堡盟多通道軸編碼器在高速列車上的應(yīng)用方案
在列車軸線末端,通常需要安裝具有不同功能的監(jiān)控裝置。然而,由于軸的數(shù)量有限,安裝空間變得更加狹窄。使用堡盟的多通道軸編碼器,只有一個設(shè)備可以將數(shù)據(jù)傳輸?shù)蕉鄠€子系統(tǒng)。由于列車的使用壽命很長,使用多通道軸編碼器不僅節(jié)省了安裝空間,還節(jié)省了大量資金。
圖1:一個速度傳感器通過4個彼此獨立的感應(yīng)單元同時服務(wù)多達4個子系統(tǒng)。
獨特的堡盟多通道軸編碼器
通常,傳感器安裝在車軸上,以測量各種子系統(tǒng)的距離和速度,如B.防滑系統(tǒng)(WSP)、牽引力控制系統(tǒng)、列車控制系統(tǒng)、車門控制系統(tǒng)或熱箱檢測和狀態(tài)監(jiān)測傳感器系統(tǒng)。憑借多年來積累的輪軸傳感器技術(shù),堡盟重新設(shè)計了其輪軸編碼器系列,其核心元素是模塊化設(shè)計。通過這種結(jié)構(gòu),一個編碼器最多可以集成4個獨立的傳感器單元。例如,如果感應(yīng)裝置需要向列車控制系統(tǒng)(如ETCS)傳輸運行數(shù)據(jù),則電流隔離可確保感應(yīng)裝置和其他子系統(tǒng)不會相互干擾或影響。
圖2:BPIV2輪軸編碼器最多可配備4個彼此獨立的感應(yīng)單元,而BPIK無軸承輪軸編碼器最多配備2個。
每個傳感器單元都可以單獨參數(shù)化,以便為每個應(yīng)用選擇最佳設(shè)置,從而實現(xiàn)每個子系統(tǒng)的最佳性能。對于需要高信號質(zhì)量和分辨率(每轉(zhuǎn)高達1200個計數(shù))或高安全性能的應(yīng)用來說,這是一個福音。
簡化設(shè)計
堡盟的多通道軸編碼器結(jié)合了多種功能,為軌道車輛開辟了新的設(shè)計選項,同時有助于降低總體成本。由于軸更標準化,所需零件更少,因此機械集成更容易。然而,最顯著的特點是機電組件的數(shù)量大大減少,一個插頭和一根電纜就足夠了,而不是使用多達4個插頭和電纜進行連接。
圖3:堡盟多通道輪軸編碼器大大減少布線工作量。只需一根電纜,便可為多達4個子系統(tǒng)傳輸測量數(shù)據(jù)。
此外,Baumer多通道軸編碼器具有各種額外功能,支持并簡化系統(tǒng)設(shè)計。除此之外,該信號用于控制列車的電纜斷裂檢測和緊急制動,“行駛方向”信號用于控制列車,用戶可調(diào)節(jié)數(shù)字速度閾值用于解鎖車門,繼電器可直接激活。堡盟軸編碼器配備模塊化接口,確保與大多數(shù)子系統(tǒng)無縫連接。例如,HTL信號、HTL中壓信號、電源接口或HTL反向接口可以集成到軸編碼器中,并自行設(shè)置。SIL認證的軸編碼器可以集成到安全系統(tǒng)中。Baumer車軸編碼器已由防滑系統(tǒng)、牽引力控制系統(tǒng)和列車控制系統(tǒng)的多家供應(yīng)商成功測試,并獲得必要的批準和證書。
減少供應(yīng)鏈、安裝和調(diào)試勞動力
減少軸上的組件數(shù)量有利于供應(yīng)鏈管理、系統(tǒng)設(shè)計以及安裝和調(diào)試。每個接口和組件都會帶來成本和風險,而堡盟的多通道軸編碼器大大降低了成本和風險。缺陷、磨損和可追溯性會導致運營成本。有了堡盟的多通道軸編碼器,列車運營商可以顯著降低這些成本。
· 缺陷
車軸傳感器的大部分故障是由有缺陷的連接技術(shù)(即電纜和插頭)造成的。Baumer axis編碼器通過一根電纜連接,有效降低了因沙礫沖擊和損壞等外部影響而發(fā)生故障的風險。
· 磨損
任何軸編碼器都會受到磨損,潤滑脂的有效壽命往往是減緩磨損的因素。Baumer的BPIV2系列軸編碼器采用高端滾珠軸承和潤滑脂,使用壽命長。借助堡盟開發(fā)的替換軸承組,軸編碼器可以在現(xiàn)場維修。軸編碼器在過去10到15年中只能進行幾分鐘的維護。這意味著軸編碼器不必送到工廠進行維護。
· 可追溯性
Baumer的多通道軸編碼器根據(jù)GS1標準進行標記,確保編碼器從生產(chǎn)到車輛維護以及所有流程(如物流、零件管理和服務(wù))的一致性和可靠可追溯性。
圖4:在BPIV2軸承組上貼標,確保可追溯性和快速更換。
遠不止基本功能
除了通常由增量信號(90°B)觸發(fā)的速度和距離測量等基本功能外,堡盟軸編碼器還配備了串行接口。除了位置、速度和角加速度等數(shù)字信號外,還可以通過串行接口調(diào)用扭矩振幅、溫度、加速度(x/y/z)以及診斷和操作數(shù)據(jù)等附加信息。該應(yīng)用程序幾乎提供了無限的檢測潛力。通過分析和整合經(jīng)過時間檢驗的經(jīng)驗數(shù)據(jù)和其他車輛范圍的數(shù)據(jù),如GNSS,可以找到新的方法來得出有關(guān)車輛狀況和基礎(chǔ)設(shè)施的結(jié)論。
出行“安全”也需要雙料保護
無論是旅行還是旅行,“安全”是我們的首要任務(wù)。利用堡盟的多通道多軸編碼器,一臺設(shè)備可以獲取高速列車的多個參數(shù),實現(xiàn)對車輛和車輪狀態(tài)的監(jiān)測和診斷,列車始終處于“穩(wěn)定、安全”的運行狀態(tài)。對運行維護和安裝人員的友好設(shè)計也可以為項目節(jié)省工程成本。