[发明专利]一种自供电列车轴系监测装置

权利要求书

1.一种自供电列车轴系监测装置，其特征在于：轮轴经轴承安装在车架上，车架上的壳体端部经螺钉安装有端盖，壳体设置在车架的两端，端盖与车架平行；轮轴的端部经压板及螺钉安装有激励器,激励器的一端套在轮轴上并顶靠在轴承的内圈上；激励器上设有圆周方向的环形凸轮槽,凸轮槽左右两侧的凸轮面上安装有磁凸轮环，磁凸轮环可为多段拼接结构；车架的壳体上壁内侧的凸台上经压块和螺钉安装有压电振子和簧片,簧片自由端两侧安装有受激磁铁,簧片自由端两侧安装有顶块,受激磁铁与其相邻的磁凸轮环的同性磁极靠近安装，受激磁铁置于凸轮槽内；压电振子和簧片与激励器的轴线垂直；压电振子由基板与其一侧所粘接的压电片构成，压电振子对称地安装在簧片两侧且基板靠近簧片安装，基板与簧片之间压接有垫片,压电振子自由端顶靠在顶块上；车架上安装有电路板和传感器,压电振子经导线与电路板连接，电路板经导线与传感器连接；压电振子安装前为平直结构、安装后为弯曲结构；簧片不发生弯曲变形时，簧片两侧压电振子的变形及受力状态分别相同，且压电片上的最大应力为其许用值的一半；受激磁铁与其左侧磁凸轮环的顶点或右侧磁凸轮环的顶点相互接触且使簧片弯曲变形达到最大时，压电片上的最大压应力不大于其许用值、压电振子自由端的变形量不大于其许用变形量，即小于其中：B＝1-α+αβ，A＝α⁴(1-β)²-4α³(1-β)+6α²(1-β)-4α(1-β)+1，α＝h_m/H，β＝E_m/E_p，h_m和H分别为基板的厚度和压电振子的总厚度，E_m和E_p分别为基板和压电片的杨氏模量，k₃₁和分别为压电陶瓷材料的机电耦合系数和许用压应力，L为压电振子的长度。