【堡盟】堡盟多通道輪軸編碼器在高鐵上的應(yīng)用

　　在列車(chē)輪軸的末端，往往需要安裝不同功能的監(jiān)測(cè)設(shè)備。然而，輪軸數(shù)量有限，安裝空間更加稀缺。有了堡盟多通道輪軸編碼器，只需一個(gè)設(shè)備就即可向多個(gè)子系統(tǒng)傳輸數(shù)據(jù)。由于列車(chē)的使用壽命非常長(zhǎng)，因此使用多通道輪軸編碼器，不僅可以節(jié)約安裝空間，還能節(jié)省大量成本。

圖1：一個(gè)速度傳感器通過(guò)4個(gè)彼此獨(dú)立的感應(yīng)單元同時(shí)服務(wù)多達(dá)4個(gè)子系統(tǒng)。

　　獨(dú)特的堡盟多通道輪軸編碼器

　　通常來(lái)說(shuō)，在輪軸上安裝傳感器是為了測(cè)量各種子系統(tǒng)的距離和速度，如車(chē)輪滑行保護(hù)(WSP)系統(tǒng)、牽引力控制系統(tǒng)、列車(chē)控制系統(tǒng)、車(chē)門(mén)控制系統(tǒng)或用于熱箱檢測(cè)和狀態(tài)監(jiān)測(cè)的傳感器系統(tǒng)。憑借多年來(lái)在輪軸傳感器方面積累的專(zhuān)業(yè)技術(shù)知識(shí)，堡盟重新設(shè)計(jì)了其輪軸編碼器產(chǎn)品系列，其核心要素便是模塊化結(jié)構(gòu)。憑借這種結(jié)構(gòu)，一個(gè)編碼器中可集成多達(dá)4個(gè)彼此獨(dú)立的感應(yīng)單元。舉例來(lái)說(shuō)，需要一個(gè)感應(yīng)單元向列車(chē)控制系統(tǒng)(如ETCS)傳輸運(yùn)行數(shù)據(jù)時(shí)，電氣隔離設(shè)計(jì)確保該感應(yīng)單元與其他子系統(tǒng)之間不會(huì)相互干擾或影響。

圖2：BPIV2輪軸編碼器最多可配備4個(gè)彼此獨(dú)立的感應(yīng)單元，而B(niǎo)PIK無(wú)軸承輪軸編碼器最多配備2個(gè)。

　　各感應(yīng)單元可單獨(dú)設(shè)置參數(shù)，為每個(gè)應(yīng)用選擇最優(yōu)設(shè)置，從而使每個(gè)子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)最佳性能。這給對(duì)信號(hào)質(zhì)量和分辨率要求較高(每圈高達(dá)1200個(gè)脈沖)或者對(duì)安全性能要求較高的應(yīng)用帶來(lái)了福音。

　　簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)

　　堡盟多通道輪軸編碼器集多項(xiàng)功能于一身，為鐵路車(chē)輛帶來(lái)了新的設(shè)計(jì)方案，同時(shí)還有利于降低總體成本。由于輪軸更加標(biāo)準(zhǔn)化，所需部件更少，機(jī)械集成變得更加簡(jiǎn)單。然而，最突出的特點(diǎn)是機(jī)電元件數(shù)量大大減少——無(wú)需使用多達(dá)4個(gè)插頭和電纜進(jìn)行連接，一個(gè)插頭和電纜便足矣。

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(dá)4個(gè)子系統(tǒng)傳輸測(cè)量數(shù)據(jù)。

　　此外，堡盟多通道輪軸編碼器還具有支持和簡(jiǎn)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)的各種輔助功能。其中，功能控制信號(hào)用于檢測(cè)電纜是否斷裂并緊急制停列車(chē);“行進(jìn)方向”信號(hào)用于列車(chē)控制系統(tǒng);可自行設(shè)定的數(shù)字量速度閾值用于解鎖車(chē)門(mén)，并可直接激活繼電器等。堡盟輪軸編碼器配備的模塊化接口可確保與大多數(shù)子系統(tǒng)無(wú)縫連接。例如，HTL信號(hào)、HTL中壓信號(hào)、電源接口或HTL反向接口均可集成到輪軸編碼器中并自行進(jìn)行設(shè)置。經(jīng)SIL認(rèn)證的輪軸編碼器可集成到安全系統(tǒng)中。堡盟輪軸編碼器已成功通過(guò)多家車(chē)輪滑行保護(hù)系統(tǒng)、牽引力控制系統(tǒng)、列車(chē)控制系統(tǒng)供應(yīng)商的測(cè)試，并附有所需的認(rèn)證及證書(shū)。

　　減少供應(yīng)鏈、安裝和調(diào)試的工作量

　　輪軸上的組件數(shù)量減少對(duì)供應(yīng)鏈管理、系統(tǒng)設(shè)計(jì)以及安裝和調(diào)試都非常有利。每一個(gè)接口和組件都會(huì)產(chǎn)生成本和風(fēng)險(xiǎn)，而堡盟多通道輪軸編碼器大大降低此類(lèi)成本和風(fēng)險(xiǎn)。缺陷、磨損以及可追溯性在運(yùn)行過(guò)程中都會(huì)產(chǎn)生成本。堡盟多通道輪軸編碼器有利于列車(chē)運(yùn)營(yíng)商大大降低此類(lèi)成本。

　　· 缺陷

　　輪軸傳感器技術(shù)的大部分故障是由連接技術(shù)(即電纜和插頭)缺陷引起的。堡盟輪軸編碼器采用單電纜連接，有效降低因砂石沖擊、破壞等外部因素而導(dǎo)致的故障風(fēng)險(xiǎn)。

　　· 磨損

　　每個(gè)輪軸編碼器都容易磨損，而減緩磨損的因素往往是潤(rùn)滑脂的有效使用壽命。堡盟BPIV2系列輪軸編碼器采用高端滾珠軸承和潤(rùn)滑脂，使用壽命很長(zhǎng)。借助堡盟研發(fā)的可更換軸承組，可在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)輪軸編碼器進(jìn)行維護(hù)。只花幾分鐘完成維護(hù)后，輪軸編碼器便可繼續(xù)使用10至15年。這意味著輪軸編碼器無(wú)需返廠維護(hù)。

　　· 可追溯性

　　堡盟多通道輪軸編碼器按照GS1標(biāo)準(zhǔn)貼標(biāo)，確保了編碼器從生產(chǎn)到車(chē)輛維護(hù)的整個(gè)過(guò)程中具有持續(xù)、可靠的可追溯性，同時(shí)還可為物流、零部件管理和服務(wù)等所有過(guò)程提供支持。

圖4：在BPIV2軸承組上貼標(biāo)，確?？勺匪菪院涂焖俑鼡Q。

　　遠(yuǎn)不止基本功能

　　除了通常由增量信號(hào)(A 90° B)觸發(fā)的速度和距離測(cè)量等基本功能，堡盟輪軸編碼器還配備一個(gè)串行接口。除了位置、速度和角度加速度等數(shù)字信號(hào)外，扭轉(zhuǎn)振幅、溫度、加速度(x/y/z)等附加信息，以及診斷數(shù)據(jù)和操作數(shù)據(jù)，都可以通過(guò)串行接口調(diào)取。這為檢測(cè)提供幾乎無(wú)限的應(yīng)用潛力。通過(guò)對(duì)這些經(jīng)長(zhǎng)期測(cè)試的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)和車(chē)輛附加數(shù)據(jù)(如GNSS)進(jìn)行分析和整合，就可以找到新的方法來(lái)得出有關(guān)車(chē)輛狀態(tài)和基礎(chǔ)設(shè)施的結(jié)論。

　　出行“安全”也需要雙料保護(hù)

　　無(wú)論出差還是旅行，“安全”都是我們的第一要?jiǎng)?wù)，堡盟多通道多軸編碼器，一臺(tái)設(shè)備就能為高鐵列車(chē)帶來(lái)多項(xiàng)參數(shù)的采集，實(shí)現(xiàn)車(chē)輛與車(chē)輪狀態(tài)的監(jiān)測(cè)與診斷，列車(chē)將始終被定格在“穩(wěn)定且安全”的運(yùn)行狀態(tài)。對(duì)運(yùn)維及安裝人員友好設(shè)計(jì)也能夠?yàn)轫?xiàng)目帶來(lái)工程成本上的節(jié)約。