用于對設(shè)備的旋轉(zhuǎn)元件進(jìn)行制動的裝置和方法以及具有這種裝置的設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于對設(shè)備的旋轉(zhuǎn)元件進(jìn)行制動、特別是用于對軌道車輛的旋轉(zhuǎn)軸進(jìn)行制動的裝置，其具有旋轉(zhuǎn)渦流制動器，該旋轉(zhuǎn)渦流制動器具有可與旋轉(zhuǎn)元件抗扭地連接的轉(zhuǎn)子和可支撐在所述設(shè)備上的定子，其中，所述定子設(shè)置有在制動操作中由電能源供電的至少一個勵磁線圈。在制動操作中，所述至少一個勵磁線圈產(chǎn)生不均勻的磁場，其在旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子中感生渦流，所述渦流本身感生與所述不均勻的磁場相反的磁場，由此產(chǎn)生對所述轉(zhuǎn)子進(jìn)行制動的力。
【背景技術(shù)】
[0002]這種類型的裝置例如從公開文獻(xiàn)DE 39 08 234 Al和DE 101 14 183 Al中已知。
[0003]旋轉(zhuǎn)渦流制動器的優(yōu)點是其無磨損、環(huán)保(因為其實際上不產(chǎn)生噪聲)和易維護(hù)等。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，給出使得能夠?qū)πD(zhuǎn)渦流制動器的狀態(tài)進(jìn)行診斷的這種裝置。也就是說，特別是為了在軌道車輛中使用旋轉(zhuǎn)渦流制動器作為操作制動器并且作為對于安全至關(guān)重要的快速制動器，必須能夠?qū)ζ錉顟B(tài)進(jìn)行診斷。必須識別旋轉(zhuǎn)渦流制動器的故障或局部故障，并且必須采取相應(yīng)的措施來克服所述故障或局部故障，例如采取維護(hù)措施、替換發(fā)生故障的旋轉(zhuǎn)渦流制動器或者諸如限制最大速度的其它措施。
[0005]迄今為止在標(biāo)準(zhǔn)或許可要求中尚未確定在未來如何證明旋轉(zhuǎn)渦流制動器的規(guī)定的技術(shù)性能，因為這些技術(shù)尚未應(yīng)用在軌道車輛上。但是關(guān)鍵是能夠滿足對目前允許軌道車輛使用的制動系統(tǒng)(例如對壓縮空氣制動器、對磁力制動器或者對線性渦流制動器)的要求。
[0006]源自標(biāo)準(zhǔn)EN 16185和EN 16207，可以從下面的關(guān)于旋轉(zhuǎn)渦流制動器的技術(shù)性能的要求出發(fā):
[0007]通過制動試驗可以確認(rèn)對旋轉(zhuǎn)渦流制動器的所有子系統(tǒng)進(jìn)行正確的調(diào)節(jié)，能夠工作并且報告操作準(zhǔn)備就緒。
[0008]如果旋轉(zhuǎn)渦流制動器是快速制動能力的一部分，則必須能夠在車輛靜止期間在手動或自動制動試驗內(nèi)確定其規(guī)定的性能。為此，將對旋轉(zhuǎn)禍流制動器的檢驗集成到列車的制動試驗中。
[0009]在制動試驗期間，列車的所有旋轉(zhuǎn)渦流制動器必須可以由中心點進(jìn)行控制和監(jiān)視。對于規(guī)定的性能，必須提供安全證明。于是，通?？梢园l(fā)出列車的旋轉(zhuǎn)渦流制動器運行正常的報告?？梢灾甘拘D(zhuǎn)渦流制動器發(fā)生故障，可以發(fā)出警告。于是可以采取必要的措施，以便不威脅安全的制動操作。
[0010]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在具有根據(jù)權(quán)利要求1所述的特征的根據(jù)本發(fā)明的裝置中，通過用于對旋轉(zhuǎn)渦流制動器進(jìn)行渦流檢驗的部件來解決，其具有至少一個測試線圈和與至少一個測試線圈有效連接的電信號源，其中，在進(jìn)行診斷時，電信號源對測試線圈施加測試信號，并且其具有至少一個測量線圈和與至少一個測量線圈有效連接的信號接收器，其中，在進(jìn)行診斷時，信號接收器從至少一個測量線圈量取適合于對渦流制動器進(jìn)行診斷的測量信號。-用于對導(dǎo)電材料進(jìn)行渦流檢驗的部件本身是已知的(例如參見Dubbel, Taschenbuch filr den Maschinenbau, 20.Auf1.，Springer, 2001)，然而，此外在根據(jù)本發(fā)明的裝置中設(shè)置為，渦流制動器的至少一個勵磁線圈形成至少一個測試線圈，并且所述至少一個勵磁線圈和/或渦流制動器的另一個勵磁線圈形成至少一個測量線圈。
[0011]也就是說，借助已有的勵磁線圈進(jìn)行診斷，在此不需要附加的測試和/或測量線圈。
[0012]在從屬權(quán)利要求2至8中給出了根據(jù)本發(fā)明的裝置的有利實施方式。
[0013]因此，例如可以設(shè)置為，旋轉(zhuǎn)渦流制動器的電能源形成用于進(jìn)行渦流檢驗的部件的電信號源，從而還能夠以有利的方式省去為渦流檢驗提供單獨的電信號源。
[0014]但是，替換地，為此還可以設(shè)置為，旋轉(zhuǎn)渦流制動器的電能源被構(gòu)造為與用于進(jìn)行渦流檢驗的部件的電信號源分開，因為單獨的電信號源例如可以關(guān)于其測試信號的形式提供更多的可能性。
[0015]如果至少一個勵磁線圈在至少一個第一診斷階段期間形成測試線圈，其中，信號接收器在至少一個第一診斷階段期間采集電信號源的測試信號，并且如果至少一個勵磁線圈在與至少一個第一診斷階段在時間上移位的至少一個第二診斷階段期間形成至少一個測量線圈，其中，信號接收器在至少一個第二診斷階段期間采集測量信號，則被視為是有利的。也就是說，這里以有利的方式，通過測試信號的供應(yīng)和測量信號的量取之間的時間上的移位來實現(xiàn)渦流檢驗的功能。在此，可以采集相對于存儲的參考值的改變，從而可以根據(jù)測量信號的改變來推斷待診斷的旋轉(zhuǎn)渦流制動器損壞或者發(fā)生了其它改變。此外，可以通過在第一診斷階段期間測量測試信號，并且通過將測量的測試信號與相關(guān)聯(lián)的存儲的參考值進(jìn)行比較，當(dāng)測量的測試信號未以不允許的方式偏離相關(guān)聯(lián)的存儲的參考值時，將該電信號源從錯誤源中排除。
[0016]特別是，當(dāng)電信號源的測試信號不輸出設(shè)置有間歇的脈沖模式，而輸出交流電壓作為測試信號時，使用轉(zhuǎn)換器是有利的，因為借助轉(zhuǎn)換器可以在至少一個第一診斷階段期間將電信號源并且在至少一個第二診斷階段期間將信號接收器連接到至少一個勵磁線圈。
[0017]此外，如果在進(jìn)行診斷時，勵磁線圈形成測試線圈和測量線圈，其中，兩個電阻和勵磁線圈連接成全橋，以及其中，信號接收器從所述全橋量取差信號形式的測量信號，則被視為是有利的。作為替換，如果在進(jìn)行診斷時，勵磁線圈形成測試線圈和測量線圈，其中，勵磁線圈連接成全橋，以及其中，信號接收器從所述全橋量取差信號形式的測量信號，則也被視為是有利的。在此，涉及兩種對測量電壓特別有利的量取，通過其利用對稱性并且考慮定子的勵磁線圈的交替的南、北極，可以非常容易地確定阻抗和阻抗變化。
[0018]有利的是，還設(shè)置評價單元，其與信號接收器有效連接，用于對測量信號進(jìn)行評價?？梢詫⑦@種評價單元布置在軌道車輛的轉(zhuǎn)向架中，并且與轉(zhuǎn)向架的所有用于進(jìn)行渦流檢驗的部件的電信號源和信號接收器組合成一個構(gòu)成單元(診斷單元)，其中，診斷單元可以經(jīng)由接線連接到軌道車輛的中央控制和監(jiān)視設(shè)備以及中央電源。
[0019]本發(fā)明還涉及一種具有旋轉(zhuǎn)元件的設(shè)備，其具有根據(jù)權(quán)利要求1至8中的任一項所述的裝置，用于對旋轉(zhuǎn)元件進(jìn)行制動，其中，所述設(shè)備特別地是軌道車輛，并且其中，所述旋轉(zhuǎn)元件特別地是旋轉(zhuǎn)軸。
[0020]此外，本發(fā)明還涉及一種用于對設(shè)備的旋轉(zhuǎn)元件進(jìn)行制動、特別是用于對軌道車輛的旋轉(zhuǎn)軸進(jìn)行制動的方法，其中，將旋轉(zhuǎn)渦流制動器的轉(zhuǎn)子與旋轉(zhuǎn)元件抗扭地連接，其中，將旋轉(zhuǎn)渦流制動器的定子支撐在所述設(shè)備上，并且其中，在制動操作中，定子的至少一個勵磁線圈由電能源供電，從而產(chǎn)生不均勻的磁場，其在旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子中感生渦流，該渦流本身感生與不均勻的磁場相反的磁場，由此產(chǎn)生對轉(zhuǎn)子進(jìn)行制動的力。
[0021]在此，為了使得能夠?qū)πD(zhuǎn)渦流制動器的狀態(tài)進(jìn)行診斷，根據(jù)本發(fā)明，設(shè)置用于對旋轉(zhuǎn)渦流制動器進(jìn)行渦流檢驗的部件。該用于進(jìn)行渦流檢驗的部件具有至少一個測試線圈和與測試線圈有效連接的電信號源以及至少一個測量線圈和與測量線圈有效連接的信號接收器，其中，借助電信號源對至少一個測試線圈施加測試信號，其中，信號接收器從至少一個測量線圈量取適合于對渦流制動器進(jìn)行診斷的測量信號，其中，至少一個勵磁線圈形成至少一個測試線圈，并且其中，所述至少一個勵磁線圈和/或渦流制動器的另一個勵磁線圈形成測量線圈。
[0022]為了例如還使得能夠在制動操作中進(jìn)行診斷，如果旋轉(zhuǎn)渦流制動器的電能源還用作用于進(jìn)行渦流檢驗的部件的電信號源，為此在進(jìn)行診斷時，對至少一個測試線圈施加電能源的用作測試信號的勵磁信號，則被視為是有利的。
【附圖說明】
[0023]借助圖1至16進(jìn)一步詳細(xì)說明本發(fā)明。在此，
[0024]圖1示出了軌道車輛形式的根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的示意性圖示，所述設(shè)備具有形成輪軸的軸形式的旋轉(zhuǎn)元件，并且具有用于對旋轉(zhuǎn)元件進(jìn)行制動的根據(jù)本發(fā)明的裝置，其中，這些裝置中的每一個除了旋轉(zhuǎn)渦流制動器之外，分別還具有用于對旋轉(zhuǎn)渦流制動器進(jìn)行渦流檢驗的部件，
[0025]圖2至5示出了旋轉(zhuǎn)渦流制動器的四個實施方式，
[0026]圖6至8示出了用于對旋轉(zhuǎn)元件進(jìn)行制動的根據(jù)本發(fā)明的裝置的三個實施例，其中，在進(jìn)行診斷時，旋轉(zhuǎn)渦流制動器的一個或多個勵磁線圈不僅形成測試線圈，而且形成用于進(jìn)行渦流檢驗的部件的測量線圈，
[0027]圖9至12示出了根據(jù)本發(fā)明的裝置的四個另外的實施例，其中，在進(jìn)行診斷時，渦流制動器的一個或多個勵磁線圈形成用于進(jìn)行渦流檢驗的部件的測試線圈，并且其中，在進(jìn)行診斷時，渦流制動器的一個或多個另外的勵磁線圈形成用于進(jìn)行渦流檢驗的部件的測量線圈，<