由单独钢轨接头构成的钢轨线路 |
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申请号 | CN200680035043.7 | 申请日 | 2006-09-16 | 公开(公告)号 | CN101272943A | 公开(公告)日 | 2008-09-24 |
申请人 | 诺伊豪泽尔有限责任公司; | 发明人 | 于尔根·诺伊豪泽尔; | ||||
摘要 | 本 发明 涉及由单独 钢 轨接头(1)构成的钢轨线路,具有至少一个用于钢轨接头(1)的 电子 识别元件(10),该元件(10)与应答器(11)交换数据。根据本发明在识别元件(10)和询问单元(11)之间传输钢轨特殊的识别和/或控制数据。 | ||||||
权利要求 | 1.由单独钢轨接头(1)构成的钢轨线路,具有至少一个用于钢 轨接头(1)的电子识别元件(10),该元件与询问单元(11)交换 数据,其特征在于,在识别元件(10)和询问单元(11)之间传输钢 轨特殊的识别和/或控制数据。 |
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说明书全文 | 技术领域本发明涉及一种由单独的钢轨接头构成的钢轨线路,具有至少一 个用于钢轨接头的电子识别元件,该元件与询问单元交换数据;以及 一个所属的用于在相关的识别元件和询问单元之间交换数据的方法。 背景技术DE 195 49 219 C1涉及一种上述结构的钢轨线路,将润滑剂带到 钢轨吊车和/或钢轨接头的上表面上。其中,所述设备依据控制装置的 控制信号工作。控制装置具有一个控制信号发生器,用于将询问信号 发送到设置在铁路路基的一个区域中的识别元件。另外,设有一个用 于接收识别信号的信号接收器,该识别信号由识别元件根据接收到的 询问信号给出。识别元件涉及一个应答器,该应答器在接收到高频搜 寻脉冲以后发出一个高频识别信号。利用这种方法,保证识别钢轨线 路的各个延长段并且保证,在考虑到输送润滑剂所需时间的情况下完 美地向各个需要润滑的钢轨段输送润滑剂。 除去这种电子识别元件,钢轨线路的钢轨接头还具有机械的识别 元件,例如打印标记、花纹图案、涂敷颜色等等。这些通常用于描述 钢轨接头,例如根据所使用的材料的抗压力、生产年等等。但是这种 机械标志是有缺陷的--尤其是在钢轨接头长期使用以后-即几乎是不 能读出信息了。这主要是由于钢轨接头上的腐蚀和/或污垢的原因。除 此之外,必须要在需要的时候利用辅助方法,例如用一个小手电非常 不方便地阅读,因为其通常都是装在不容易接近的地方。 根据DE 195 49 219 C1所公开的现有技术也不能彻底解决上述问 题。由此,利用一个识别信号,例如“左曲线起点”或“曲线终点” 来实现识别原件和询问单元之间的信息交换。也就是说,仅涉及一个 延伸段以及由此得到的用于实际润滑的要求,而不涉及钢轨线路的特 性以及性能。为此提出本发明。 发明内容本发明基于这样一个技术问题,即提供一种开头所述结构的、由 单独钢轨接头构成的钢轨线路,从而实现钢轨接头及其特征的完美的 识别。除此之外,还提供用于交换所属数据的特定的方法。 为了解决上述技术问题,在本发明的范围内,一种由单独钢轨接 头构成的所述种类的钢轨线路的特征在于,识别元件和询问单元之间 传输钢轨特殊的识别和/或控制数据。与DE 195 49 219 C1的主题相 比,根据本发明通过一个识别元件将钢轨特征数据传递给询问单元 (或者反过来)。通常,这种钢轨特殊的识别和/或控制数据实际上是 单独被交换,当然同时也考虑其他数据,例如关于拉伸特征的数据。 但具有决定意义的是不再需要将钢轨特征识别或控制数据用机 械的方式通过例如打标记或刻图案来做在钢轨上,而是更多地可以通 过电子的方式读出。这种钢轨特征识别数据或控制数据涉及到各个钢 轨接头的特征,例如生产厂商、生产批次、年限、强度、材料选择、 批次号、生产标识、最大承载能力等等。这些全部的特征可以根据本 发明毫无问题地并且费用低廉地靠询问单元测得,而不必先对钢轨接 头例如进行预清洗,除锈等。这种读出过程也非常简单,因为检测人 员无需在不易到达的位置去观看标记,而仅仅将询问单元放在感兴趣 的钢轨接头附近,从而借助于识别元件的帮助来读出数据。 实际上,通常这个读取的过程是无线的,尽管可以考虑一种接触 式的读取过程并且这种过程也包含在本发明中。通常这样做,即询问 单元(具有自己的能源)产生一个载频信号,并以这样的方式将电能 传送到天线组件中,天线组件也是电子识别元件的组成部分。这种识 别元件非限定性地涉及一种应答器,也就是一种发送/接收设备,该设 备在接收到询问脉冲或载频信号之后从询问单元方面传出一个应答 脉冲。通常与作为询问频率所使用的相比,以另一种频率发送这个应 答脉冲。接着对检测到的数据编码。但这也并非是强制性的。适宜的 应答器,即使用前面所述的感应耦合的应答器例如在US-PS 3 299 424中已经有描述,这些内容已经由其书面公开。 如果识别元件还与一个或多个传感器连接,则除去已经描述的基 本不变的钢轨特征识别数据之外,将识别元件的载荷特征识别和控制 数据传输到应答器上。这种载荷特征识别或控制数据给出关于例如行 走装置在钢轨线路或钢轨接头上运动的次数,或者所属行走装置的重 量、温度等等的查询。利用这种方式,除去似乎固定的钢轨接头特征 之外,还有依据载荷的数据可供使用,接着可以评估这些数据。这样 就可以根据与载荷相关的数据例如确定并核对维修间隔时间。因此, 根据这些数据或者一个进一步的交换就可以推导和预测出单独的或 多个钢轨接头。 此外还可以不仅在识别元件和询问单元之间交换钢轨特征或载 荷数据,而且还可以兼顾到与位置相关的数据。例如,根据识别信号 或由识别元件发出的应答脉冲并且在一个确定的时间间隔里可以知 道一个单独的钢轨接头的位置。由此,例如可以在钢轨线路中观察到 钢轨接头的位移并实时地予以记录。在根据一种有利的结构将钢轨线 路或单独的钢轨接头设置于井下并且根据例如矿山的沉降来评测钢 轨接头位移时,上述方法是非常有意义的。由此,这样详细地调查钢 轨接头的各个位置,例如至少设置三个(位置上相互相邻)询问单元, 并且从三个不同的空间方向接收识别信号或识别元件的应答脉冲,识 别元件以及所属钢轨接头位于交点上。显然,可以用一个单独的询问 单元替代三个询问单元进行处理,这个询问单元相对识别元件或钢轨 接头占有三个确定(位置上相互相间)的位置,并且接收前面所述的 空间信息。 识别元件和优选的传感器具有至少一个天线或天线组件,用于与 询问单元和/或行驶装置侧的能源感应连接。实际上,例如使用钢轨线 路的行驶装置在其通过识别元件或所属传感器的时候向上述装置提 供电流,从而通过行驶装置由传感器记录载荷,例如计算从钢轨接头 上滚过的轴的数量并将其置于非易失性存储器中。由此,这种信息就 不会丢失,并且即使在行走装置中已经没有能源供应的时候也是这 样。利用这种方法,就可以使识别元件和/或传感器没有自己的能源, 而是通过询问单元和/或行走装置侧的能源来供应能量。 识别元件和/或传感器可以分别相互独立地工作。通常也将其制成 一个整体组件,这种组件被构置成特殊用途的微处理芯片。 还可以将识别元件和/或传感器整体地设置于单独的或选出的钢 轨接头中。由此,在理想的状态下不仅是识别各个钢轨接头,而且还 可以考虑到其特殊的载荷来进行检查。此时,通常是将识别元件和/ 或传感器沉入凹槽中并且浇灌于其中或者是封闭地置于凹槽中,以避 免被损坏。凹槽通常设在钢轨接头的一个被保护的上表面中,例如与 上表面相对的一个滑动面上。 钢轨接头非限定性地涉及用于单轨悬挂轨的型材活动接头,其构 成一个井下钢轨线路,这种钢轨线路例如用于矿山或隧道建设中。本 发明的主题也是一种用于在由单独钢轨接头构成的钢轨线路的电子 识别元件和询问单元之间交换数据的方法。利用该方法,在识别元件 和询问单元之间传输钢轨特征的识别和/或控制数据。因此,本发明也 涉及一种单独钢轨接头构成的钢轨线路的应用,具有至少一个用于钢 轨接头的电子识别元件,该元件与询问单元交换数据,以便在识别元 件和询问单元之间传输钢轨特征的识别和/或控制数据。 经管如此,还可以将识别元件与传感器和优选的天线或天线组件 一起作为一个组件或分离元件整体化地置于单个的或选出的钢轨接 头中。在本发明的范围内,变换地或附加地在单独的具有上述元件, 识别元件和/或传感器和/或天线或天线组件的钢轨接头之间设置一个 或多个铰接连接。一个由单独的钢轨接头构成的钢轨线路,就像用于 数据交换的方法一样可以被利用,这种钢轨线路可以非常舒适地测定 一个单独的钢轨线路以及其在工作其间的特征载荷。 可以为检查人员装备一个可移动的询问单元,这种询问单元就像 一个普通的发射接收器,例如对讲机或手机。利用这种询问单元的帮 助,检查人员可以脱离钢轨线路,并在其控制过程中得到所涉及的各 个钢轨接头的对应信息。附加的相应的维修数据或其他信息直接地通 过无线电在一个传导中心被发射,这些数据将例如启动后续的维修和 /或更换和/或对单个钢轨接头的修理。这些都是非常有利的。 附图说明 下面将结合附图对本发明的唯一种实施方式做详细描述。其中: 图1以侧视图表示了作为井下钢轨结构的根据本发明的钢轨线路 的结构; 图2表示一个钢轨接头的剖视图; 图3详细表示了电子识别元件; 图4是数据传输原理。 具体实施方式图1表示由一个单独的钢轨接头1构成的钢轨线路。这种钢轨接 头1非限定性地涉及与图2所示相对应的具有I形横截面的型材滑轨 接头1。实际上,每一个钢轨接头1都包括一个上缘2和构成滑动面 4的下缘3。没有详细表示的单轨悬挂轨的辊子在滑动面4上行走。 基本上是叉形或U形结构的上缘2的上侧上具有一个横截面呈袋 状的凹槽5。下缘3基本上呈倒叉形或U形,并且具有在I形腹板的 两侧由U形的下底构成的滑动面,下缘3的下侧上设有一个横截面呈 袋状的凹槽6。上缘2上的袋状凹槽5用于在钢轨端部部分地容纳一 个悬挂装置7的悬挂元件,此外还用于容纳如图2所示的电子识别元 件。 下缘中的袋状凹槽6用于在钢轨端部部分地容纳一个铰链式钢轨 连接8的铰接部分。无论是U形上缘2还是U形下缘3都具有在内 侧相对U形下底圆锥形展宽的U形腿9。需要强调的是,图1和图2 所示的钢轨线路仅仅是一个例子,显然本发明包括其他结构的钢轨线 路,并且可以用于矿井地面使用。 识别元件10设置在上缘2的凹槽5中并由其保护,识别元件10 相对滑动面4设置并用于与图2中示意性表示的询问单元11交换数 据。如图2和3所示,这种交换是无线的。所交换的数据首先涉及特 殊的识别和/或控制数据,这些数据是从识别元件10传输到询问单元 11(或者是反过来)。特殊的识别数据例如可以是钢轨接头1的特征, 例如批次、生产厂商、年限、材料、批次数、生产者标记、最大载荷、 强度等等。 识别元件10与一个传感器12连接,并与其一起非限定性地构成 一个整体构件10,12。该整体构件10,12是一种微型芯片或应答器 10,12,其设置于凹槽5中并例如通过浇注将其注入凹槽5中。传感 器12例如用于获得单轨悬挂钢轨行走装置的移动数,计算或获得其 重量。根据本实施方式,只计算各个单轨悬挂钢轨的轴数,这是通过 所属钢轨接头1-例如从钢轨接头1安装时间点开始-实现的。 无论是识别元件10还是相连的传感器12都没有能源。这样,识 别元件10包括一个传感器12,或者说整体结构元件10,12不用维修 并且总是仿佛是自供能的。实际上,无论是识别元件10还是传感器 12都是通过询问单元11和/或没有表示的行驶装置侧的能源供应电能 的。 组件10,12具有天线组件13,这个天线组件13与询问单元11 或相应的单轨悬挂钢轨的行走装置中的附属天线组件14相互感应地 耦合连接。这样就可以从询问单元11或行驶装置向识别元件10或传 感器12传输电能。实际上,询问单元11或行驶装置产生一个图4中 所示的载频信号,该信号在组件10,12的天线组件13中感应出一个 电流,从而使组件10,12或由此构成的应答器处于工作状态。 这样,应答器10,12或组件10,12产生一个反馈信号或一个应 答脉冲,其具有载频信号15或询问脉冲的一半的频率,载频信号15 或询问脉冲是从询问单元发出的。由此在反馈信号和载频信号15之 间没有干扰。电容16在组件10,12中和电容17在询问单元11中仅 仅表示了一半,它们分别涉及一个振荡回路并且具有一个上述的感应 耦合器。 图4中示意表示了数据传输,并且是依据所谓的FSK方法(频移 键控方法)。这只是一个例子并且不构成限定。实际上,这种方法用 到已经说过的高频载频信号15,这种载频信号不仅提供了应答器10, 12或组件10,12所需要的能量,而且是以组件10,12的一半的频率 作为反馈信号被传送到询问单元11。利用这种频移键控方法改变了频 率并使其对应于在时间上的所属的串行数据字,图4中表示了这种数 据字。也就是说,频率的改变确定了一个串行的数据序列,这个数据 系列在询问单元11中被解释为数据信息。 还有一个存储器18被称之为组件10,12的组成部分,该存储器 涉及一个非易失性半导体存储器。利用这个存储器18,例如用传感器 12来存储所收集到的负荷值(例如从钢轨接头1安装以来在各个钢轨 接头1上滚过单轨悬挂轨的轴的数量)并根据需要在询问单元11上 得到一个传输。事实上,在附图所示的实施方式中每一个单独的钢轨 接头1都具有一个识别元件10或组件10,12,从而为各个钢轨接头 提供单独的数据。 |