EP0548637A1 - Temperature monitoring device for axle-boxes - Google Patents
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- EP0548637A1 EP0548637A1 EP92120778A EP92120778A EP0548637A1 EP 0548637 A1 EP0548637 A1 EP 0548637A1 EP 92120778 A EP92120778 A EP 92120778A EP 92120778 A EP92120778 A EP 92120778A EP 0548637 A1 EP0548637 A1 EP 0548637A1
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- monitoring devices
- arrangement according
- axle
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B61—RAILWAYS
- B61K—AUXILIARY EQUIPMENT SPECIALLY ADAPTED FOR RAILWAYS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B61K9/00—Railway vehicle profile gauges; Detecting or indicating overheating of components; Apparatus on locomotives or cars to indicate bad track sections; General design of track recording vehicles
- B61K9/04—Detectors for indicating the overheating of axle bearings and the like, e.g. associated with the brake system for applying the brakes in case of a fault
- B61K9/06—Detectors for indicating the overheating of axle bearings and the like, e.g. associated with the brake system for applying the brakes in case of a fault by detecting or indicating heat radiation from overheated axles
Definitions
- the invention relates to an arrangement on rail vehicles for monitoring the axle bearing temperature by monitoring devices installed next to the rails and responding to infrared radiation.
- the invention has for its object to provide an arrangement of the type mentioned, which is able to monitor the temperatures of such axle bearings, which are located on the side of the wheels facing away from the monitoring devices.
- both axle bearings arranged on the outside of the wheels and axle bearings arranged on the inside of the wheels can be monitored for so-called hot runners. It is therefore not necessary to follow the obvious but very complex route of installing a monitoring device network both outside the tracks and between the rails.
- the measurement signals determined with the arrangement according to the invention can also be fed into an in-vehicle monitoring system without problems, as indicated in the subclaims, so that a display and / or registration, for. B. in the driver's cab of the locomotive, at a monitoring station in a wagon or by means of telemetric devices at a central point. With this measure, early detection of hot axle bearings is possible even on tracks without infrared monitoring devices.
- a wheel 1 of a rail vehicle 2 is shown in a schematic representation, the axis 3 of which is mounted both on the inside of the wheel and on the outside of the wheel.
- the axle bearings are arranged in bearing housings 4, 5 which are carried by the chassis 6 of the rail vehicle 2.
- monitoring devices 7 are installed outside the track 8 in a known manner at larger intervals, which u. a. Have infrared detectors and respond to infrared radiation, the intensity of which exceeds an upper limit, by issuing alarm signals to a control center.
- a. Have infrared detectors and respond to infrared radiation, the intensity of which exceeds an upper limit, by issuing alarm signals to a control center.
- the bearing arranged in the outer bearing housing 4 heated due to damage the heated bearing housing 4 would emit infrared radiation corresponding to high intensity, which the infrared detector of the monitoring device 7 would register while driving past.
- the internal bearing or bearing housing 5 is provided with a temperature sensor 9, which measures the temperature of the axle bearing or the components surrounding the axle bearing and - depending on the type of temperature sensor - either when an upper temperature value is exceeded or the actual temperature corresponding measurement signals to a circuit arrangement 10 supplies.
- a temperature sensor 9 come z. B. thermistors, thermocouples or melting cones into consideration.
- An infrared transmitter 11 (thermal transmitter) is arranged on the outside of the chassis 6 in the immediate vicinity of the outer bearing housing 4 and can be connected via the circuit arrangement 10 to a circuit 12 for supplying electrical energy.
- the temperature sensor 9 delivers corresponding signals to the circuit arrangement 10 directly or indirectly via the inadmissibly heated bearing housing 5, which then gives the supply circuit 12 - z. B. by means of a relay or an electronic switch - closes.
- the infrared transmitter 11 is now activated and emits infrared radiation, which can be registered by the next monitoring device 7 on the track 8 while driving past.
- the circuit arrangement 10 furthermore has signal outputs 13 which can be connected to the line network of an in-vehicle monitoring system.
- the measurement signals supplied by the temperature sensor 9 can therefore also be communicated to a monitoring station in the car or the locomotive, so that double checking or monitoring independent of external monitoring networks is possible.
- the circuit arrangement 10 can have means for signal conditioning for this purpose, e.g. B. an addressable from an on-board computer of the rail vehicle 2 module, so that the temperature state of all axle bearings can be queried continuously.
- a microprocessor can also be provided in the circuit arrangement 10, which pre-evaluates the measurement signals of the temperature sensor 9, such as, for. B. Eliminating the ambient temperature, evaluating the rapidity of the temperature rise in order to estimate the remaining life of the axle bearing and the like.
- circuit arrangement 10 is equipped in the manner described above with signal outputs 13 for an in-vehicle monitoring system, it is advisable to also monitor axle bearings arranged on the outside of the wheel by means of temperature sensors, the measurement signals of which are also fed to the circuit arrangement 10 for evaluation and / or transmission to the in-vehicle monitoring system will.
- the wheel axle 14 shown in FIG. 2 is only supported on the inside of the wheel, which is why an attachment of the infrared transmitter 11 on the outside of the vehicle is not readily possible near the axle.
- the infrared transmitter 11 can be arranged at an axle level in front of or behind the respective wheel 1 by means of a holding device or — as shown — can be attached to the bogie or vehicle above the wheel 1.
- a holding device or — as shown — can be attached to the bogie or vehicle above the wheel 1.
- its radiation angle, wavelength and radiation energy must of course be adapted to the requirements of the existing monitoring devices 7 installed along the track networks.
- track networks in which the monitoring devices are installed outside the tracks were used as a basis in the exemplary embodiments, the invention can of course also be used for track networks with monitoring devices installed between the rails.
Landscapes
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Anordnung an Schienenfahrzeugen zur Überwachung der Achslagertemperatur durch neben den Schienen installierte, auf Infrarotstrahlung ansprechende Überwachungsgeräte.The invention relates to an arrangement on rail vehicles for monitoring the axle bearing temperature by monitoring devices installed next to the rails and responding to infrared radiation.
Aufgrund nicht mit letzter Sicherheit vermeidbarer Ursachen, wie z. B. unzureichende Schmierung, eingedrungene Partikel, Oberflächenverschleiß, kann es vorkommen, daß Achslager von Schienenfahrzeugen während der Fahrt heißlaufen. Um daraus resultierende Schäden größeren Umfangs oder Unfälle zu vermeiden, ist es bekannt, längs der Gleisstrecke in größeren Abständen Überwachungsgeräte neben den Gleisen zu installieren, die auf Infrarotstrahlung ansprechen (GB-PS 1 193 474). Ein Achslager, dessen Temperatur einen bestimmten oberen Grenzwert überschreitet (Heißläufer), wird anhand der emittierten Infrarotstrahlung erkannt, wenn es ein solches Überwachungsgerät passiert, und das Überwachungsgerät sendet dann ein entsprechendes Alarmsignal z. B. an eine Kontrollzentrale.Due to causes that cannot be avoided with absolute certainty, e.g. B. insufficient lubrication, penetrated particles, surface wear, it may happen that axle bearings of rail vehicles run hot while driving. In order to avoid the resulting damage on a larger scale or in accidents, it is known to install monitoring devices along the track at greater intervals next to the tracks that respond to infrared radiation (GB-
Während diese Überwachungsanordnungen zuverlässig funktionieren, wenn die Achslager auf der den Überwachungsgeräten zugewandten Seite der Räder angeordnet sind und somit die Achslagergehäuse unmittelbar den optischen Abtastbereich der Überwachungsgeräte passieren, können auf der anderen Seite der Räder angeordnete Achslager von diesen Überwachungsgeräten nicht erfaßt werden.While these monitoring arrangements function reliably when the axle bearings are arranged on the side of the wheels facing the monitoring devices and thus the axle bearing housings pass directly through the optical scanning range of the monitoring devices, axle bearings arranged on the other side of the wheels cannot be detected by these monitoring devices.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung der eingangs genannten Art zu schaffen, die in der Lage ist, die Temperaturen auch solcher Achslager zu überwachen, die sich auf der den Überwachungsgeräten abgewandten Seite der Räder befinden.The invention has for its object to provide an arrangement of the type mentioned, which is able to monitor the temperatures of such axle bearings, which are located on the side of the wheels facing away from the monitoring devices.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.This object is achieved by the features specified in the characterizing part of
Die Vorteile der Erfindung bestehen insbesondere darin, daß mit den eingeführten, entlang der Gleisstrecken installierten Überwachungsgeräten sowohl auf der Außenseite der Räder angeordnete Achslager als auch auf der Innenseite der Räder angeordnete Achslager auf sogenannte Heißläufer überwacht werden können. Es ist somit nicht erforderlich, den naheliegenden, aber sehr aufwendigen Weg zu beschreiten, sowohl außerhalb der Gleise als auch zwischen den Schienen ein Überwachungsgeräte-Netz zu installieren.The advantages of the invention consist in particular in that, with the monitoring devices introduced along the track sections, both axle bearings arranged on the outside of the wheels and axle bearings arranged on the inside of the wheels can be monitored for so-called hot runners. It is therefore not necessary to follow the obvious but very complex route of installing a monitoring device network both outside the tracks and between the rails.
Die mit der erfindungsgemäßen Anordnung ermittelten Meßsignale können aber auch, wie in Unteransprüchen angegeben, problemlos in ein fahrzeuginternes Überwachungssystem eingespeist werden, so daß eine Anzeige und/oder Registrierung z. B. im Führerstand der Lokomotive, an einem Überwachungsplatz in einem Waggon oder mittels telemetrischer Einrichtungen an einer Zentralstelle erfolgen kann. Durch diese Maßnahme ist auch auf Gleisstrecken ohne Infrarot-Überwachungsgeräte ein frühzeitiges Erkennen heißlaufender Achslager möglich.However, the measurement signals determined with the arrangement according to the invention can also be fed into an in-vehicle monitoring system without problems, as indicated in the subclaims, so that a display and / or registration, for. B. in the driver's cab of the locomotive, at a monitoring station in a wagon or by means of telemetric devices at a central point. With this measure, early detection of hot axle bearings is possible even on tracks without infrared monitoring devices.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden nachfolgend erläutert.Embodiments of the invention are shown in the drawings and are explained below.
Es zeigen
Figur 1- ein erstes Ausführungsbeispiel mit auf der Innen- und auf der Außenseite der Räder angeordneten Achslagern und
Figur 2- ein weiteres Ausführungsbeispiel, das nur auf der Radinnenseite liegende Achslager aufweist.
- Figure 1
- a first embodiment with arranged on the inside and on the outside of the wheels bearings
- Figure 2
- a further embodiment which only has axle bearings lying on the inside of the wheel.
In Figur 1 ist in schematischer Darstellung ein Rad 1 eines Schienenfahrzeuges 2 gezeigt, dessen Achse 3 sowohl auf der Radinnenseite als auch auf der Radaußenseite gelagert ist. Die Achslager sind in Lagergehäusen 4, 5 angeordnet, die vom Fahrgestell 6 des Schienenfahrzeugs 2 getragen werden.In Figure 1, a
Entlang der Gleisstrecke sind in bekannter Weise in größeren Abständen Überwachungsgeräte 7 außerhalb des Gleises 8 installiert, die u. a. Infrarotdetektoren aufweisen und auf Infrarotstrahlung, deren Intensität einen oberen Grenzwert übersteigt, mit der Abgabe von Alarmsignalen an eine Kontrollzentrale reagieren. Wäre z. B. das im äußeren Lagergehäuse 4 angeordnete Lager infolge eines Schadens unzulässig erhitzt, so würde das miterhitzte Lagergehäuse 4 Infrarotstrahlung entsprechend hoher Intensität emittieren, die der Infrarotdetektor des Überwachungsgerätes 7 während des Vorbeifahrens registrieren würde.Along the track section,
Das innenliegende Lager oder Lagergehäuse 5 ist mit einem Temperaturfühler 9 versehen, der die Temperatur des Achslagers oder der das Achslager umgebenden Bauteile mißt und - je nach Art des Temperaturfühlers - entweder bei Überschreiten eines oberen Temperaturwertes oder ständig der Ist-Temperatur entsprechende Meßsignale an eine Schaltungsanordnung 10 liefert. Als Temperaturfühler 9 kommen unter anderem z. B. Thermistoren, Thermoelemente oder auch Schmelzkegel in Betracht. Auf der Außenseite des Fahrgestells 6 ist in unmittelbarer Nähe des äußeren Lagergehäuses 4 ein Infrarotsender 11 (Thermo-Transmitter) angeordnet, der über die Schaltungsanordnung 10 mit einem Stromkreis 12 zur Versorgung mit elektrischer Energie verbindbar ist.The internal bearing or bearing
Überschreitet die Temperatur des inneren Achslagers den oberen Grenzwert, so liefert der Temperaturfühler 9 direkt oder indirekt über das unzulässig erwärmte Lagergehäuse 5 entsprechende Signale an die Schaltungsanordnung 10, die daraufhin den Versorgungsstromkreis 12 - z. B. mittels eines Relais oder eines elektronischen Schalters - schließt. Der Infrarotsender 11 wird nunmehr aktiviert und gibt Infrarotstrahlung ab, die vom nächsten Überwachungsgerät 7 an der Gleisstrecke 8 während der Vorbeifahrt registriert werden kann.If the temperature of the inner axle bearing exceeds the upper limit value, the
Die Schaltungsanordnung 10 weist fernerhin Signalausgänge 13 auf, die an das Leitungsnetz eines fahrzeuginternen Überwachungssystems angeschlossen sein können. Die vom Temperaturfühler 9 gelieferten Meßsignale können deshalb auch einer Überwachungsstation im Wagen oder der Lokomotive mitgeteilt werden, so daß eine doppelte Kontrolle oder eine von externen Überwachungsnetzen unabhängige Überwachung möglich ist. Die Schaltungsanordnung 10 kann zu diesem Zweck Mittel zur Signalaufbereitung aufweisen, z. B. einen von einem Bordcomputer des Schienenfahrzeugs 2 adressierbaren Baustein, so daß der Temperaturzustand aller Achslager kontinuierlich abgefragt werden kann. Es kann auch ein Mikroprozessor in der Schaltungsanordnung 10 vorgesehen sein, der eine Vorauswertung der Meßsignale des Temperaturfühlers 9, wie z. B. Eliminierung der Umgebungstemperatur, Bewerten der Schnelligkeit des Temperaturanstiegs zwecks Abschätzung der Restlebensdauer des Achslagers und ähnliches durchführt.The
Ist die Schaltungsanordnung 10 in oben beschriebener Weise mit Signalausgängen 13 für ein fahrzeuginternes Überwachungssystem ausgestattet, so empfiehlt es sich, auch auf der Radaußenseite angeordnete Achslager durch Temperaturfühler zu überwachen, deren Meßsignale ebenfalls der Schaltungsanordnung 10 zur Auswertung und/oder Weitergabe an das fahrzeuginterne Überwachungssystem zugeführt werden.If the
Die in Figur 2 dargestellte Radachse 14 ist nur auf der Radinnenseite gelagert, weshalb eine Befestigung des Infrarotsenders 11 auf der Fahrzeugaußenseite nicht ohne weiteres in Achsnähe möglich ist. In einem solchen Fall kann der Infrarotsender 11 mittels einer Haltevorrichtung auf Achshöhe vor oder hinter dem jeweiligen Rad 1 angeordnet oder - wie dargestellt - oberhalb des Rades 1 am Drehgestell oder Fahrzeug befestigt sein. Abhängig von der Position des Infrarotsenders 11 am Fahrzeug müssen selbstverständlich dessen Strahlungswinkel, Wellenlänge und Strahlungsenergie an die Erfordernisse der vorhandenen, entlang der Gleisnetze installierten Überwachungsgeräte 7 angepaßt sein.The
Obwohl in den Ausführungsbeispielen Gleisnetze zugrundegelegt wurden, bei denen die Überwachungsgeräte außerhalb der Gleise installiert sind, ist die Erfindung selbstverständlich auch bei Gleisnetzen mit zwischen den Schienen installierten Überwachungsgeräten anwendbar.Although track networks in which the monitoring devices are installed outside the tracks were used as a basis in the exemplary embodiments, the invention can of course also be used for track networks with monitoring devices installed between the rails.
Claims (8)
Applications Claiming Priority (2)
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DE4142556 | 1991-12-21 |
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Also Published As
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