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 | CN101272943B | 公开(公告)日 | 2011-02-09 |
| 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，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，其特征在于，所述钢轨特殊的识别和/或控制数据涉及钢轨接头(1)的特征。 |
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| 说明书全文 | 由单独钢轨接头构成的钢轨线路技术领域背景技术[0002] 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。 [0003] 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。 [0004] 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[0005] 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。 [0006] 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。 [0007] 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。 [0008] 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 299424中已经有描述，这些内容已经由其书面公开。 [0009] 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。 [0010] 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。 [0011] 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。 [0012] 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。 [0013] 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。 [0014] 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。 [0015] 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。 [0016] 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 [0017] 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： [0018] 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； [0019] 图2表示一个钢轨接头的剖视图； [0020] 图3详细表示了电子识别元件； [0021] 图4是数据传输原理。 具体实施方式[0022] 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。 [0023] 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。 [0024] 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。 [0025] 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。 [0026] 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。 [0027] 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。 [0028] 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。 [0029] 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。 [0030] 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。 [0031] 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。 |
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