RU2688245C1 - Device for measuring rotation speed of a railway transport vehicle wheel, static and mobile assemblies of device - Google Patents
Device for measuring rotation speed of a railway transport vehicle wheel, static and mobile assemblies of device Download PDFInfo
- Publication number
- RU2688245C1 RU2688245C1 RU2018130336A RU2018130336A RU2688245C1 RU 2688245 C1 RU2688245 C1 RU 2688245C1 RU 2018130336 A RU2018130336 A RU 2018130336A RU 2018130336 A RU2018130336 A RU 2018130336A RU 2688245 C1 RU2688245 C1 RU 2688245C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- static
- permanent magnet
- wheel
- movable
- measuring
- Prior art date
Links
- 230000003068 static effect Effects 0.000 title claims abstract description 56
- 230000000712 assembly Effects 0.000 title abstract description 7
- 238000000429 assembly Methods 0.000 title abstract description 7
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims abstract description 3
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 claims description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 9
- 238000013461 design Methods 0.000 description 8
- BGPVFRJUHWVFKM-UHFFFAOYSA-N N1=C2C=CC=CC2=[N+]([O-])C1(CC1)CCC21N=C1C=CC=CC1=[N+]2[O-] Chemical compound N1=C2C=CC=CC2=[N+]([O-])C1(CC1)CCC21N=C1C=CC=CC1=[N+]2[O-] BGPVFRJUHWVFKM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 229910001369 Brass Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920001875 Ebonite Polymers 0.000 description 1
- RRHGJUQNOFWUDK-UHFFFAOYSA-N Isoprene Chemical compound CC(=C)C=C RRHGJUQNOFWUDK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 108091027981 Response element Proteins 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000010951 brass Substances 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- 239000011152 fibreglass Substances 0.000 description 1
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 description 1
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B61—RAILWAYS
- B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
- B61L25/00—Recording or indicating positions or identities of vehicles or trains or setting of track apparatus
- B61L25/02—Indicating or recording positions or identities of vehicles or trains
- B61L25/026—Relative localisation, e.g. using odometer
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P3/00—Measuring linear or angular speed; Measuring differences of linear or angular speeds
- G01P3/42—Devices characterised by the use of electric or magnetic means
- G01P3/44—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Measuring Magnetic Variables (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
Abstract
Description
Группа изобретений относится к области рельсовых транспортных средств и может быть применена для отслеживания скорости перемещения железнодорожного транспорта.The group of inventions relates to the field of rail vehicles and can be used to track the speed of movement of railway transport.
Известно устройство измерения положения дроссельной заслонки двигателя внутреннего сгорания автомобиля, содержащее статичный и подвижный узлы, при этом статичный узел представлен магниточувствительным датчиком, который устанавливается на корпус дроссельной заслонки, а подвижный узел представлен магнитом, который устанавливается на ось дроссельной заслонки, при этом магниточувствительный датчик располагается в магнитном поле магнита [US2008231262, дата публикации: 25.09.2008 г., МПК: G01B 7/30].A device is known for measuring the throttle position of an internal combustion engine of a vehicle, which contains static and movable units, wherein the static assembly is represented by a magnetically sensitive sensor, which is mounted on the throttle body, and the movable node is represented by a magnet, which is mounted on the axis of the throttle valve, and the magnetically sensitive sensor is located in the magnetic field of the magnet [US2008231262, publication date: September 25, 2008, IPC: G01B 7/30].
Известно устройство измерения частоты вращения колеса велосипеда, содержащее статичный и подвижный узлы, при этом подвижный узел представлен кольцевым магнитом, присоединенным к ступице колеса, а статичный узел представлен магниточувствительным датчиком, который установлен на вилку колеса при этом магниточувствительный датчик располагается в однородном магнитном поле кольцевого магнита [US2017254671, дата публикации: 07.09.2017 г., МПК: G01D 5/20].A device for measuring the rotational speed of a bicycle wheel containing a static and movable units is known, the movable unit being represented by an annular magnet attached to the wheel hub, and the static unit being represented by a magnetically sensitive sensor that is mounted on the wheel fork, and the magnetically sensitive sensor is located in a uniform magnetic field of the annular magnet [US2017254671, publication date: 07/09/2017, IPC: G01D 5/20].
Преимуществом известных устройств является высокая точность измерения перемещения элементов за счет регистрирования изменения направления магнитного поля магниточувствительным датчиком. Однако известные устройства применяются для измерения положения дроссельной заслонки либо колеса велосипеда и имеют особенности конструкции, позволяющие применять их только по этому назначению, при этом применение устройств, действие которых основано на отклонении магнитного поля постоянного магнита, для измерения частоты вращения колеса железнодорожного транспорта не известно из уровня техники.The advantage of the known devices is the high accuracy of measuring the movement of elements by recording the change in the direction of the magnetic field by a magnetically sensitive sensor. However, the known devices are used to measure the position of the throttle valve or bicycle wheel and have design features that allow them to be used only for this purpose, while the use of devices based on the deflection of the magnetic field of a permanent magnet to measure the speed of a railway wheel is not known prior art.
В качестве прототипа выбрано устройство измерения частоты вращения колеса железнодорожного транспорта, содержащее статичный и подвижный узлы, при этом статичный узел представлен оптическим датчиком, который установлен на буксовый узел железнодорожного транспорта, а подвижный узел представлен диском с вырезами, который установлен на торцевой поверхности колесной пары железнодорожного транспорта [RU2640313, дата публикации: 27.06.2015 г., МПК: B61L 25/02, G01P 3/44].As a prototype, a device for measuring the rotational speed of a wheel of a railway vehicle, containing static and movable units, is selected, while the static unit is represented by an optical sensor, which is mounted on the axle unit of railway transport, and the mobile unit is represented by a disk with cutouts, which is mounted on the end surface of the wheel pair transport [RU2640313, publication date: 06.27.2015, IPC: B61L 25/02, G01P 3/44].
Недостатком прототипа является низкая точность измерения частоты вращения колеса, обусловленная тем, что расстояние между вырезами в диске характеризуется мертвой зоной, которая не может быть считана оптическим датчиком, при этом невозможно получение данных угла поворота и скорости изменения угла поворота колеса в момент прохождения мертвых зон, вследствие чего увеличивается погрешность при определении частоты вращения колеса железнодорожного транспорта и в значительной степени ухудшаются эксплуатационные характеристики устройства.The disadvantage of the prototype is the low accuracy of measurement of wheel speed, due to the fact that the distance between the cutouts in the disk is characterized by a dead zone, which cannot be read by an optical sensor, while it is impossible to obtain data of the angle of rotation and the rate of change of the angle of rotation of the wheel during the passage of the dead zones, as a result, the error in determining the rotational speed of the wheel of a rail vehicle increases and the operational characteristics of the device va.
Технической проблемой, на решение которой направлена группа изобретений, является улучшение эксплуатационных характеристик устройства измерения частоты вращения колеса железнодорожного транспорта.The technical problem addressed by the group of inventions is the improvement of the operational characteristics of the device for measuring the frequency of rotation of the wheel of a railway vehicle.
Техническим результатом, на достижение которого направлена группа изобретений, является повышение точности измерения частоты вращения колеса железнодорожного транспорта.The technical result, the achievement of which is aimed at the group of inventions, is to improve the accuracy of measuring the frequency of rotation of the wheel of railway transport.
Сущность группы изобретений заключается в следующем.The essence of the group of inventions is as follows.
Устройство измерения частоты вращения колеса железнодорожного транспорта содержит статичный и подвижный узлы. В отличие от прототипа статичный узел содержит магниточувствительный датчик, расположенный внутри корпуса, выполненного с возможностью установки на буксовый узел железнодорожного транспорта, а подвижный узел содержит постоянный магнит, расположенный внутри корпуса, выполненного с возможностью установки на колесную пару железнодорожного транспорта, при этом статичный и подвижный узлы выполнены таким образом, чтобы при их установке магниточувствительный датчик располагался в однородном магнитном поле постоянного магнита.The device for measuring the frequency of rotation of the wheel of railway transport contains static and movable units. Unlike the prototype, the static assembly contains a magnetically sensitive sensor located inside the housing, configured to be mounted on the axle assembly of railway transport, and the mobile assembly contains a permanent magnet located inside the housing, configured to mount on the wheel pair of railway transport, while the static and movable The nodes are designed so that when they are installed, the magnetically sensitive sensor is located in a uniform magnetic field of the permanent magnet.
Статичный узел устройства измерения частоты вращения колеса железнодорожного транспорта содержит магниточувствительный датчик, расположенный внутри корпуса, выполненного с возможностью установки на буксовый узел железнодорожного транспорта.The static unit of the device for measuring the frequency of rotation of a wheel of a railway vehicle contains a magnetically sensitive sensor located inside a housing adapted to be mounted on an axle box of a railway vehicle.
Подвижный узел устройства измерения частоты вращения колеса железнодорожного транспорта содержит постоянный магнит, расположенный внутри корпуса, выполненного c возможностью установки на колесную пару железнодорожного транспорта.The mobile unit of the device for measuring the frequency of rotation of a wheel of a railway vehicle contains a permanent magnet located inside a housing made with the possibility of mounting it on a wheel pair of railway transport.
Статичный узел представляет собой часть устройства, неподвижно закрепляемую на буксовом узле железнодорожного транспорта, и предназначенную для установки внутрь буксового узла, под крышку, или вместо крышки подшипника колесной пары железнодорожного транспорта.A static unit is a part of the device, fixedly mounted on the axle unit of railway transport, and intended to be installed inside the axle unit, under the cover, or instead of the bearing cover of a wheel pair of railway transport.
Магниточувствительный датчик обеспечивает возможность регистрирования изменения магнитного поля и может быть представлен магниторезистором, датчиком Холла или любым другим известным датчиком магнитного поля, размеры которого обеспечивают возможность его размещения в осевом отверстии постоянного магнита. Магниточувствительный датчик также содержит средство передачи электрического сигнала, которое может представлять собой один или несколько проводов, жгутов, кабелей, модуль беспроводной связи и др. Средство передачи электрического сигнала может быть разъемно или неразъемно присоединено к магниточувствительному датчику, например, посредством клемм, разъемов, штекеров, и др., которые могут быть расположены на корпусе статичного узла.The magnetically sensitive sensor provides the ability to register changes in the magnetic field and can be represented by a magnetoresistor, a Hall sensor or any other known magnetic field sensor, the dimensions of which provide the possibility of its placement in the axial hole of a permanent magnet. The magnetically sensitive sensor also contains means for transmitting an electrical signal, which can be one or more wires, harnesses, cables, a wireless communication module, etc. The means for transmitting an electrical signal can be detachably or non-detachably attached to a magnetically sensitive sensor, for example, by means of terminals, connectors, plugs , etc., which can be located on the body of a static node.
Подвижный узел представляет собой часть устройства, неподвижно закрепляемую на колесной паре железнодорожного транспорта, и предназначенную для передачи вращательного момента от колесной пары постоянному магниту.The movable unit is a part of the device, fixedly mounted on the wheel pair of railway transport, and intended to transfer torque from the wheel pair to the permanent magnet.
Постоянный магнит обеспечивает возможность создания однородного магнитного поля, изменения которого считывает магниточувствительный датчик. Постоянный магнит может иметь любую форму, например, кольцевую, С-образную, П-образную, прямоугольную, треугольную, квадратную и другие. Постоянный магнит может иметь форму и размер,обеспечивающие возможность размещения магниточувствительного датчика в зоне действия однородного магнитного поля постоянного магнита.A permanent magnet provides the ability to create a uniform magnetic field, the changes of which are read by a magnetically sensitive sensor. A permanent magnet can be of any shape, for example, a ring, C-shaped, U-shaped, rectangular, triangular, square and others. A permanent magnet may have a shape and size, providing the possibility of placing a magnetically sensitive sensor in the area of the uniform magnetic field of a permanent magnet.
Корпус статичного узла выполнен с возможностью установки на буксовый узел, а корпус подвижного узла выполнен с возможностью установки на колесную пару железнодорожного транспорта, что подразумевает наличие конструктивных особенностей у корпусов этих узлов, обеспечивающих возможность их размещения на соответствующих посадочных местах, а также наличие элементов крепления, обеспечивающих возможность закрепления каждого узла на своем посадочном месте. При этом конструктивные особенности корпуса статичного узла могут представлять собой проточки, шлицы, пазы или выемки и др., имеющие ответную форму элементам буксового узла, а конструктивные особенности корпуса подвижного узла могут представлять собой те же элементы, но ответные элементам колесной пары. В качестве элементов крепления могут быть использованы уже имеющиеся на буксовом узле или на колесной паре элементы крепления, либо собственные элементы крепления статичного и подвижного узлов, которые бы обеспечивали возможность надежного соединения с буксовым узлом и с колесной парой железнодорожного транспорта соответственно. Конструктивные особенности корпусов статичного и подвижного узлов и элементы их крепления могут существенно отличаться в зависимости от модели и вида железнодорожного транспорта, единственным существенным критерием для их конструктивного исполнения является возможность установки на соответствующие элементы железнодорожного транспорта. The body of the static unit is designed to be mounted on the axle box, and the body of the movable unit is designed to be mounted on the wheel pair of railway vehicles, which implies the presence of design features for the bodies of these units, ensuring their placement on the corresponding seats, as well as the presence of fastening elements, providing an opportunity of fixing each knot on the seat. In this case, the design features of the body of a static assembly can be grooves, slots, grooves or grooves, etc., which have a response form to the elements of the axle box assembly, and the design features of the body of the movable assembly can be the same elements, but the response elements of the wheelset. As fastening elements, fastening elements already existing on the axle box or on a wheel pair, or own fastening elements of the static and movable units, which would allow reliable connection with the axle box and the wheel pair of railway transport, respectively, can be used. The design features of static and movable units and their attachment elements may differ significantly depending on the model and type of railway transport; the only significant criterion for their design is the possibility of installation on the corresponding elements of railway transport.
Корпусы статичного и подвижного узлов могут быть выполнены разборными и состоять из нескольких частей, разъемно соединенных между собой, например, резьбовым, болтовым, шпилечным и другими известными видами разъемных соединений для обеспечения доступа к магниточувствительному датчику и/или постоянному магниту для корректировки их положения или их замены. Также корпусы статичного и подвижного узлов могут содержать средства доступа к магниточувствительному датчику и/или постоянному магниту, представленные крышками, заслонками, резьбовыми втулками, задвижками и т.п.The static and movable unit housings can be made collapsible and consist of several parts that are detachably interconnected, for example, threaded, bolted, hairpin and other known types of detachable connections to provide access to the magnetically sensitive sensor and / or permanent magnet to adjust their position or their replacements. Also, the bodies of the static and movable assemblies may contain means of access to the magnetically sensitive sensor and / or permanent magnet, represented by caps, dampers, threaded bushings, gate valves, etc.
Корпус подвижного узла обеспечивает возможность жесткого закрепления постоянного магнита для исключения риска его проворачивания относительно магниточувствительного датчика и повышения точности устройства. Для этого размер посадочного места постоянного магнита в корпусе может быть меньше, чем постоянный магнит и обеспечивать возможность установки постоянного магнита с натягом. Также корпус подвижного узла может содержать средства закрепления постоянного магнита, которые могут быть представлены элементами корпуса, выполненными, например, в виде пазов, выступов, выемок и т.п., ответных элементам, выполненным на постоянном магните. Также средства закрепления могут быть представлены съемными элементами, например, резьбовыми втулками, прижимающими постоянный магнит к корпусу, болтами, шпильками, зажимами и т.п. Кроме того, для закрепления постоянного магнита могут быть использованы клей, эпоксидная смола, жидкий пластик и т.п.The body of the movable unit provides the ability to rigidly fix the permanent magnet to eliminate the risk of its turning relative to the magnetically sensitive sensor and increase the accuracy of the device. For this, the size of the permanent magnet footprint in the housing may be less than the permanent magnet and provide the possibility of installing a permanent magnet with an interference fit. Also, the housing of the movable assembly may contain means for fixing a permanent magnet, which may be represented by elements of the housing made, for example, in the form of grooves, protrusions, recesses, etc., of counter-elements made on a permanent magnet. Also, the fastening means can be represented by removable elements, for example, threaded bushings that press a permanent magnet to the body, bolts, studs, clips, etc. In addition, glue, epoxy resin, liquid plastic, etc. can be used to secure the permanent magnet.
Корпусы статичного и подвижного узлов могут быть выполнены из немагнитных материалов, например, из поливинилхлорида, стеклопластика, эбонита и т.п. либо из немагнитных металлов, например, из алюминия, латуни, цинка и т.п., что обеспечивает возможность повышения точности устройства измерения частоты вращения колеса железнодорожного транспорта.Cases of static and movable assemblies can be made of non-magnetic materials, for example, of polyvinyl chloride, fiberglass, ebonite, etc. or from non-magnetic metals, for example, from aluminum, brass, zinc, etc., which provides the possibility of improving the accuracy of the device for measuring the frequency of rotation of the wheel of a railway transport.
Статичный и подвижный узлы выполнены таким образом, чтобы при их установке магниточувствительный датчик располагался в однородном магнитном поле постоянного магнита. Расположение магниточувствительного датчика в однородном магнитном поле постоянного магнита обеспечивает возможность получения данных о нулевом положении колеса через регистрирование и запоминание магниточувствительным датчиком начального направления однородного магнитного поля постоянного магнита, а также о скорости изменения угла поворота колеса через регистрирование изменения направления однородного магнитного поля постоянного магнита при вращении колеса железнодорожного транспорта. Например, статичный и подвижный узлы могут быть выполнены таким образом, чтобы магниточувствительный датчик был расположен в отсутствующем секторе С-образного постоянного магнита, или таким образом, чтобы магниточувствительный датчик был расположен в центральной части П-образного постоянного магнита или таким образом, чтобы магниточувствительный датчик находился в осевом отверстии постоянного магнита, имеющего кольцевую форму.The static and movable units are designed so that when they are installed, the magnetically sensitive sensor is located in the uniform magnetic field of the permanent magnet. The location of the magnetically sensitive sensor in a uniform magnetic field of a permanent magnet makes it possible to obtain data on the zero position of the wheel through recording and storing the initial magnet magnetic field of a permanent magnet with a magnetic sensor, as well as on the rate of change of the angle of rotation of the permanent magnet during rotation railway wheels. For example, the static and mobile nodes can be designed so that the magnetically sensitive sensor is located in the missing sector of the C-shaped permanent magnet, or so that the magnetosensitive sensor is located in the central part of the U-shaped permanent magnet or so that the magnetically sensitive sensor located in the axial hole of a permanent magnet having a ring shape.
Кроме того, статичный и подвижный узлы могут быть выполнены таким образом, чтобы ось вращения магниточувствительного датчика совпадала с осью вращения постоянного магнита, имеющего кольцевую форму, что позволяет дополнительно повысить точность устройства за счет расположения магниточувствительного датчика в наиболее активной точке действия однородного магнитного поля.In addition, the static and movable units can be designed so that the axis of rotation of the magnetically sensitive sensor coincides with the axis of rotation of a permanent magnet having an annular shape, which allows to further increase the accuracy of the device due to the location of the magnetically sensitive sensor at the most active point of the uniform magnetic field.
Расположение магниточувствительного датчика в однородном магнитном поле постоянного магнита может быть обеспечено за счет конструктивных особенностей корпусов статичного и/или подвижного узлов,за счет особенностей элементов крепления статичного и/или подвижного узлов к соответствующим узлам железнодорожного транспорта и/или за счет применения элементов, корректирующих расположение статичного узла относительно подвижного узла или наоборот, подвижного узла относительно статичного узла. При этом в качестве таких элементов могут быть использованы проставки переходники, ограничители и др.The location of the magnetically sensitive sensor in a uniform magnetic field of a permanent magnet can be provided by the design features of the static and / or movable assembly housings, due to the specific features of the fixing elements of the static and / or movable assemblies to the corresponding railway transport assemblies and / or through the application of correcting arrangement elements static node relative to the movable node or vice versa, movable node relative to the static node. At the same time as such elements can be used spacers adapters, limiters, etc.
Расположение магниточувствительного датчика в однородном магнитном поле постоянного магнита может быть обеспечено с образованием зазора между корпусами статичного и подвижного узлов для снижения риска возникновения фрикционного взаимодействия между корпусами, снижения риска перегрева корпусов, смещения магниточувствительного датчика относительно однородного магнитного поля и, как следствие, повышения точности устройства.The location of the magnetically sensitive sensor in a uniform magnetic field of a permanent magnet can be ensured with the formation of a gap between the static and movable unit housings to reduce the risk of frictional interaction between the housings, reduce the risk of overheating the housings, displacing the magnetically sensitive sensor relative to a uniform magnetic field and, as a result, increase the accuracy of the device .
Группа изобретений обладает ранее не известной из уровня техники совокупностью существенных признаков, отличающейся тем, что:The group of inventions possesses a set of essential features previously unknown in the prior art, characterized in that:
⎯ подвижный узел содержит постоянный магнит, расположенный внутри корпуса, выполненного c возможностью установки на колесную пару железнодорожного транспорта, что позволяет надежно и правильно закрепить подвижный узел на вращающейся колесной паре железнодорожного транспорта и соотносить вращение колеса железнодорожного транспорта и изменение направления магнитного поля постоянного магнита.⎯ The mobile unit contains a permanent magnet located inside the case made with the possibility of mounting on the wheel pair of railway vehicles, which allows securely and correctly fix the mobile node on the rotating wheel pair of railway vehicles and correlate the rotation of the wheel of the railway transport and changing the direction of the magnetic field of the permanent magnet.
⎯ статичный узел содержит магниточувствительный датчик, расположенный внутри корпуса, выполненного с возможностью установки на буксовый узел железнодорожного транспорта, что позволяет надежно и правильно закрепить статичный узел на статичном буксовом узле железнодорожного транспорта для считывания изменения направления однородного магнитного поля постоянного магнита.⎯ The static assembly contains a magnetically sensitive sensor located inside the housing, which can be installed on the axlebox of railway transport, which allows the static assembly to be reliably and correctly fixed on the static axlebox of the railway transport for reading the change in direction of the uniform magnetic field of the permanent magnet.
⎯ статичный и подвижный узлы выполнены таким образом, чтобы при их установке магниточувствительный датчик располагался в однородном магнитном поле постоянного магнита, благодаря чему обеспечивается возможность регистрирования начального направления однородного магнитного поля магниточувствительным датчиком и регистрирования изменения направления однородного магнитного поля от зарегистрированного ранее начального направления.⎯ The static and movable units are designed so that when they are installed, the magnetically sensitive sensor is located in a uniform magnetic field of a permanent magnet, which makes it possible to register the initial direction of a uniform magnetic field by a magnetosensitive sensor and record the change in direction of a uniform magnetic field from the previously registered initial direction.
Совокупность существенных признаков позволяет надежно и правильно закрепить узлы устройства для регистрирования начального направления однородного магнитного поля магниточувствительным датчиком и регистрирования изменения направления однородного магнитного поля от зафиксированного начального направления, получая точные данные о величине угла поворота и скорости изменения угла поворота колеса железнодорожного транспорта в любой момент времени, при этом исключая возможность возникновения мертвых зон, благодаря чему обеспечивается достижение технического результата, заключающегося в повышении точности измерения частоты вращения колеса железнодорожного транспорта, тем самым улучшаются эксплуатационные характеристики устройства.The set of essential features allows you to securely and correctly fix the device nodes for registering the initial direction of a uniform magnetic field with a magnetically sensitive sensor and registering a change in direction of a uniform magnetic field from a fixed initial direction, obtaining accurate data on the angle of rotation and the rate of change of the angle of rotation of the railway wheel at any time , while excluding the possibility of the occurrence of dead zones, thereby providing Xia achieve a technical result consisting in improving the accuracy of measurement of the frequency of rotation of the wheels of railway transport, thereby improving the operating characteristics of the device.
Наличие новых отличительных существенных признаков свидетельствует о соответствии группы изобретений критерию патентоспособности «новизна».The presence of new distinctive essential features testifies to the compliance of the group of inventions with the criterion of patentability "novelty."
Из уровня техники известны устройства измерения положения дроссельной заслонки двигателя внутреннего сгорания, а также устройства измерения частоты вращения колеса велосипеда, основанные на измерении статичным узлом в виде магниточувствительного датчика отклонения магнитного поля подвижного узла, выполненного в виде постоянного магнита. Однако устройства измерения частоты вращения колеса железнодорожного транспорта, основанные на данном принципе, не известны из уровня техники. Создание таких устройств требует учета особенностей конструкции уже эксплуатирующегося железнодорожного транспорта, особенностей относительного расположения подвижных и неподвижных элементов, а также стандартных и специализированных элементов крепления железнодорожного транспорта, и особенностей действующих систем управления железнодорожного транспорта. При этом также требуется учитывание особенностей резкого изменения климатических условий, связанных с большими расстояниями, которые проходит железнодорожный транспорт в сравнительно небольшие временные интервалы, а также суровых климатических условий, в которых может эксплуатироваться жедезнодорожный транспорт, что, вероятно, является причиной отсутствия таких решений. Вышесказанное позволяет сделать вывод о том, что создание такого устройства является неочевидным, а группа изобретений соответствует критерию патентоспособности «изобретательский уровень».The prior art devices for measuring the position of the throttle valve of an internal combustion engine, as well as devices for measuring the frequency of rotation of the wheel of a bicycle, based on the measurement of the static deviation of the movable unit in the form of a permanent magnet by a static unit in the form of a magnetically sensitive sensor. However, devices measuring the speed of a wheel of a railway vehicle based on this principle are not known from the prior art. The creation of such devices requires consideration of the design features of the railway transport already in operation, features of the relative location of mobile and fixed elements, as well as standard and specialized rail fastening elements, and features of existing railway transport management systems. It also requires taking into account the characteristics of abrupt changes in climatic conditions associated with large distances, which the railway transport travels at relatively short time intervals, as well as the harsh climatic conditions in which railway transport can operate, which is probably the reason for the lack of such solutions. The foregoing leads to the conclusion that the creation of such a device is not obvious, and the group of inventions meets the patentability criterion of "inventive step".
Группа изобретений может быть реализована при помощи известных средств, материалов и технологий, что свидетельствует о ее соответствии критерию патентоспособности «промышленная применимость».The group of inventions can be implemented using known means, materials and technologies, which indicates its compliance with the patentability criterion of "industrial applicability".
Группа изобретений связана между собой и образует единый изобретательский замысел, заключающийся в том, что элементы являются частью одного устройства, предназначенного для измерения частоты вращения колеса железнодорожного транспорта, что позволяет сделать вывод о ее соответствии критерию «единство изобретения». The group of inventions is interconnected and forms a single inventive concept, which consists in the fact that the elements are part of a single device designed to measure the frequency of rotation of the wheel of railway transport, which allows to conclude that it meets the criterion of "unity of the invention."
Группа изобретений поясняется следующими фигурами.The group of inventions is illustrated by the following figures.
Фиг.1 – Схема расположения магниточувствительного датчика в однородном магнитном поле П-образного постоянного магнита, продольный разрез, вид сбоку.Figure 1 - Layout of the magnetically sensitive sensor in a uniform magnetic field U-shaped permanent magnet, longitudinal section, side view.
Фиг.2 – Схема расположения магниточувствительного датчика в однородном магнитном поле постоянного магнита П-образной формы, вид спереди.Figure 2 - Layout of the magnetically sensitive sensor in a uniform magnetic field of a permanent magnet U-shaped, front view.
Фиг.3 – Схема расположения магниточувствительного датчика в однородном магнитном поле С-образного постоянного магнита, продольный разрез, вид сбоку.Figure 3 - Layout of the magnetically sensitive sensor in a uniform magnetic field of the C-shaped permanent magnet, longitudinal section, side view.
Фиг.4 – Схема расположения магниточувствительного датчика в однородном магнитном поле С-образного постоянного магнита, вид спереди.4 is a diagram of the location of the magnetically sensitive sensor in a uniform magnetic field of the C-shaped permanent magnet, front view.
Фиг.5 – Схема расположения магниточувствительного датчика в однородном магнитном поле кольцевого постоянного магнита, продольный разрез, вид сбоку.5 is a diagram of the location of the magnetically sensitive sensor in a uniform magnetic field of an annular permanent magnet, longitudinal section, side view.
Фиг.6 – Схема расположения магниточувствительного датчика в однородном магнитном поле кольцевого постоянного магнита, вид спереди.6 is a diagram of the location of the magnetically sensitive sensor in a uniform magnetic field of an annular permanent magnet, front view.
Фиг.7 – Подвижный узел устройства измерения частоты вращения колеса железнодорожного транспорта, имеющий корпус из немагнитного материала, и установленный на него постоянный кольцевой магнит, продольный разрез, вид сбоку.Fig.7 - Moving unit for measuring the rotational speed of a wheel of a railway vehicle, having a body made of a nonmagnetic material, and a permanent ring magnet mounted on it, longitudinal section, side view.
Фиг.8 – Подвижный узел устройства измерения частоты вращения колеса железнодорожного транспорта, имеющий неразборный корпус из немагнитного материала, внутрь которого установлен кольцевой магнит, продольный разрез, вид сбоку.FIG. 8 — Moving unit for measuring the rotational speed of a wheel of a railway vehicle, having a non-separable housing made of a non-magnetic material, inside of which a ring magnet is installed, a longitudinal section, side view.
Фиг.9 - Подвижный узел устройства измерения частоты вращения колеса железнодорожного транспорта, имеющий разборный корпус из немагнитного металла, внутрь которого установлен кольцевой магнит, продольный разрез, вид сбоку.Fig.9 - Moving unit for measuring the rotational speed of a wheel of a railway vehicle, having a collapsible body of a non-magnetic metal, inside of which a ring magnet is installed, a longitudinal section, side view.
Фиг.10 – Подвижный узел устройства измерения частоты вращения колеса железнодорожного транспорта, вид спереди.Figure 10 - a Movable node device for measuring the frequency of rotation of the wheel of railway transport, front view.
Фиг.11 – Статичный узел устройства измерения частоты вращения колеса железнодорожного транспорта, продольный разрез, вид сбоку.11 - Static node device for measuring the frequency of rotation of the wheel of a railway transport, a longitudinal section, side view.
Фиг.12 – Статичный узел устройства измерения частоты вращения колеса, вид сбоку.Fig - Static node device for measuring the frequency of rotation of the wheel, side view.
Фиг.13 – Устройство измерения частоты вращения колеса, установленное на железнодорожный транспорт, продольный разрез, вид сбокуFig - Device for measuring the frequency of rotation of the wheel installed on the railway transport, longitudinal section, side view
Устройство измерения частоты вращения колеса железнодорожного транспорта состоит из статичного и подвижного узлов. Статичный узел содержит магниточувствительный датчик 1, расположенный внутри корпуса 2, выполненного с возможностью установки на буксовый узел железнодорожного транспорта, и средство 3 передачи электрического сигнала. Подвижный узел содержит постоянный магнит 4, установленный внутри корпуса 5, выполненного с возможностью установки на колесную пару железнодорожного транспорта. При этом устройство содержит элементы 6 крепления подвижного узла и элементы 7 крепления статичного узла к элементам железнодорожного транспорта.The device for measuring the frequency of rotation of the wheel of a railway vehicle consists of static and movable nodes. The static node contains a magnetically
Группа изобретений работает следующим образом.The group of inventions works as follows.
Устройство измерения частоты вращения колеса устанавливается на железнодорожный транспорт посредством присоединения корпуса 5 подвижного узла к торцевой поверхности колесной пары 8 и закрепления корпуса 5 посредством элементов 6 крепления, а также посредством присоединения корпуса 2 статичного узла к буксовому узлу 9 посредством элементов 7 крепления. При установке статичного узла на буксовый узел 9 обеспечивается возможность расположения магниточувствительного элемента 1 в однородном магнитном поле постоянного магнита 4 и фиксирования начального направления однородного магнитного поля постоянного магнита 4. Железнодорожный транспорт начинает движение, и колесная пара 8 вращается относительно буксового узла 9, вместе с ней вращается подвижный узел относительно статичного узла, при этом однородное магнитное поле постоянного магнита 4 изменяет направление относительно зарегистрированного начального направления и магниточувствительный датчик 1 регистрирует это изменение, получая точные данные величины угла поворота и о скорости изменения величины угла поворота железнодорожного транспорта в любой момент времени. При этом за счет получения данных о величине угла поворота колеса железнодорожного транспорта обеспечивается возможность получения точных данных о частоте и скорости вращения колеса, как следствие о скорости железнодорожного транспорта и дистанции, пройденной железнодорожным транспортом. The wheel speed measurement device is mounted to the railway transport by attaching the
Таким образом достигается технический результат, заключающийся в повышении точности измерения частоты вращения колеса железнодорожного транспорта, тем самым улучшаются эксплуатационные характеристики устройства.Thus, a technical result is achieved, which consists in improving the accuracy of measuring the frequency of rotation of the wheel of a railway vehicle, thereby improving the operational characteristics of the device.
Claims (13)
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018130336A RU2688245C1 (en) | 2018-08-21 | 2018-08-21 | Device for measuring rotation speed of a railway transport vehicle wheel, static and mobile assemblies of device |
| EA201891748A EA201891748A1 (en) | 2018-08-21 | 2018-08-31 | RAILWAY VEHICLE MEASUREMENT DEVICE, STATIC AND MOBILE DEVICE NODES |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018130336A RU2688245C1 (en) | 2018-08-21 | 2018-08-21 | Device for measuring rotation speed of a railway transport vehicle wheel, static and mobile assemblies of device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2688245C1 true RU2688245C1 (en) | 2019-05-22 |
Family
ID=66636871
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018130336A RU2688245C1 (en) | 2018-08-21 | 2018-08-21 | Device for measuring rotation speed of a railway transport vehicle wheel, static and mobile assemblies of device |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| EA (1) | EA201891748A1 (en) |
| RU (1) | RU2688245C1 (en) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU347660A1 (en) * | Ж. А. Ямпольский, Л. И. Боженко, Б. Г. Кликштейн , В. В. Михайлевский | DEVICE FOR MEASURING ANGULAR SPEED | ||
| US3614615A (en) * | 1968-08-23 | 1971-10-19 | Canadian Nat Railway Co | Railway vehicle speed indication system |
| US5289120A (en) * | 1990-11-28 | 1994-02-22 | Skf Industrie S.P.A. | Railway axle bearing and sealing assembly with integrated rotational speed detector |
| US20060110086A1 (en) * | 2000-12-01 | 2006-05-25 | Nsk Ltd. | Sensor and rollling bearing apparatus with sensor |
| US20160347315A1 (en) * | 2015-05-27 | 2016-12-01 | Caterpillar Inc. | Electronic Speed Control for Locomotives |
| RU2640313C2 (en) * | 2012-12-27 | 2017-12-27 | Альстом Транспорт Текнолоджис | Method of railway vehicle velocity estimation |
-
2018
- 2018-08-21 RU RU2018130336A patent/RU2688245C1/en active
- 2018-08-31 EA EA201891748A patent/EA201891748A1/en unknown
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU347660A1 (en) * | Ж. А. Ямпольский, Л. И. Боженко, Б. Г. Кликштейн , В. В. Михайлевский | DEVICE FOR MEASURING ANGULAR SPEED | ||
| US3614615A (en) * | 1968-08-23 | 1971-10-19 | Canadian Nat Railway Co | Railway vehicle speed indication system |
| US5289120A (en) * | 1990-11-28 | 1994-02-22 | Skf Industrie S.P.A. | Railway axle bearing and sealing assembly with integrated rotational speed detector |
| US20060110086A1 (en) * | 2000-12-01 | 2006-05-25 | Nsk Ltd. | Sensor and rollling bearing apparatus with sensor |
| RU2640313C2 (en) * | 2012-12-27 | 2017-12-27 | Альстом Транспорт Текнолоджис | Method of railway vehicle velocity estimation |
| US20160347315A1 (en) * | 2015-05-27 | 2016-12-01 | Caterpillar Inc. | Electronic Speed Control for Locomotives |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EA201891748A1 (en) | 2020-02-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8450999B2 (en) | Rotary position sensor | |
| US8373410B2 (en) | Rotary or linear position sensor having a variable magnet profile | |
| US6912923B2 (en) | Device for determining the torque exercised on a shaft | |
| EP0611951B1 (en) | Rotational magnetic sensor | |
| US7249891B2 (en) | Bearing device with sensor and rolling bearing with sensor | |
| KR102021753B1 (en) | Angular position sensor | |
| US20080218158A1 (en) | Rotary position sensor | |
| US4481469A (en) | Rotary speed sensor with Hall generator responding to tangential component of magnetic field | |
| BRPI0612439A2 (en) | apparatus for providing an output signal, and method for determining the position of a moving part | |
| JP5102083B2 (en) | Rotation sensor unit | |
| US9170139B2 (en) | Magneto inductive flow measuring device and method for installing a magnet system in the manufacture of a magneto inductive, flow measuring device | |
| US4097756A (en) | Tubular wheel speed sensor | |
| US20210080288A1 (en) | Sensing device | |
| AU731528B2 (en) | Measuring device for the contactless detection of a rotational angle | |
| RU2688245C1 (en) | Device for measuring rotation speed of a railway transport vehicle wheel, static and mobile assemblies of device | |
| JP2008224440A (en) | Bearing rotation detecting apparatus | |
| JP4436982B2 (en) | Measuring device for contactless detection of rotation angle | |
| EA041124B1 (en) | DEVICE FOR MEASURING ROTATION FREQUENCY OF RAILWAY TRANSPORT WHEELS | |
| RU189958U1 (en) | Static node device measuring the frequency of rotation of the wheel of railway transport | |
| US4029180A (en) | Tubular wheel speed sensor for an anti-skid system | |
| JPH11211410A (en) | Non-contact position sensor | |
| AU1261100A (en) | Measuring device for the contactless measurement of an angle of rotation | |
| KR101338440B1 (en) | Vehicle height sensor assembly | |
| KR102064281B1 (en) | Sensor cap and wheel bearing comprising same | |
| KR102171408B1 (en) | Real time predictive smart wheel sensor module for driving environment using multi-track encoder |