技术领域
[0001] 本实用新型涉及故障检测领域的一种用于检测列车轴承故障的复合传感器。
背景技术
[0002] 随着我国轨道交通车辆运行速度越来越快，运营里程不断增加，对于车辆走行部件的
稳定性要求也随之提高。近年来，我国一线城市及部分二线城市的轨道交通飞速发展，已经成为人们主要的出行方式。在高
密度的运营过程中，轨道交通的
基础设备和设施成为运营安全的焦点。轨道是轨道交通基础设施的重中之重，一旦发生故障，轻则发生行车中断事故，重则引发列车
脱轨、倾覆等严重事故。但目前的轨道检测方法无法及时有效地发现
钢轨故障。
转向架故障中，危害较大也是最易发生的是轴端轴承的故障。一旦轴承损坏，且未及时发现，可导致
轴箱烧毁、车辆起火等恶劣影响，甚至危及乘客安全。为此，在列车转向架增加自动检测系统是非常必要的，该系统中的重要部件是用于检测列车轴承故障的复合传感器。
[0003] 用于检测列车轴承故障的复合传感器属于压电式
加速度传感器。压电式加速度传感器是由压电元件、
质量块、
弹簧和
基座组成，其利用弹簧质量系统的原理。敏感芯体质量受到振动加速度作用后产生一个与加速度成正比的
力，压电元件受此力作用后沿其表面形成与这个力成正比的电荷
信号，压电元件的特性决定了作用力可以是正
应力也可以是剪应力，压电元件产生的电荷大小随作用力的方向以及电荷引出表面的
位置而变化。根据压电元件不同的受力方式，敏感芯体的结构一般有以下两种形式：一类为压缩型，一类为剪切型。
[0004] 现有的压电加速度传感器采用的是压缩型压电加速度传感器，这种结构能够承受较大的冲击，安装谐振
频率高，频率测量范围宽。同时压缩型结构的传感器有较大的横向灵敏度，且容易受到基座应变、环境因素的影响。不能有效的排除各种干扰对测试信号的影响。实用新型内容
[0005] 本实用新型的目的是为了克服
现有技术的不足，提供一种用于检测列车轴承故障的复合传感器，其可以有效解决现有的压电加速度传感器横向灵敏度大、容易受到基座应变、环境因素的影响、抗干扰能力不强的问题。
[0006] 实现上述目的的一种技术方案是：一种用于检测列车轴承故障的复合传感器，包括固定于列车转向架轴承轴端的
温度传感器，以及压电材料制成的振动冲击敏感器件；
[0007] 所述温度传感器的顶面同轴固定有一个环形的剪切座，所述剪切座的径向侧设有一块与所述温度传感器同轴的传导
电路板，所述振动冲击敏感器件同轴设置于所述传导
电路板的顶面上，所述振动冲击敏感器件的外圆周与所述剪切座的内圆周面
接触，所述温度传感器、所述传导电路板和所述振动冲击敏感器件通过螺钉同轴连接，所述温度传感器和所述传导电路板之间电连接；
[0008] 该用于检测列车轴承故障的复合传感器还包括调理器，所述振动冲击敏感器件电连接所述调理器，所述调理器连接该用于检测列车轴承故障的复合传感器的信号输出端。
[0009] 进一步的，所述温度传感器顶面的外圆周设有一个保护壳体，所述调理器固定在所述保护壳体内，并与所述温度传感器的顶面平行。
[0010] 再进一步的，所述用于检测列车轴承故障的复合传感器还包括一根
电缆，所述调理器电连接所述电缆的第一端部，所述电缆的第二端部连接插接件，所述插接件为该用于检测列车轴承故障的复合传感器的信号输出端。
[0011] 更进一步的，所述插接件内置调节器，所述调节器电连接所述电缆。
[0012] 更进一步的，所述电缆的第一端部的外圆周套接保护套。
[0013] 还要进一步的，所述保护套的外圆周与所述保护壳体的内圆周之间设有密封套。
[0014] 采用了本实用新型的一种用于检测列车轴承故障的复合传感器的技术方案，包括固定于列车转向架轴承轴端的温度传感器，以及压电材料制成的振动冲击敏感器件；所述温度传感器的顶面同轴固定有一个环形的剪切座，所述剪切座的径向侧设有一块与所述温度传感器同轴的传导电路板，所述振动冲击敏感器件同轴设置于所述传导电路板的顶面上，所述振动冲击敏感器件的外圆周与所述剪切座的内圆周面接触，所述温度传感器、所述传导电路板和所述振动冲击敏感器件通过螺钉同轴连接，所述温度传感器和所述传导电路板之间电连接；该用于检测列车轴承故障的复合传感器还包括调理器，所述振动冲击敏感器件电连接所述调理器，所述调理器连接该用于检测列车轴承故障的复合传感器的信号输出端。其技术效果是：横向灵敏度也很小，受外界干扰的影响小，体积小，适用于对列车转向架轴承的检测
附图说明
[0015] 图1为本实用新型的一种用于检测列车轴承故障的复合传感器的结构示意图。
具体实施方式
[0016] 请参阅图1，本实用新型的
发明人为了能更好地对本实用新型的技术方案进行理解，下面通过具体地
实施例，并结合附图进行详细地说明：
[0017] 请参阅图1，本实用新型的一种用于检测列车轴承故障的复合传感器包括一个温度传感器1，温度传感器1固定在列车转向架轴承的轴端。温度传感器1的顶面固定有一个与温度传感器1同轴的环形的剪切座11。剪切座11的径向内侧设有一块与温度传感器1同轴的传导电路板12，传导电路板12的顶面上设有与传导电路板12同轴的振动冲击敏感器件2。振动冲击敏感器件2由压电材料制成，振动冲击敏感器件2的外圆周与剪切座11的内圆周面接触。温度传感器1、传导电路板12和振动冲击敏感器件2通过螺钉20同轴连接。温度传感器1和传导电路板12之间电连接。
[0018] 温度传感器1的顶面的外圆周套接一个保护壳体3，保护壳体3将振动冲击敏感器件2保护在其内部。保护壳体3的内部固定有与温度传感器1顶面平行的调理器4，调理器4与振动冲击敏感器件2电连接。
[0019] 列车转向架轴承振动，传导至振动冲击敏感器件2，振动冲击敏感器件2通过与剪切座11的剪切作用，产生的高阻抗的电荷信号。电荷信号通过差分输入，输入到调理器4的内部并通过调理器4的阻抗变换转换成低阻的
电压信号输出，这样可以有效地减小瞬态温度的影响，从而有效降低了
干扰信号的影响。
[0020] 调理器4通过三根
导线连接电缆5的第一端部，电缆5的第一端部的径向外侧套接保护套51。保护套51的外圆周与保护壳体3的内圆周之间设有一个密封套31，密封套31起到保护调理器4和振动冲击敏感器件2的作用，防止外部环境对调理器4和振动冲击敏感器件2的影响。
[0021] 本实用新型的一种用于检测列车轴承故障的复合传感器，采用振动冲击敏感器件2与剪切座11剪切的方式产生电荷信号，因此基本不产生基座应变。由于振动冲击敏感器件
2与剪切座11的剪切方向平行于列车转向座轴承的振动方向，横向灵敏度也很小，受外界干扰的影响小，且体积小，适用于对列车转向架轴承的检测。由此本实用新型的一种用于检测列车轴承故障的复合传感器，解决了现有的压电加速度传感器横向灵敏度大、容易受到基座应变、环境因素的影响、抗干扰能力不强的问题。
[0022] 电缆5的第二端部连接插接件6，插接件6内置调节器61。插接件6为信号输出端，连接前置
放大器(图中未显示)，完成本实用新型的一种用于检测列车轴承故障的复合传感器的信号输出。调节器61与电缆5的第二端部电连接，用于在插接件6输出前，对信号进行进一步的滤波处理。
[0023] 本实用新型的一种用于检测列车轴承故障的复合传感器，电缆5与调理器4之间，电缆5与插接件6之间，均采用快速连接方式连接，方便安装维护。其冲击监测
精度为±10SV，温度测量误差小于等于±2℃，
工作温度在-15℃～105℃范围内，并可通过插接件6和前置放大器以及列车控制和管理系统中的多功能车辆总线网络高速实时通讯。其车外防护等级高达IP66，可承受
风、沙、雨、
雪的侵袭及车辆清洗时
清洗剂的
腐蚀。
[0024] 本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本实用新型，而并非用作为对本实用新型的限定，只要在本实用新型的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本实用新型的
权利要求书范围内。
