[發明專利]用于確定車輛、尤其是軌道車輛的車輪直徑的方法和設備

在審

• 申請號: 201380042433.7
• 申請日: 2013-08-16
• 公開（公告）號: CN104520162A
• 公開（公告）日: 2015-04-15
• 發明（設計）人: U.羅森克蘭茨;U.伯克;M.貝赫;A.德里梅爾;P.呂爾斯
• 申請（專利權）人: 西門子公司
• 主分類號: B61K9/12
• 分類號: B61K9/12
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 任宇

技術領域

本發明涉及一種用于確定或檢測車輛、尤其是軌道車輛的車輪直徑的方法和設備。

背景技術

軌道網絡由于安全性原因以所謂的列車安全系統運行。為此，要求獲知沿軌道網絡的軌道運動的軌道車輛或每個軌道車輛的當前位置。通常，每個軌道車輛的位置通過里程表確定。在此，在第一步驟中確定軌道車輛從一定的參考時刻起經過的路程。在第二步驟中將路程沿被軌道車輛駛過的軌道投影且因此確定車輛的位置。

路程通常根據車輛的車輪的周長以及根據在車輛運動期間的車輪轉數確定。路程在此情況中是齒輪轉數與車輪的周長的乘積。為盡可能精確地確定路程且因此可進行定位，一方面要求精確地獲知車輪周長且另一方面要求精確地獲知車輪轉數。

通常，在軌道車輛維護期間確定齒輪直徑。在此，通過量規直接測量車輪直徑且將其存儲在里程表系統中，以此在運行期間確定車輛的位置。替代地，車輪的接觸軌道的位置被標記且使得軌道車輛沿軌道運動直至一定的位置重新與軌道接觸。所經過的距離在此對應于車輪周長。由此，通過數學換算也確定了車輪直徑且將其輸入到里程表系統內。在運行期間，使用里程表系統內固定存儲的車輪直徑值來確定位置。

為確定車輪轉數，在軌道車輛的運行期間通常使用距離脈沖傳感器。此類距離脈沖傳感器經常具有所謂的發信輪，所述發信輪通過軸承或無軸承地與車輪的軸聯接。發信輪自身例如具有沿周長分布的孔，所述孔以相對于車輛靜止的光源照射。在發信輪旋轉期間，在發信輪的與光源對置的側上相對于車輛靜止布置的光學傳感器檢測通過孔產生的光脈沖。所計數的脈沖的數量相當于發信盤上存在的孔的數量和車輪轉數的乘積。作為此光勢壘構造的補充，發信輪至少部分地是磁性的，且距離脈沖傳感器的霍爾傳感器相對于車輛固定地布置在發信輪的區域內。由于磁性發信輪的運動通過霍爾傳感器產生的電流脈沖在此對應于車輪轉數。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于給出一種用于確定尤其是軌道車輛的車輪直徑的特別合適的方法，以及一種用于檢測此類車輛的車輪直徑的特別合適的設備。此外，應給出帶有此設備且帶有合適的測量裝置的軌道車輛。

該技術問題在方法方面根據本發明通過權利要求1的特征解決。有利的擴展和構造是與之相關的各從屬權利要求的主題。

用于確定車輛的車輪直徑的方法建議，在安裝距離傳感器時確定距離傳感器和車輪的旋轉軸線之間的第一距離。旋轉軸線在此是在車輛運行期間尤其是在車輛行進期間車輪圍繞其旋轉的數學軸線。此旋轉運動例如通過其上連接了車輪的輪軸實現，且所述輪軸合適地也旋轉。旋轉軸線在此沿輪軸的長度而延伸通過其中心點。換言之，旋轉軸線和距離傳感器之間的距離與輪軸的中心點和距離傳感器之間的距離相同。距離傳感器理解為例如傳感器裝置。但距離傳感器也可標記固定點，所述固定點在運行期間相對于車輛是靜止的。在此，重要的僅是第一距離在車輛運行期間是恒定的，即距離傳感器標記相對于車輛靜止的位置。

在進一步的方法步驟中，確定了距離傳感器和滾動面即形成車輪的周長的面之間的第二距離。合適地，距離傳感器與車輪的滾動面間隔開，使得基本上在距離傳感器安裝之后馬上得到第二距離。尤其是，第二距離總是大于零。第二距離在優選地為軌道車輛的車輛運行期間被確定。在此，概念“運行”意味著以車輛安裝完成而開始，以報廢例如車輛毀壞而結束。在此，尤其是車輛的可能的檢修或維護算作屬于運行時間。

為確定直徑從第一距離中減去第二距離且將結果乘以因數二(2)。在此類車輪直徑確定中，一方面不要求車輛沿對應于車輪周長的距離的復雜的運動，所述運動在車輛重量相對高的情況中由于其慣性可能是存在錯誤的；另一方面，避免了例如通過量規的相對耗時的車輪直徑確定。由于所建議的方法必須確定最小距離，即第二距離，這相對于根據現有技術確定最大距離比較快速地可實現。尤其是，如果滾動面和距離傳感器之間不存在另外的元件，則提高了確定速度。

原理上可在車輪旋轉運動期間確定第二距離且因此基本上連續地計算車輪直徑。但在本發明的特別地優選的實施形式中僅在車輛靜止期間確定第二距離。以此方式，不存在或至少降低由于車輪動力學導致的第二距離的可能的測量不精確性。

尤其是，第二距離基本上在距離傳感器激活之后立即確定。在此，優選地給距離傳感器通電且因此基本上在距離傳感器通電開始之后立即確定第二距離。