信号。目前，应用于机车测速的传感器主要是采用光电转速传感器、霍尔转速传感器和磁电转速传感器。

现有的光电转速传感器安装在机车轴端，为机车提供运行速度及运行方向，传感器输入轴和机车被测轮轴连接，被测轮轴带动传感器输入轴旋转，其转速比为1:1，利用光电效应的原理，产生频率与轮轴转速成正比的电脉冲信号，提供给机车安全列控系统实现测速。但是机车在运行的过程中，轮对轴承的振动较大，污物较多，光电转速传感器长期在振动、冲击、污物的环境中工作，使得传感器信号受到严重的影响，存在通道无信号、丢脉冲、相位差超差等现象，大大降低了其可靠性。

现有的霍尔转速传感器安装在机车齿轮端盖上，其传动模式为无接触式，该传感器由安装法兰、霍尔元件、磁铁、外壳以及输出电缆组成，虽然克服了光电转速传感器接触式传动模式的不足，但是现有技术的霍尔转速传感器通道数为两通道，不能够很好的满足铁路信号冗余设计的要求。为了满足列控系统冗余设计的要求，需要安装多个两通道霍尔转速传感器，这样给机车布线、维护以及检修带来极大的不便。

现有的磁电转速传感器安装在机车齿轮端盖上，其传动模式为无接触式，磁电转速传感器由感应线圈、磁铁、安装法兰、外壳以及输出电缆组成，传感器随着齿轮转动输出频率与转速成正比的正弦波信号，但是在转速较低的条件下，磁电转速传感器无信号输出，导致机车列控系统在机车低速时无法读取磁电转速传感器速度信号。

因此，综上，现有应用于机车测速的光电转速传感器、双通道的霍尔转速传感器以及磁电转速传感器，存在着如下缺点：

（1）光电转速传感器安装在机车轮对轴承的轴端，其传动模式为接触式，无法满足现有机车尤其是动车组高速电机的测速要求；

（2）双通道的霍尔转速传感器安装在齿轮端盖上，其传动模式为无接触式，但是双通道的霍尔转速传感器并不能满足列控系统的冗余要求，而安装多个双通道霍尔元件又给机车布线、维护以及检修带来极大的不便；如果安装方式相同，而只是使用多个两通道的霍尔转速传感器，传感器输出电缆线自然也就增加，传感器的布线、维护、检修就需要安装或拆卸多根电缆；

（3）磁电转速传感器安装在齿轮端盖上，因为现有机车尤其是动车组电机转速高、要求速度传感器通道数多，因而此类传感器在机车低速时无信号输出，导致低速状态下机车列控系统无速度显示，而目前单一的速度传感器无法满足现有机车的要求。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种机车测速多通道霍尔转速传感器及其安装方法，解决现有技术存在的不能满足动车组高速电机的测速要求，通道数过少，同时在机车低速时无信号输出的技术问题。

为了实现上述发明目的，本发明具体提供了一种机车测速多通道霍尔转速传感器的技术实现方案，一种机车测速多通道霍尔转速传感器，包括：感应组件和处理电路板，所述处理电路板包括电源处理电路和信号处理电路。来自外部电源的电源输入信号经过所述电源处理电路处理后，分别为所述感应组件和信号处理电路供电。所述感应组件包括两组以上的双通道霍尔元件，所述感应组件将感应到的随测速齿轮转动变化的脉冲信号传送至所述信号处理电路，由所述信号处理电路对所述脉冲信号进行放大、整形处理后，将四路以上经过处理的信号输出至上位机。

优选的，所述感应组件包括三组双通道霍尔元件，所述双通道霍尔元件包括霍尔元件一和霍尔元件二。所述多通道霍尔转速传感器由外部电源提供三路独立的直流电源给所述电源处理电路，然后将处理后的电源供给所述感应组件的三组双通道霍尔元件和所述信号处理电路。当所述测速齿轮转动时，所述感应组件将感应到随齿轮转动变化的脉冲信号传送至所述信号处理电路进行放大、整形处理，最后将六路信号输出至上位机。

优选的，所述多通道霍尔转速传感器还包括大定位块和安装器座，所述感应组件设置在所述大定位块的安装孔中，所述感应组件的感应面与所述大定位块的弧面处于同一弧面，所述大定位块通过所述安装器座设置在机车轴箱端盖上。