[发明专利]能取得所安装设备温度的安装螺栓及其列车车轴

说明书

技术领域

本发明涉及紧固件，更具体地说，涉及一种能取得所安装设备温度的安装螺栓及其列车车轴。

背景技术

在许多设备或部件中,由于其快速转动，可能由于摩擦发热，使得其工作时的温度成为一个极为重要的指标。例如，铁路车辆在快速运行时，由于轴承故障、轴承异常高温会导致车辆热轴、甚至发生热切轴事故。红外线轴温探测系统是发现铁路车辆热轴，防止热切轴事故，保证铁路运输安全的重要设备。但由于列车运行的特殊环境，现有的红外轴温探测系统常因天气、设备自身缺陷等原因出现故障，导致系统的可靠性差，热轴误报率高、热轴兑现率低，运行和维护成本偏高。近年来随着RFID技术的迅猛发展，通过射频识别技术将无线传输和温度传感技术相结合的方式来实现无线测温已经实现。但是现有的带温度传感器的无源RFID电子标签只能贴在列车轴承箱或轴承端盖的外表面，只能检测到其外表面的温度，该检测温度随外部环境温度及列车行驶的速度有很大的化，不能准确地测量车辆在高速行驶时轴承和车轴的温度。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述只能检测部件外部温度、由于受环境温度和移动速度的影响而不准确的缺陷，提供一种能够检测部件内部温度、不会受到环境温度和速度的影响的能取得所安装设备温度的安装螺栓及其列车车轴。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种能取得所安装设备温度的安装螺栓，包括螺栓体和设置在螺栓体上的无线测温模块以及无线传输天线，所述无线测温模块中设置有温度传感器和取得所述温度传感器测量的数值、并将其转换为无线信号发送出去的无线传输及控制单元；所述无线传输及控制单元与所述温度传感器电连接或者所述温度传感器集成在所述无线传输及控制的芯片内；所述天线设置在所述螺栓头外表面，并通过线缆与所述无线测温模块的射频端口连接。 

更进一步地，所述安装螺栓的轴向中心位置上设置有经过所述螺栓头和所述螺栓体的盲孔，所述盲孔的末端位于所述螺栓的螺杆上，所述温度传感器或所述集成温度传感器的无线传输及控制芯片设置在所述盲孔末端。

更进一步地，所述天线设置在所述螺栓头顶部外表面；还包括用于保护所述天线、覆盖在所述天线上且粘接在所述螺栓头上的塑料防护套。 

更进一步地，所述螺栓头顶部外表面设置有与所述天线外形适配的凹陷，所述天线设置在所述凹陷中。

更进一步地，所述天线是在天线基板上制作的抗金属反射的超高频微带天线；所述天线基板的顶面和底面均设置有铜箔面，其一面为所述天线的辐射面，其另一面为所述天线的反射面。 

更进一步地，所述辐射面包括第一辐射铜箔面和第二辐射铜箔面；所述第一辐射铜箔面铺满所述天线基板的辐射面且在所述天线基板边缘留有一缺口，所述第二辐射铜箔面铺设在所述缺口位置且与所述第一辐射铜箔面相互绝缘；所述反射面包括第一反射面和被所述第一反射面包围的、位于所述天线基板中心位置的孤岛；所述第二辐射面通过设置在其上的至少一个过孔与所述第一反射面连接；所述第一辐射铜箔面通过设置在所述天线基板中心位置的过孔与所述反射面的孤岛连接，所述第一辐射铜箔面还通过设置在所述天线基板边缘并且与所述第二辐射面上的过孔关于天线基板的中心对称的位置的至少一个过孔与所述第一反射面连接。

更进一步地，连接所述天线和无线传输及控制单元或集成温度传感器的无线传输及控制的芯片的线缆包括设置在PCB电路板同一面或不同面的两条铜箔线；所述铜箔线分别经过设置在所述反射面的孤岛上的焊盘和设置在所述第一反射面的焊盘与所述天线连接。

更进一步地，所述天线还包括用于调节所述天线阻抗的阻抗调节单元，所述阻抗调节单元是至少一个跨接在所述第一辐射铜箔面和第二辐射铜箔面上的电容。

更进一步地，所述盲孔中设置有用于固定所述温度传感器或集成温度传感器的无线传输及控制的芯片和线缆的封胶。

更进一步地，所述螺栓头的六角头的侧面上有至少一个用于穿过施封锁钢丝的通孔。

更进一步地，所述用于穿过施封锁钢丝的通孔偏离螺栓的中心位置，所述通孔不与所述盲孔相交且不与所述凹陷相交。

在本发明中，还涉及一种列车车轴，包括用于固定列车轴承端盖的安装螺栓，所述安装螺栓是上述任意一项所述的安装螺栓。