技术领域
[0001] 本实用新型涉及监测装置，尤其涉及一种铁路货车空气制动机监测装置。
背景技术
[0002] 目前我国铁路车辆制动装置普遍采用空气制动机。每一个车辆上都安装有一套空气制动机。空气制动机是保障行车安全的重要装置，在车辆使用过程中对其多个部位的空气压强进行实时检测，可以有效监测制动机的工作状态。由于技术实现和工程施工难度等原因，目前铁路货车车辆上还没有安装任何空气制动
机车载监测装置。
[0003] 目前有一种公开的
现有技术，可以对空气制动机多个
位置空气压强进行检测。如图1所示，其安装方式是在中间体100和120主
阀200之间插入一
块压
力导出板300，将各种需要检测的气流引到压力导出板300表面的小孔上，再将压强
传感器对准小孔安装在压力导出板300上。但是，这种安装方式破坏了制动机关键部件的完整性，引入了气体
泄漏的安全隐患。
[0004] 因此，如果在不破坏制动机关键部件的
基础上，实现空气制动机的空气压强的监测是本领域技术人员所亟待解决的技术问题。
发明内容
[0005] 为了解决现有技术中的问题，本实用新型提供了一种铁路货车空气制动机监测装置。
[0006] 本实用新型提供了一种铁路货车空气制动机监测装置，包括
接线盒、无线通信单元和采集空气压强的压力采集单元，所述无线通信单元、压力采集单元分别与所述接线盒连接，所述压力采集单元包括具有安装腔体的压力采集壳体和
气体传感器，所述气体传感器固定在所述压力采集壳体的安装腔体之内，所述压力采集壳体的下部为密封
管接头，所述密封管接头设有与空气制动机的气管密封连接的密封管
螺纹，所述密封管接头设有贯穿空气制动机的气管、安装腔体的贯穿通道。
[0007] 作为本实用新型的进一步改进，所述压力采集单元为圆柱形，所述压力采集壳体上设有上盖，所述压力采集壳体的安装腔体之内设有压力采集
电路板，所述气体传感器安装在所述压力采集
电路板上，所述压力采集电路板上安装有压力采集线缆，所述压力采集线缆穿过所述上盖而与所述接线盒连接。
[0008] 作为本实用新型的进一步改进，所述压力采集单元包括列车管压力采集单元、副
风缸压力采集单元、制动上游压力采集单元、制动下游压力采集单元中的任意一个或者其任意组合。
[0009] 作为本实用新型的进一步改进，所述接线盒包括盒体、集线板、
电池组、
密封圈、电池组安装架和
盖子，所述盖子盖在所述盒体上，所述密封圈设置在所述盒体、盖子之间，所述盒体、密封圈、盖子围合形成一个密封的接线安装腔体，所述集线板、电池组、电池组安装架均的位于所述接线安装腔体之内，所述电池组安装架、集线板分别固定在所述盒体上，所述电池组固定在所述电池组安装架上，所述电池组通过电池组输出电源线与所述集线板连接。
[0010] 作为本实用新型的进一步改进，所述无线通信单元、压力采集单元分别通过传输
信号、提供电源的
电缆与所述集线板连接。
[0011] 作为本实用新型的进一步改进，所述铁路货车空气制动机监测装置还包括安装在空气制动机中间体上方、车厢
底板之间的接线盒安装板，所述接线盒安装板为平面U形板结构，所述接线盒固定在所述接线盒安装板上。
[0012] 作为本实用新型的进一步改进，所述无线通信单元包括U型安装架；发射和接收模块；连接
螺栓；出线座，所述U型安装架通过
焊接的方式固定到车辆的底
板面向轨道的表面上，所述发射和接收模块通过连接螺栓固定在所述U型安装架上，所述出线座安装在所述发射和接收模块上，所述出线座通过电缆与所述接线盒连接。
[0013] 作为本实用新型的进一步改进，所述发射和接收模块包括
外壳、无线通信电路板和无线通信天线，所述无线通信电路板、无线通信天线均固定在所述外壳上，所述无线通信天线安装在所述无线通信电路板上，所述无线通信电路板上设有微
控制器、
存储器和射频收发电路，所述存储器、射频收发电路分别与所述
微控制器连接，所述射频收发电路与所述无线通信天线连接。
[0014] 本实用新型的有益效果是：通过上述方案，在不破坏制动机关键部件的基础上，实现了空气制动机的空气压强的监测。
附图说明
[0015] 图1是现有技术中压力导出板的安装示意图。
[0016] 图2是本实用新型一种铁路货车空气制动机监测装置的组成
框图。
[0017] 图3是本实用新型一种铁路货车空气制动机监测装置的接线盒的分解结构示意图。
[0018] 图4是本实用新型一种铁路货车空气制动机监测装置的接线盒安装板的示意图。
[0019] 图5是本实用新型一种铁路货车空气制动机监测装置的接线盒的安装示意图。
[0020] 图6是本实用新型一种铁路货车空气制动机监测装置的接线盒的线缆连接示意图。
[0021] 图7是本实用新型一种铁路货车空气制动机监测装置的压力采集单元的剖面图。
[0022] 图8是实用新型一种铁路货车空气制动机监测装置的压力采集单元的安装示意图。
[0023] 图9是实用新型一种铁路货车空气制动机监测装置的无线通信单元的示意图。
[0024] 图10是实用新型一种铁路货车空气制动机监测装置的无线通信单元的发射和接收模块的示意图。
具体实施方式
[0025] 下面结合附图说明及具体实施方式对本实用新型作进一步说明。
[0026] 如图2至图10所示，一种铁路货车空气制动机监测装置，包括接线盒1、无线通信单元3和采集空气压强的压力采集单元2，所述无线通信单元3、压力采集单元2分别与所述接线盒1连接，所述压力采集单元2包括具有安装腔体的压力采集壳体25和气体传感器26，所述气体传感器26固定在所述压力采集壳体25的安装腔体之内，所述压力采集壳体25的下部为密封管接头27，所述密封管接头27设有与空气制动机的气管7密封连接的密封管螺纹，所述密封管接头27设有贯穿空气制动机的气管7、安装腔体的贯穿通道28。
[0027] 如图2所示，所述压力采集单元2优选包括列车管压力采集单元201、副风缸压力采集单元202、制动上游压力采集单元203、制动下游压力采集单元204，列车管压力采集单元201、副风缸压力采集单元202、制动上游压力采集单元203、制动下游压力采集单元204、无线通信单元3各自有一根传输信号、提供电源的电缆（W1至W5），通过嵌在接线盒1外壳上进线孔17的电缆
固定器伸入到接线盒1里面，在接线盒1内部的集线板12上完成信号线和电源线的互连。
[0028] 如图3所示，所述接线盒1包括盒体11、集线板12、电池组13、密封圈14、电池组安装架16和盖子15，所述盖子15盖在所述盒体11上，所述密封圈14设置在所述盒体11、盖子15之间，所述盒体11、密封圈14、盖子15围合形成一个密封的接线安装腔体，所述集线板12、电池组13、电池组安装架16均的位于所述接线安装腔体之内，所述电池组安装架16、集线板12分别固定在所述盒体11上，所述电池组13固定在所述电池组安装架16上，所述电池组13通过电池组输出电源线111与所述集线板12连接。
[0029] 如图3所示，所述接线盒1为一个长方体金属材质箱子，内部安装有可更换的电池组13，接线盒1从外部引入5条电缆（W1～W5），电缆穿入接线盒1时通过电缆固定器来保证IP65以上的密封等级，电缆固定器安装在进线孔17上。当面向有
门的表面时，左侧表面进线的电缆为W1和W5，右侧表面进线的电缆为W2、W3、W4。
[0030] 如图4、5所示，所述铁路货车空气制动机监测装置还包括安装在空气制动机的中间体5上方、车厢底板6之间的接线盒安装板4，所述接线盒安装板4为平面U形板结构，所述接线盒1固定在所述接线盒安装板4上。接线盒1顶面有两个安装螺栓孔18，通过两个螺栓19安装在接线盒安装板4的安装孔42上，进行接线盒1整体在车辆上的安装。
[0031] 如图4、5所示，接线盒1通过接线盒安装板4安装在中间体5上方与车厢底板6之间的空间。接线盒安装板4为平面U形板结构，上面钻有6个固定圆孔。如图4所示，其中，四个安装孔41为中间体安装螺栓孔，另外两个安装孔42为接线盒安装螺栓孔。现有车辆上的中间体5是通过4个螺栓、
螺母安装在车体底部的
支撑板上。在这4个螺栓上，利用图4中四个安装孔41，穿入接线盒安装板4。再利用接线盒1顶部的两个圆形的安装孔18和接线盒安装板4的两个安装孔42，用螺栓19、螺母将接线盒1安装到接线盒安装板4上。
[0032] 接线盒1的接线如图6所示，连接器110安装在集线板12上，各条电缆通过连接器110完成同信号线的互连互通，电池组13通过电池组输出电源线111与集线板12连接。
[0033] 如图7所示，所述压力采集单元2为圆柱形，所述压力采集壳体25上设有上盖21，所述压力采集壳体25的安装腔体之内设有压力采集电路板，压力采集电路板优选为第一电路板22和第二电路板23，所述气体传感器26安装在第二电路板23上，所述第一电路板22上安装有压力采集线缆29、微控制器和存储器，所述压力采集线缆29穿过所述上盖21而与所述接线盒1连接，压力采集壳体25由金属材质制成，上盖21是一个中心有孔的圆形金属片，压力采集壳体25上还带有多个
盲孔24，用来插入细长金属杆，利用杠杆原理旋转压力采集单元2，实现压力采集单元2与空气制动机的气管7的安装与拆卸。
[0034] 如图7所示，第一电路板22和第二电路板23之间通过板间连接器进行
电信号连接。第一电路板22上的微控制器控制第二电路板23上的气体传感器26进行气体压强计算，将得到的压强数据存储在第一电路板22上的存储器中；也可以将第一电路板22和第二电路板23合并成一块电路板。
[0035] 如图8所示，压力采集单元2上的密封管螺纹为
外螺纹，将车辆上原有压缩空气管道局部改造成三通形式，增加的空气出口通道带有
内螺纹，内螺纹规格与压力采集单元2上的外螺纹相匹配，为密封锥形管螺纹71。将压力采集单元2的外螺纹缠上适量聚四氟乙烯
薄膜（起密封作用），用细长的杆状物插入压力采集壳体25上的盲孔24，旋转压力采集壳体25，使密封管接头27进入气管7，最后进行紧固，完成安装过程。
[0036] 如图9所示，所述无线通信单元3包括U型安装架32；发射和接收模块33；连接螺栓34；出线座36，所述U型安装架32通过焊接的方式固定到车辆的底板31面向轨道的表面上，所述发射和接收模块33通过连接螺栓34固定在所述U型安装架32上，所述出线座36安装在所述发射和接收模块33上，所述出线座36通过电缆35与所述接线盒1连接。
[0037] 如图10所示，所述发射和接收模块33包括外壳37、无线通信电路板38和无线通信天线39，所述无线通信电路板38、无线通信天线39均固定在所述外壳37上，所述无线通信天线39安装在所述无线通信电路板38上，所述无线通信电路板38上设有微控制器、存储器和射频收发电路，所述存储器、射频收发电路分别与所述微控制器连接，所述射频收发电路与所述无线通信天线39连接。
[0038] 本实用新型提供的一种铁路货车空气制动机监测装置，工作原理为：各个压力采集单元2内的微控制器驱动气体传感器26采集进入气体传感器26表面的压强数据，然后存储在内部的存储器中。压力采集单元2和无线通信单元3的线缆在接线盒1内按照预定线序完成信号线连通后，组成一个小型通信网络。无线通信单元3中的微控制器通过通信网络获取到各个压力采集单元2内部存储的压强数据，将数据存储到无线通信单元3中存储器中；当无线通信单元3中的射频接收电路接收到外部的无线电查询信号后，微控制器从存储器中取出压强数据，通过射频发送电路输出到无线通信天线39上，进行射频发射。
[0039] 本实用新型提供的一种铁路货车空气制动机监测装置，具有以下有益效果：
[0040] 1)可以实现对制动机多个关键位置的压力检测。
[0041] 2)安装不需要拆解120主阀、中间体等制动机核心部件，避免对制动机性能造成隐患。
[0042] 3) 构造灵活，具有良好的扩展性，各个压力采集单元2具有通用性和互换性，可以任意增加或减少压力采集单元2的数量，以适应不同的监测需求。例如，要增加压力采集点，可在接线盒1上增加一个进线孔，将新增的压力采集单元2安装到气体管道上，然后将线缆引入接线盒1内部的集线板12上即可，实现模块化功能扩展。
[0043] 以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。
