一种新型列车轴温采集装置的制作方法

本实用新型涉及轨道列车运行检测领域，尤其是涉及一种新型列车轴温采集装置。

背景技术：

列车运行过程中用于检测列车运行安全问题一直是人们关注的重点，对于列车轴端温度的实时监测是当今的需要和必定发展趋势，介于列车轴箱周围没有各类检测的元件，有人提出设计一种新型轴温采集结构。

考虑到列车在运行中，车轴急剧转动，与轴承间的摩擦力增大，产生的热能随之增加，且散热效果较差，如果出现异常并且不能及时发现异常，会发生燃轴甚至切轴，因此测定轴箱温度的变化，确定轴箱的工作状态是否正常，对于列车的正常运行十分重要。传统的测温方式是工作人员采用点温枪测量轴温，弊端是工作量巨大、效率低，并且不能保证实时的轴温，不能实现实时监测。

技术实现要素：

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种新型列车轴温采集装置。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种新型列车轴温采集装置，该装置设置在列车轴端，包括底座、外壳和盖子，该装置还包括安装在底座上的支架、安装在支架上方的压电发电模块、固定在支架上的温度采集及发送模块以及用以采集列车轴温的温度传感模块，所述的温度传感模块顶部通过黏胶贴在底座上，并且通过信号线和电源线与温度采集及发送模块连接，所述的压电发电模块与温度采集及发送模块连接。

所述的底座为铝合金底座，通过螺栓固定在列车轴端。

所述的盖子的上表面设有用以与外壳固定的外壳固定孔以及用以穿出温度采集及发送模块天线的天线孔。

所述的外壳为筒型结构，其外轮廓呈腰型，内轮廓四角处分别设有用以配合卡紧支架的内凸部，并且在外壳上开设用以分别与盖子和底座通过螺栓固定的螺纹孔。

所述的压电发电模块包括压电陶瓷结构以及安装在压电陶瓷结构上下两侧用以夹紧固定的上压电陶瓷压环和下压电陶瓷压环，所述的上压电陶瓷压环上表面与外壳上端面齐平，并且与盖子下端面紧贴，所述的下压电陶瓷压环固定在底座上端面。

所述的压电陶瓷结构为矩形悬臂梁结构，由上、下表面涂覆压电陶瓷的铍铜基底以及设置在铍铜基底上下表面中心处的质量块，所述的铍铜基底中心开设固定质量块的质量块固定孔，两侧分别设有压电陶瓷基底基孔和压电陶瓷压环固定孔，所述的质量块在轴心处设有沉头通孔，通过螺栓将两个质量块对称地固定在铍铜基底的上下表面。

所述的上压电陶瓷压环和下压电陶瓷压环均为尼龙压电陶瓷压环。

所述的铍铜基底左右两侧开设矩形凹槽。

所述的支架分别在左右两侧各设置一个，有一体成型的月牙型主体和用以放置温度采集及发送模块的凸台，在凸台上设有用以固定温度采集及发送模块的温度采集及发送模块固定孔。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

一、本实用新型体积小，安装占用空间较小。

二、本实用新型无需外部电源供电，在列车运行时，列车轴端具有持续振动，压电陶瓷收集振动能量并转化为电能，提高了结构长期使用的可靠性。

三、本实用新型拆装方便，采用三层结构，安装和拆卸时可一层一层拆装，检点方便，可行性较高，并且内部结构稳定不容易松动。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构爆炸图。

图2为盖子的结构示意图。

图3为外壳的结构示意图。

图4为支架的结构示意图，其中，图(4a)为俯视图，图(4b)为主视图。

图5为底座的结构示意图，其中，图(5a)为仰视图，图(5b)为主视图。

图6为压电陶瓷结构示意图。

其中：1、盖子，2、外壳，3、压电陶瓷压环，4、质量块，5、压电陶瓷，6、支架，7、底座，8、温度传感模块，9、温度采集及发送模块，1-1、外壳固定孔，1-2、天线孔，2-1、盖子固定孔，2-2、内凸部，6-1、压电陶瓷压环固定孔，6-2、温度采集及发送模块固定孔，6-3、凸台，7-1、外壳固定孔，7-2、支架固定孔，5-1、基底，5-2、质量块固定孔，5-3、压电陶瓷基底基孔，5-4、压电陶瓷压环固定孔，5-5、矩形凹槽。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。

实施例：

如图1所示，本实用新型提供一种新型列车轴温采集装置，用以采集列车轴温保障列车的运行安全，该装置包括：

盖子1，如图2所示，盖子1上开有用于温度采集及发送模块9中的天线通过的一个天线孔1-2和拧紧连接外壳的外壳固定孔1-1，天线孔1-2为通孔，外壳固定孔1-1为沉头通孔；

外壳2，如图3所示，外壳2的内侧设有内凸部2-2，其内轮廓两侧为圆弧，中部为直线，用以与支架6紧密配合，使结构更加紧固牢靠，在外壳2的上、下端面设有用于连接底座和盖子的螺纹孔。

支架6，如图4所示，支架6的横断面呈月牙状弧形，在支架6顶部设有压电陶瓷压环固定孔6-1和底部设有与底座7固定的螺纹孔，支架6上还设有凸台，通过凸台上的温度采集及发送模块固定孔6-2用来安装温度采集及发送模块9(本例中采用apc340)，温度采集及发送模块9通过两根导线与压电陶瓷5连接，温度传感模块8通过信号线和电源线与温度采集及发送模块9连接。

压电陶瓷结构，包括采用铍铜材质制作而成的基底5-1、在基底5-1的上、下表面涂覆有环形的压电陶瓷5，并且在基底5-1中心处开设质量块固定孔5-2，压电陶瓷结构采用矩形悬臂梁结构，其两侧边缘轮廓线为圆弧形，并开设用以穿过天线的矩形凹槽5-5，并且该矩形凹槽5-5能够有效增大悬臂梁压电陶瓷在振动时幅度，产生更大的振幅，基底5-1两侧设有四组开孔(压电陶瓷压环固定孔5-4和用以增大压电陶瓷振动震动幅度的压电陶瓷基底基孔5-3)，压电陶瓷5的中心设有质量块固定孔5-2，质量块4设有两个，其轴心处设有沉头通孔，通过螺栓将两个质量块4对称地固定在压电陶瓷基底5-1的上下表面；

压电陶瓷压环3，由尼龙材料制成，其上设有螺纹孔，可与压电陶瓷结构上的压电陶瓷压环固定孔5-4通过螺栓连接，起到固定整体结构的作用，下压电陶瓷压环在固定在支架6上段，上压电陶瓷压环的上端面与外壳2的上端面平齐，盖子1固定到外壳2上后会紧贴外壳2的上端面，利用盖子1将上压电陶瓷压环压住，并能防止螺栓松脱。

温度传感模块8(本例中采用ds18b20)，在其顶部涂抹黏胶贴在铝合金底座7上，信号线与电源线与温度采集及发送模块连接，能够限制温度传感模块的位移，防止滑动.

该新型轴温采集装置的装配步骤如下：

1)将温度传感模块8顶部涂抹黏胶贴在铝合金底座7上，信号线与电源线与温度采集及发送模块9连接，使用螺栓将两个支架6固定在底座7上；

2)使用螺栓将两个质量块4固定压电陶瓷5的上、下表面，先使用螺栓将下压电陶瓷压环固定到支架6的顶部，固定压电陶瓷结构后，再将上压电陶瓷压环压装；

3)将外壳2套在支架6上，温度采集及发送模块9的天线通过矩形凹槽5-5和盖子1上面的天线孔1-2伸出，使用螺栓将外壳2与底座7固定，再使用螺栓将盖子1与外壳2固定。

最后有必要在此指出的是：以上仅为本实用新型专利较佳的具体实施方式，但本实用新型专利的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型专利揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型专利的保护范围之内。

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