堡盟多通道轴编码器在高速列车上的应用方案
在列车轴线末端,通常需要安装具有不同功能的监控装置。然而,由于轴的数量有限,安装空间变得更加狭窄。使用堡盟的多通道轴编码器,只有一个设备可以将数据传输到多个子系统。由于列车的使用寿命很长,使用多通道轴编码器不仅节省了安装空间,还节省了大量资金。
图1:一个速度传感器通过4个彼此独立的感应单元同时服务多达4个子系统。
独特的堡盟多通道轴编码器
通常,传感器安装在车轴上,以测量各种子系统的距离和速度,如B.防滑系统(WSP)、牵引力控制系统、列车控制系统、车门控制系统或热箱检测和状态监测传感器系统。凭借多年来积累的轮轴传感器技术,堡盟重新设计了其轮轴编码器系列,其核心元素是模块化设计。通过这种结构,一个编码器最多可以集成4个独立的传感器单元。例如,如果感应装置需要向列车控制系统(如ETCS)传输运行数据,则电流隔离可确保感应装置和其他子系统不会相互干扰或影响。
图2:BPIV2轮轴编码器最多可配备4个彼此独立的感应单元,而BPIK无轴承轮轴编码器最多配备2个。
每个传感器单元都可以单独参数化,以便为每个应用选择最佳设置,从而实现每个子系统的最佳性能。对于需要高信号质量和分辨率(每转高达1200个计数)或高安全性能的应用来说,这是一个福音。
简化设计
堡盟的多通道轴编码器结合了多种功能,为轨道车辆开辟了新的设计选项,同时有助于降低总体成本。由于轴更标准化,所需零件更少,因此机械集成更容易。然而,最显著的特点是机电组件的数量大大减少,一个插头和一根电缆就足够了,而不是使用多达4个插头和电缆进行连接。
图3:堡盟多通道轮轴编码器大大减少布线工作量。只需一根电缆,便可为多达4个子系统传输测量数据。
此外,Baumer多通道轴编码器具有各种额外功能,支持并简化系统设计。除此之外,该信号用于控制列车的电缆断裂检测和紧急制动,“行驶方向”信号用于控制列车,用户可调节数字速度阈值用于解锁车门,继电器可直接激活。堡盟轴编码器配备模块化接口,确保与大多数子系统无缝连接。例如,HTL信号、HTL中压信号、电源接口或HTL反向接口可以集成到轴编码器中,并自行设置。SIL认证的轴编码器可以集成到安全系统中。Baumer车轴编码器已由防滑系统、牵引力控制系统和列车控制系统的多家供应商成功测试,并获得必要的批准和证书。
减少供应链、安装和调试劳动力
减少轴上的组件数量有利于供应链管理、系统设计以及安装和调试。每个接口和组件都会带来成本和风险,而堡盟的多通道轴编码器大大降低了成本和风险。缺陷、磨损和可追溯性会导致运营成本。有了堡盟的多通道轴编码器,列车运营商可以显著降低这些成本。
· 缺陷
车轴传感器的大部分故障是由有缺陷的连接技术(即电缆和插头)造成的。Baumer axis编码器通过一根电缆连接,有效降低了因沙砾冲击和损坏等外部影响而发生故障的风险。
· 磨损
任何轴编码器都会受到磨损,润滑脂的有效寿命往往是减缓磨损的因素。Baumer的BPIV2系列轴编码器采用高端滚珠轴承和润滑脂,使用寿命长。借助堡盟开发的替换轴承组,轴编码器可以在现场维修。轴编码器在过去10到15年中只能进行几分钟的维护。这意味着轴编码器不必送到工厂进行维护。
· 可追溯性
Baumer的多通道轴编码器根据GS1标准进行标记,确保编码器从生产到车辆维护以及所有流程(如物流、零件管理和服务)的一致性和可靠可追溯性。
图4:在BPIV2轴承组上贴标,确保可追溯性和快速更换。
远不止基本功能
除了通常由增量信号(90°B)触发的速度和距离测量等基本功能外,堡盟轴编码器还配备了串行接口。除了位置、速度和角加速度等数字信号外,还可以通过串行接口调用扭矩振幅、温度、加速度(x/y/z)以及诊断和操作数据等附加信息。该应用程序几乎提供了无限的检测潜力。通过分析和整合经过时间检验的经验数据和其他车辆范围的数据,如GNSS,可以找到新的方法来得出有关车辆状况和基础设施的结论。
出行“安全”也需要双料保护
无论是旅行还是旅行,“安全”是我们的首要任务。利用堡盟的多通道多轴编码器,一台设备可以获取高速列车的多个参数,实现对车辆和车轮状态的监测和诊断,列车始终处于“稳定、安全”的运行状态。对运行维护和安装人员的友好设计也可以为项目节省工程成本。