[发明专利]用于确定轨道车辆的轮轴的角速度的系统和相应方法

说明书

描述了一种用于确定轨道车辆的轮轴(1)的角速度(Vω)的系统，该系统包括：‑变形探测电路(10)，耦接到轨道车辆的轮轴(1)，变形探测电路(10)布置成探测由于由轨道上的轮轴施加的法向载荷的值而引起的轮轴(1)的弯曲变形的值随时间的趋势；‑控制装置，布置成估算作为频率f的函数的轮轴的角速度(Vω)的值，该频率从变形探测电路(10)所探测到的轮轴(1)的弯曲变形的值随时间的趋势推导出。进一步描述了一种用于确定轨道车辆的轮轴(1)的角速度(Vω)的值的方法。

技术领域

本发明总体上涉及用于监测轨道车辆的轮轴的角速度的系统和传感器的领域；具体地，本发明涉及一种用于确定轨道车辆的轮轴的角速度的系统和相应方法。

背景技术

在通常用于火车上以测量轮轴的角速度ω的已知系统和方法中，存在通常与轮轴整体地设置的至少一个有齿音轮(toothed phonic wheel)，并存在适于探测传感器(速度传感器)前方的音轮齿的通过频率的传感器。

传感器前方的两个连续齿的通过之间的时间间隔可称为“齿周期”(T_tooth)。构成音轮的齿的数量可称为n_teeth。

通过使T_tooth和N_teeth相乘，得到音轮的旋转周期，即轮轴和轮的旋转周期。

T_wheel＝T_teeth*n_teeth

轮的角速度ω通过以下关系从其旋转周期开始计算。

不利地，这种系统需要仅用于探测轮轴的角速度目的的专用(特设)部件。这些部件为音轮、传感器、电子元件和采集软件、一系列电线提供对电磁噪声(可能干扰传感器的测量频率的噪声)的屏蔽。这样的部件仅用于探测轮轴的角速度的目的，在成本和安装时间上具有相应缺陷。

此外，现有技术在轨道车辆的轮轴和/或轮上安装一个或多个应变仪(以各种配置，例如，完整的惠斯通电桥、“半桥”或“四分之一桥”)，以从轮轴变形开始估算轮和轨道之间的接触力。

当前，轮-轨道接触力的估算的唯一的主要目的在于监测基础设施和轨道车辆，以及维修和/或修正干预的相对调度(如图4中的框图所示)。

因此，当前的提供在轨道车辆的轮轴和/或轮上安装一个或多个应变仪的已知系统和过程未提供这样的可能性，即，使用借助所述一个或多个应变仪进行的测量来确定轮轴的角速度，并因此确定车辆的平移速度。

发明内容

因此，本发明的目的在于允许在不使用专用附加角速度传感器的情况下测量轮轴的角速度，并因此计算车辆的平移速度。

为了获得该结果，提出了一种用于确定轨道车辆的轮轴的角速度的系统。

该系统包括耦接到轨道车辆的轮轴的变形探测电路。变形探测电路设置成用于探测由于由轨道上的轮轴施加的法向载荷的值而引起的轮轴的弯曲变形的值随时间的趋势。

用于确定角速度值的系统进一步包括控制装置，该控制装置布置成用于估算作为频率的函数的轮轴的角速度，该频率从变形探测电路所探测到的轮轴的弯曲变形的值随时间的趋势推导出。

根据本发明的一个方面，通过具有本发明的特征的用于确定轨道车辆的轮轴的角速度的系统，并通过具有本发明所限定的特征的用于确定轨道车辆的轮轴的角速度的方法，实现了上述和其它目的及优点。

附图说明

现在将描述根据本发明的用于确定轨道车辆的轮轴的角速度的系统和方法的一些优选实施例的功能和结构特征。将参考附图，其中：

-图1示出了轨道车辆的耦接有变形探测电路的轴；