专利名称：监测轨道车辆中的轴承温度的装置和轨道车辆的转向架的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及ー种用于监测轨道车辆中用来引导运动部件的轴承的轴承温度的装置。该轴承尤其是指旋转轴承，其优选安置在高速列车的转向架上。轨道车辆转向架上的旋转轴承例如有转动轮组的轴上的轴向轴承，用于把驱动カ传递到ー个或多个转动轮上的传动装置的传动装置轴承，以及把驱动转矩从驱动马达传递到传动装置或直接传递到转动轮或转动轮组上的驱动轴的轴承。本实用新型还涉及ー种轨道车辆的转向架。此外，本实用新型还涉及一种监测此类轴承的轴承温度的方法以及ー种制造用来监测此类轴承的轴承温度的装置的方法。本实用新型尤其涉及速度大于300km/h的高速列车领域。
背景技术：
已知，借助于安置在行驶路段上的装置来监测轨道车辆转向架中的旋转轴承、尤其是轴向轴承的过热。当轴承表面与被引导的、相对于轴承运动的部件之间的机械摩擦大于正常运转期间的摩擦时，就会产生过热，也就是说温度过高的现象。其原因通常是轴承有损坏或者被引导的部件上有损坏。具体轴承的特定温度被超过的情况可被理解成这样的警告信号可能发生进一步损伤或失灵(尤其是运动闭锁)。在达到相应轴承的更高的特定温度时，可以认为轴承或被引导的部件即将停止运转或者至少将发生严重损坏。如果是轨道车辆转向架中的旋转轴承，则有可能导致轨道车辆制动乃至停车。特别是对于高速列车而言，由于行驶速度特别快，在轴承温度超过ー预示将发生闭锁的临界值时，必须快速、可靠地作出反应。因此系统(尤其是安装在行驶路段上并识别过热的系统)的运行必须可靠。尤其是至少其功能安全性应达到根据IEC/EN61508标准的SIL2 (安全完整性水平第二级)。在有些国家，路段方面并没有用来监测温度的装置。在此情况下，轨道列车必须具有一个能够在车上识别过热并在必要时触发相应措施的系统。在此要确保具有与所要求的安全等级相符的功能性。此时可以将本身存在于轨道车辆中的控制和监测系统(通常称作TCMS,即列车控制和监测系统)设计得功能更可靠并在需要监测的轴承上安置温度计。该系统必须能够以正确的方式可靠地分析计算相应的温度測量值。另外，必须根据确定出的温度可靠地触发或采取相应预给定的措施，如列车制动直至停车。
实用新型内容本实用新型的ー个目的是，给出一种监测在轨道车辆中用来引导运动部件的轴承的轴承温度的装置，该装置能够可靠地确定出轴承的高热运行状态，也就是说过热，其中，这种在功能可靠性方面符合要求的过热识别装置的成本应当低廉。本实用新型的另ー目的是，给出一种相应的用来监测轴承温度的方法以及ー种制造用于监测轴承温度的装置的方法。另外，根据本实用新型的ー个基本设想，即使轴承温度尚未意味着将要发生轴承失灵，也可以获知轴承温度。例如，轨道车辆的驾驶员可以通过驾驶台中的指示器读出轴承温度或者在轴承温度稍有升高时就得到警告信号。这样，驾驶员基于经验，就可在例如随后的机会中让人对轴承或运动部件实施检测或维护。但本实用新型认为，在功能方面特别可靠、不仅能够连续地获知和处理轴承温度、而且还能在达到给定的判据(如轴承温度达到预定的界限温度)时执行或触发预定的相应行为(如制动轨道车辆)的分析计算装置，其成本特别高。当这种用来连续探測和处理温度测量值的分析计算装置还在轨道车辆中承担其它监测和控制任务(如前文提到的TCMS)时尤为如此。这些其它任务例如包括监测和调节速度、控制驱动和制动系统以及记录信息以作为维护轨道车辆的根据(也就是诊断功能)。 现在可以通过附加的温度传感器对ー复杂程度稍低的监测系统提供轴承温度信息，该复杂程度稍低的系统相应地被设计得功能更可靠。然而要监测的轴承的区域内的结构空间有限的，并且，尤其是在转向架中不希望敷设附加的连接电缆。轴承与轴承壳体也应尽可能少地具有可能降低机械强度(特别是降低轴承壳体机械强度)且可能导致脏物或湿气侵入的开ロ。 因此建议，至少ー个温度计以及ー个附加的电子温控开关组成ー个共同的传感器(下文也称作传感器単元或结构单元)并将其相应地定位以监测轴承温度。支承，所述温度计连接在一第一分析计算装置上，该第一分析计算装置接收并处理或者中继传输相应于轴承当前温度的信号。该信息例如可以输出给驾驶员(见上文)和或用于车辆诊断(见上文)。所述电子温控开关是/被与一分开的第二分析计算装置连接在一起，该第二分析计算装置仅需确定所述开关的开关状态有否改变。该开关例如或者被设计成断路器，其在传感器的特征温度时断开电路；或者例如设计成短路开关，在温度达到对于传感器而言的特征温度时在两个电导线之间建立电接触。在这两种情况中，第二分析计算装置能够对开关状态的毎次变换作出反应并实施或触发预定行为，例如制动轨道车辆。替换自动实施制动，第二分析计算装置也可以例如向制动系统和/或驾驶员发出相应的请求信号。 电子开关状态的变化的探测可以用简单的方式可靠地进行。例如仅存在两个将安置在传感器中的电子开关与第二分析计算装置电连接的导线。如果传感器内部的开关在这两条导线之间建立了电连接或者断开了这些导线之间的接触，这可被第二分析计算装置简单并可靠地探測到。例如，在开关闭合(即开关把两个导线连接到一起)吋，由第二分析计算装置所施加的电压导致电流通过这些导线，该电流例如可通过ー电阻上的电压降以通常的方式探測出。如果开关设计成断路器，那么打开开关则导致两个导线间的连接断开并因此例如导致这些导线之一的电势产生变化,如果此时在另ー导线上相对于第三參考电势施加了ー电压。其中一条导线上的电势例如可通过相对于參考电势的相应电压探測到，其中，该电压例如在连接在要监测的电势和參考电势的ー个大电阻上下降。尤其建议一种用于监测轨道车辆中用来引导运动部件的轴承、尤其是在高速列车转向架上的旋转轴承的轴承温度的装置，该装置具有 轴承 传感器，其安置在所述轴承的材料之中或者安置在实施轴承附近以便实施温度监测，并被设计用来产生与轴承温度相应的信号，[0018] 第一分析计算装置，其在信号技术方面与所述传感器相连接，并被设计用于从传感器信号确定出轴承温度和/或指示此轴承温度或者将此轴承温度发送给轨道车辆的另一系统，其中，该传感器具有一结构单元，在该结构单元中，至少ー个温度计与ー个附加的电子温控开关在机械上彼此相连，其中，所述温度计在信号技术方面与第一分析计算装置相连接；该装置还具有一第二分析计算装置，该第二分析计算装置与所述开关电连接并被设计用于在开关因轴承温度升高而断开电接触或者在开关因轴承温度升高而建立导电接触时实施或触发ー预定行为。 还提出一种监测在轨道车辆中用来引导运动部件的轴承、尤其是高速列车转向架上的旋转轴承的轴承温度的方法，其中 为了监测温度而安置在所述轴承的材料之中或者安置在所述轴承附近的ー传感器产生ー个与轴承温度相应的信号， 由在信号技术上与所述传感器相连的第一分析计算装置对该信号进行处理，并由此确定出轴承温度，和/或，由所述第一分析计算装置通过使用该信号来指示轴承温度或者将此轴承温度发送给轨道车辆的另一系统， 在传感器的一结构单元中安装有至少ー个温度计以及一个附加的电子温控开关， 所述温度计和开关在机械上彼此相连， 所述温度计产生所述信号并将之发送给第一分析计算装置， 第二分析计算装置与开关电相连，当开关因轴承温度升高而断开电接触或者当开关因轴承温度升高而建立电接触时，该第二分析计算装置实施或触发ー预定行为。此外提出一种制造用来监测在轨道车辆中用于引导运动部件的轴承的轴承温度的装置、尤其是用于监测安置在高速列车转向架上的旋转轴承的轴承温度的装置的方法，其中 将用于监测温度的传感器安置在轴承的材料之中或者安置在轴承附近，从而使该传感器产生ー个与轴承温度相应的信号， 将第一分析计算装置在信号技术上与所述传感器相连，从而能够将所述信号传递给所述第一分析计算装置，其中，该分析计算装置被设计用来从该信号确定出轴承温度，和/或所述第一分析计算装置通过使用该信号而指示该轴承温度或者将此轴承温度发送给轨道车辆的另一系统， 在所述传感器的一个结构単元中安装至少ー个温度计以及一个附加的电子温控开关，从而使所述温度计与开关在机械上彼此相连， 所述温度计被设计用于产生信号并将之发送给第一分析计算装置， 设置ー个第二分析计算装置，该第二分析计算装置与所述开关电连接并被设计用于在开关因轴承温度升高而断开电接触时或者在开关因轴承温度升高而建立电接触吋实施或触发ー预定行为。所述传感器的结构单元中安置有温度计和电子开关，该结构单元尤其被容纳在轴承的轴承壳体中。该轴承壳体尤其可具有一能够从外部触及到的盲钻孔或者最好具有一穿过壳体延伸至轴承的贯穿孔。当然，用于该结构单元的容纳空间也可以以其它方式产生，例如通过设置一空缺部。为保证轴承与温度计及开关之间具有很小的热阻，该空缺部、尤其是钻孔要配置ー种可形变的材料，例如膏状的导热材料，然后再把结构单元安置到该空缺部、例如钻孔之中。这样，当轴承温度升高时，根据传感器是否以及在哪里直接与空缺部的边缘相接触，热量可以从轴承或轴承壳体直接转移到结构单元上或者通过良好导热的材料间接转移到结构单元上。该结构单元尤其具有ー壳体，在该壳体中安置有至少ー个温度计以及ー个电子开关。壳体、尤其用金属制成的壳体一方面保护温度计和开关免受损坏，另ー方面也使温度计和开关的一起安装容易。另外，如果由金属或其它良好导热材料制成壳体，不会对热传导带来显著影响。该壳体尤其可以是管状的，其中，温度计和开关优选位于管子的自由端部上，而在管子的相反端部上引出温度计和开关的接头线。壳体、尤其是管子要这样定向使得连接导线引离轴承，也就是说，温度计和电子开关尽可能紧密地安置在轴承上或轴承中。根据本实用新型，前文所述，温度监测一方面在于通过至少ー个温度计来确定温度，另ー方面在于在开关的开关状态因轴承过热而改变时实施或触发ー预定行为。所述预定行为的实施方式已经做了说明。第二分析计算装置尤其可与轨道车辆的制动系统相连接，并能够触发或控制轨道车辆制动直至停车作为预定行为。所述至少ー个温度计和所述电子温控开关之间的机械连接可以用不同的方式来实现。尤其可以将温度计和开关彼此固定。但是例如对于管状壳体，优选使管子的内尺寸、尤其是内直径与温度计和开关的尺寸相协调，使得温度计和开关既能够不受损伤地被引入到管子中，又能够在管子中被管壳相互压紧。在此优选每个温度计或该温度计和该电子开关直接与壳体、尤其是管子机械接触。这样保证了热量能够很好地从壳体直接传导到温度计及开关上。換言之，温度计和开关朝向所述壳体相互挤压。温度计中的至少ー个例如可以是公知的热敏电阻，如PtlOO型热敏电阻。对于温控开关也有不同的方案。温控开关原则上例如可以是熔断保险，但与传统的电流熔断保险不同，传统的熔断保险在预定大小的电流流经时熔化并因此使电接触断开，而在本实用新型中，必须确保只因为温度或因为温度和电流的组合作用才熔断。另一方案例如是双金属开关，该开关由于两种金属的不同特性而在预定的温度时打开或闭合。优选这样一种温控开关，在该开关中，第一可导电元件与第一电接头线连接，而第二可导电元件与第二电接头线相连接。在此，第一和第二元件或者在机械上互相预紧(Vorspannung)但不存在电接触，或者彼此电接触但并未在机械上这样预紧该机械预紧可能使这些元件互相分离，导致电接触断开。为了该机械预紧，在两种情况下均可以例如使用ー个金属弹簧或ー些金属弹簧组成的装置，如螺旋形金属弹簧。在这两种情况中，开关状态和机械预紧通过使用ー种在温度升高时熔化或至少失去強度的材料来維持。石蜡尤其适用于此目的。若此材料在过热时变软并且因而不能继续保持预紧，那么在第一种情况中该预紧导致建立电接触，也就是说开关闭合，而在第二种情况中导致断开电接触，也就是说电子开关打开。利用这样ー种装置能够可靠地保证，开关在预定的温度时或者在预定的温度范围内打开或闭合。因此不再需要为了实现开关的功能而必须在轨道车辆运行期间持续实施的附加措施。与双金属开关相比，这种开关能够在长时间内确保具有更加可靠的功能，因为本身形成开关电触点的金属没有随着时间推移而出现的材料老化来影响开关功能。对于开关的功能而言，仅利用了可熔化材料或在期望的温度时或期望的温度范围内变软的材料的材料特性，因而不再保持机械预紧并因为机械预紧而改变其形状。一种相应的开关例如由 EPHY MESS (Gesellschaft fiir elektrophysikalische Messgei'ctte mbH, Wiesbaden,Deutschland)以名称“ 2-wire circuit fusible: T=xy°C ” 供货。如前所述，要监测的轴承尤其可以是转向架的一部分，其中，术语“转向架”也可以包括ー个或多个固定在转向架的承载部分上的驱动马达和用于传递驱动カ矩的传动装置。对于ー个转向架，典型地要对多个轴承监测过热，或者对轴承中的至少ー个在不同材料区域内分别监测过热，以便在必要时能够快速实施预定行为。因此，尤其在多个转向架的情况下，可以设置多个传感器，它们各具有所述结构単元中的ー个。其中的每个传感器分别安置在其中一个轴承的材料之中(包括仅有ー个轴承的情况)或者安置在其中ー个轴承的附近。根据第一方案，多个传感器的电子温控开关在电学上是串联连接的，这样，通过两个或多个开关之一由于轴承温度升高而打开就已将电路断开。第二分析计算装置与该电路相连接并被设计用于在该电路断开时实施或触发预定行为。由于在电学上串联连接，只要唯一一个第二分析计算装置就足以在唯一一个开关的开关状态改变时实施或触发预定行为。因此，该装置的该功能更可靠的方案的成本要比将多个分别具有ー个第二分析计算装置的装置设计得功能更可能所需的成本低。第二分析计算装置本身可以如在唯一一个带有被设计成断路器的电子温控开关的传感器的情况下一祥设计。根据具有多个传感器的装置的第二方案，不同传感器的电子温控开关并联连接，使得当两个或多个开关之一由于轴承温度升高而闭合时电路就闭合。第二分析计算装置与该电路相连接并被设计成用于在该电路闭合时实施或触发预定行为。例如在断开的电路上施加电压并且第二分析计算装置測量在这些电路之ー闭合后流过的电流。同样，只要ー个第二分析计算装置就足以在唯一一个开关的开关状态改变时实施或触发预定行为。第二分析计算装置本身同样可以如在带有被设计成短路开关(见上文)的一个电子温控开关的唯一一个传感器的情况下一祥设计。该结构单元尤其可具有两个温度计，其中，第一分析计算装置被设计用来在其中ー个温度计失灵后通过处理另ー温度计的测量值来确定轴承的温度。通过设置冗余的温度计提高了传感器的可靠性并可避免用于更换传感器的耗费。例如每ー温度计各具有一独立的电接头线并且这些独立的电接头线引到一与第一分析计算装置相连的开关上，这样，根据该开关的开关状态不同，其中的一条或另一条接头线与该第一分析计算装置连接。因此，当一个温度计失灵时可以简单地进行切換。替换地，可以使每一温度计分别具有一独立的接头线并且这些温度计还可以具有一共同的电接头线，其中，这些独立的接头线与第一分析计算装置永久地连接，从而使这些温度计在电学上并联地连接到第一分析计算装置上，这样，若两个温度计都能工作正常，则它们形成较小的电阻，而若两个温度计中仅有ー个能正常工作，则形成较大的电阻。因此，第一分析计算装置在两种情况下均能对温度测量值进行处理并确定温度。第一分析计算装置尤其可这样设计它通过測量所连接的温度计的电阻来识别该温度计是否失灵。因此，第一分析计算装置可以自动地、正确地分析温度计的测量值。第一分析计算装置优选设计成用于在识别出其中ー个温度计失灵后产生并输出ー干扰信号。
现在參考附图对本实用新型的其它实施例进行说明。在附图中示出图1带有横向驱动装置的轨道车辆的转向架的示意性俯视图，图2图1所示的俯视图沿图1中箭头A方向看去的正视图，图3轨道车辆转向架的在轨道车辆转动轮上的轴向轴承的区域中的一部分的立体图，图中部分略去了对于阐明本实用新型并不必要的细节，图4另ー转向架的ー个区域的立体俯视图，其中使用了ー个以上的传感器，以便监测多个轴承的过热，图5 —个带有两个温度计和ー个电子温控开关的传感器的侧视图，其中以剖视的方式绘出了用于容纳温度计和开关的壳体，图6转向架的轴向轴承的示意性横剖面，穿过轴承、轴承壳体以及轴承壳体中的空缺部，在该空缺部中安置有用于监测过热的传感器，图7带有传感器、第一和第二分析计算装置、轨道车辆的监测和控制系统以及制动系统的电路图，其中上述系统是示意性描述的，以及图8图7所示传感器的电路图。
具体实施方式
图1示出带有ー车轮组的转向架的俯视图，所述车轮组由ー横向驱动装置驱动，也就是说，驱动电机I的转子4的旋转轴相对于行驶方向横向。在图1中，行驶方向自上而下延伸。转向架具有ー转向架框架100，该框架带有ー在行驶方向上敞开的H形承载型廓，该承载型廓的横梁用9标识，而其纵梁则以3a、3b标识。旋转轴承Ila和Ilb安置在转向架框架100的彼此对置的纵梁上，在所述旋转轴承中以可旋转的方式安置着车轮组7a、7b的车轮组轴6。车轮组轴6由一骑在轴上的传动装置8驱动，该传动装置通过ー弹性悬挂装置25悬挂在横梁9上。驱动转矩通过一驱动轴19导入该传动装置8中。驱动轴19则由电机I的转子轴18通过一万向运动的铰链5来驱动。万向运动铰链5在所述转子轴18的旋转轴的方向上具有轴向挠性或者说活动性。驱动电机I的转子以4标识。在定子22上安置有一固定器21，该固定器通过ー旋挂装置2旋挂在一固定在所述横梁9上的纵向支柱12上。除了车轮组轴6的旋转轴承IlaUlb外还设置有其它未进一步绘出的旋转轴承，尤其是用来支持驱动轴19和传动结构8的部件的旋转运动的旋转轴承。图2是该装置的正视图，图中还可看到弹簧装置16a、16b，轮轴轴承IlaUlb通过所述弹簧装置与轨道车辆的车厢14弹性地连接在一起。本实用新型涉及的是对旋转轴承中的至少ー个轴承的温度监测。这里的旋转轴承不一定是具有横向驱动装置的转向架上的旋转轴承。而是也可以类似地例如监测具有纵向驱动装置(也就是说驱动电机的转子的旋转轴线大致沿着行使方向延伸)的转向架上的旋转轴承。在图1和2中示出之转向架上的所述轴承上可以安装或者说已安置根据本实用新型的传感器以进行温度监测。转向架的在图3中示出的部分例如相应于在图1和2中以示意方式绘出的转向架。在图3中可以看到轨道车辆的转动轮37b，该转动轮与一未具体绘出的轴抗扭地连接在一起。该轴在转动轮37b的外侧、也就是说在图3的前景中以可旋转的方式安置在轴向轴承壳体31之内。轴向轴承壳体31的外面覆盖有ー壳体盖35，该盖35通过螺钉36拧接在轴承壳体31上。供測量轨道车辆行驶速度的速度传感器用的两个接头39a、39b引入到盖35中，所述接头通过连接电缆41a、41b与轨道车辆的中央监测及控制系统(未在图3中绘出)连接在一起。轴承壳体31是转向架的承载结构的一部分，它通过纵梁34 (该梁例如与图1中示出的纵梁3a相当)与转向架的其它承载部分连接在一起。在轴承壳体31的ー个突出部上支承着一缓冲器42。轨道车辆的ー弹簧装置33直接支撑在轴承壳体31上。另外，一传感器30被置入轴承壳体中，用以监测轴承的温度，并尤其在过热时采取适当的措施。传感器30通过连接电缆40 —方面与已经提到的监测及控制系统连接，另一方面与用来在过热时触发或实施预定措施的第二分析计算装置连接在一起。相应的电路原理将借助图7来解释。图6示意性地示出了轴承壳体31内部的可能结构。传感器30以ー管状壳体32伸入轴承壳体31的盲钻孔61中，这里该钻孔也可以选择贯穿到外部轴承环71为止。外部轴承环71与轴承壳体31固定地连接在一起。外部轴承环71内部有轴承的运动部分和轴74，该轴与转动轮37b抗扭地连接在一起。例如，内部轴承环73与轴74抗扭地连接在一起(例如挤压紧)。在这种情况下，在内部轴承环73和外部轴承环71之间例如可有一帯有滚珠(未进ー步绘出)的环形件72，从而形成滚珠轴承。当然，轴承也可以采取其它结构形式。传感器30可以设计成像图5所示的那样。管子32在它的示出在图5下部的自由端上包含温控开关65和两个用作温度计的温控电阻62a、62b。温度计62和开关65安置在管子32的正面端部附近，该端部由盖64液密地封闭。从温度计62分别引出ー连接导线，从管子32的自由端引导至传感器30的基座68上，该基座承载着管子32井能够让连接导线穿过，还允许通过一固定螺钉67将传感器30固定到轴承壳体31上。在图5中示出的螺钉67具有头部67a和螺纹67b，所述螺纹能够拧入到轴承壳体31中的一个相应螺纹孔中。在图5中，一用来引导连接导线的管件69从传感器30的基座68出发向左延伸至温度计62和开关65。开关65的连接导线在图5中仅以示意的方式示出。图4不出了多个传感器50a、50b、50c的布置,这些传感器例如可以如图3和图5中示出的传感器一祥设计。从转向架的在图4中示出的部分中，在俯视图的右下方可以看到一转动轮57b，而轴承壳体51位于该转动轮57b的内側。轴承壳体51也是通过一梁54与转向架的其它承载部分连接在一起的。旋转轴59 (也就是说相应车轮组的轴)在图4的画面中从轴承壳体51出发向左上方延伸，转动轮57b与该轴抗扭地连接在一起。该轴以可旋转的方式支承在轴承壳体51的内部。传感器50a延伸过ー钻孔或者在一钻孔中延伸一直到轴承的材料中或者到轴承附近。传感器50a通过连接导线60a接电。在图4的左上部分中示出了 ー传动装置52，该传动装置用于将驱动转矩从ー驱动电机(未示出)传递到轴59的转轴上。在传动装置52中也存在ー个或多个轴承。这些轴承同样尤其用于轴59的转轴的旋转支承。在轴59的径向方向上彼此对置的位置上安置着两个传感器50b、50c，这两个传感器被安装在传动装置箱体的相应钻孔中。但是，通过传动装置箱体或传动装置壳体内的用于监测温度的传感器还可以对传动装置的其它运动部件和/或从电机侧通入该传动装置中的驱动轴的其它运动部件或者它们的轴承进行过热监測。在图4中示出的传感器50b、50c分别通过连接导线60b、60c接电。三个示出的传感器50a、50b、50c的连接导线60a、60b、60c尤其通过例如T形设计的机械连接器63、64彼此机械相连并连接到一中央连接导线62上。这种电路连接在图4中无法看到。但是，传感器50中的温度计分别独立地通过至少两条导电线连接到监测及控制系统上，而传感器50中的开关则互相串联。因此，为了连接传感器50a、50b、50c中三个开关，仅两条独立的导电线通过中央连接导线62引导。可选地，传感器50a、50b、50c中的总共三个开关的串联连接也可以在中央实现。在这种情况下，对于每一开关分别有两条导电线通过中央连接导线62引导。图7中示出的电路仅涉及具有ー个唯一的传感器30。但当存在多个传感器时，这种电路可以相应扩展。例如，设置在前面的段落中借助于图4说明过的附加的导电线。图7示意性地示出了轴承壳体31,该轴承壳体例如是图3所示的轴承壳体31。带有两个温度计62a、62b和一个电子温控开关65的传感器30延伸穿过轴承壳体31的ー个贯穿孔。在图8中还示出了安置在该传感器30内部的温度计62a、62b和电子开关65以及它们的电接头。两个温度传感器62a、62b可以选择式地运行，也就是说，在一给定时刻两个温度计62中仅ー个允许。为此,姆ー温度计62分别具有一独立的电接头91和93而且两个温度计62具有ー个共用的电接头92。此时如图7所示那样，两个独立的接头91、93引向ー开关97，从而根据开关位置的不同，其中一条接头线91或另一条接头线93与共用的连接导线98连接，该连接导线引到第一分析计算装置88。这样，在一给定时刻，两个独立接头线91、93中只有ー个工作，从而温度计62a、62b中也只有ー个运行。如果在运行过程中显示，处于运行中的温度计62不再发出可信的测量值或者其与温度相关的特性发生了改变，则可以通过切换开关97来使另ー温度计62投入运行。替换切換开关，也可通过另外的方式来建立共用的连接导98与相应的独立的接头线91、93的连接，例如通过对插接连接进行换插或者通过焊接。在另ー尤为有利的方案中，两个独立的接头线91、93不是引到开关97上，而是(例如在开关97的图7所示位置上)永久地彼此间电连接，因此也永久地连接到共用的连接导线98上。第一分析计算装置88则这样设计它能够通过测量该装置的欧姆电阻而从并联地电连接的温度计62a和62b的电阻值或者在这两个温度计之一失灵时从还单独工作的温度计62a或62b的跳跃式改变的电阻值来识别实际的温度。在ー个温度计62失灵时，优选第一分析计算装置88通过温度计的电阻值的跳跃式改变产生并例如发出ー个干扰信号，从而能够在连接在后面的信息単元中特别地指示温度计故障和/或在一故障存储器中记录温度计故障，该存储器通常在维护工作时被读取。第一分析计算装置88处理温度计62的測量值并将相应的测量值输出给轨道车辆的中央监测及控制系统89。在第一分析计算装置88中例如存储用来确定温度的相应系数，这些系数为了对构造成温控电阻的温度计62的电阻值进行分析计算而必需。另外根据本实用新型，在传感器30中集成了电子温控开关65，该开关通过接头线94、95连接在第二分析计算装置81上。开关65的电接头94、95连接在电路84上，第二分析计算装置81也位于该电路中，用来探测开关65的开关状态的变化。为此例如在开关电路84中设置有一电压源82。第二分析计算装置81在信号技术方面连接在另一系统83上。若第二分析计算装置81确定出开关65的开关状态发生了改变(例如开关电路84被开关65断开)，则第二分析计算装置81触发ー预定行为，该预定行为由系统83实施，例如制动轨道车辆直至其停车。因为带有第二分析计算装置81的开关电路84在电学上与第一分析计算装置88以及监测即控制系统89分开，由开关65、开关电路84和第二分析计算装置81以及必要时的附加电学単元和构件组成的装置可以构造得功能特别可靠，其中，由于功能简单，为此所需的费用也很小。因此能够可靠地监测过热。如前所述，如果存在多个用于监测过热的传感器，那么可以对图7中示出的电路进行修改。也可以是，在唯一的一个传感器中或在传感器之一中仅有ー个温度计。在这种情况下，例如与图7相比省去了独立的接头线中的一个和温控电阻中的ー个。
权利要求1.一种用于监测在轨道车辆中用来引导运动部件(74)的轴承(71-73)的轴承温度的装置，其中，该装置具有 轴承(71-73) 传感器(30)，其为了监测温度而安置在所述轴承的材料之中或者所述轴承(71-73)的附近，并被设计用来产生一与轴承温度相应的信号， 第一分析计算装置(88 )，其在信号技术上与所述传感器(30 )相连接并被设计用于从所述传感器(30)的信号确定出轴承温度和/或指示此轴承温度或者将此轴承温度发送给轨道车辆的另一系统(89)，其特征在于，所述传感器(30)具有一结构单元，在该结构单元中，至少一个温度计(62)与一个附加的电子温控开关(65)机械地彼此相连，其中，所述温度计(62)在信号技术上与所述第一分析计算装置(88)相连接；该装置还具有一第二分析计算装置(81)，该第二分析计算装置与所述开关(65)电连接并被设计用于在所述开关(65)因轴承温度升高而断开电接触时或者在所述开关(65)因轴承温度升高而建立电接触时实施或触发一预定行为。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述结构单元具有一壳体(32)，在该壳体中安置有所述至少一个温度计(62)以及所述电子开关(65)。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述壳体(32)是管状的。
4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述壳体(32)被安置在所述轴承(71-73)的轴承壳体(31)的一钻孔(61)中。
5.根据权利要求2至4之一所述的装置，其特征在于，所述至少一个温度计(62)和所述附加的电子开关(65)是与所述壳体(32)直接机械接触的。
6.根据权利要求1至4之一所述的装置，其特征在于，设置有多个传感器(50)以及一个或多个轴承，所述传感器(50)中的每一个均安置在所述轴承之一的材料中或所述轴承之一的附近，并且，这些传感器(50)的电子温控开关(65)在电学上是串联连接的，使得通过所述电子温控开关(65)之一由于达到一升高的轴承温度而打开就将一电路断开，其中，所述第二分析计算装置被设计成用于在该电路断开时实施或触发所述预定行为。
7.根据权利要求1至4之一所述的装置，其特征在于，设置有多个传感器(50)以及一个或多个轴承，其中，传感器(50)中的每一均安置在所述轴承之一的材料中或所述轴承之一的附近，并且，这些传感器(50)的电子温控开关(65)在电学上是并联连接的，使得当这些电子温控开关中的一个由于达到一升高的轴承温度而闭合时就将一电路闭合，其中，所述第二分析计算装置被设计用于在该电路闭合时实施或触发所述预定行为。
8.根据权利要求1至4之一所述的装置，其特征在于，所述结构单元具有两个温度计(62a，62b)，并且，所述第一分析计算装置(88)被设计用于在这些温度计(62a)中的一个失灵之后通过处理另一温度计(62b )的测量值来确定轴承的温度。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述温度计(62a，62b)中的每一个分别具有一独立的电接头线(91，93)，这些独立的电接头线(91，93)引到一与所述第一分析计算装置(88)相连的开关(97)上，这样，根据所述开关(97)的开关状态不同，其中的一条接头线(91)或另一条接头线(93)与所述第一分析计算装置(88)连接。
10.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述温度计(62a，62b)中的每一个分别具有一独立的电接头线(91，93)，所述温度计(62a，62b)另外还具有一共同的电接头线(92)，其中，这些独立的接头线(91，93)与所述第一分析计算装置(88)永久地连接，使得这些温度计(62a，62b)在电学上并联地连接在所述第一分析计算装置(88)上，这样，若两个温度计(62a，62b)都能工作正常，则这些温度计形成一较小的电阻，而若两个温度计(62a，62b)中仅有一个能正常工作，则形成一较大的电阻。
11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述第一分析计算装置(88)被这样设计它通过测量所连接的温度计(62a，62b)的电阻来识别所述温度计(62a，62b)之一是否失灵。
12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述第一分析计算装置(88)被设计成用于在识别出温度计(62a, 62b)之一失灵后产生并输出一干扰信号。
13.根据权利要求1至4之一所述的装置，其特征在于，所述轴承是高速列车的转向架上的旋转轴承。
14.一种用于轨道车辆的转向架，具有如前述权利要求之一所述的装置。
专利摘要本实用新型涉及一种监测在轨道车辆中用来引导运动部件(74)的轴承(71-73)、尤其是安置在高速列车转向架上的旋转轴承的轴承温度的装置，具有轴承(71-73)；传感器(30)，其安置在轴承的材料中或者轴承附近以监测温度并用来产生与轴承温度相应的信号；第一分析计算装置(88)，其在信号技术上与传感器(30)相连接并用于从传感器(30)的信号确定出轴承温度，传感器(30)具有一结构单元，其中，至少一个温度计(62)与一个附加的电子温控开关(65)机械相连，温度计(62)在信号技术上与第一分析计算装置(88)相连接，还具有与开关(65)电相连的第二分析计算装置(83)，用于在开关(65)因轴承温度升高而断开电接触或者建立电接触时实施或触发预定行为。
文档编号B61K9/04GK202879520SQ20122022274
公开日2013年4月17日 申请日期2012年4月1日 优先权日2011年4月4日
发明者M·布雷姆, N·埃德勒, G·尼施维茨 申请人:庞巴迪运输有限公司