数字轮端组件温度监测系统技术方案

技术编号:27694061 阅读:21 留言:0更新日期:2021-03-17 05:05
描述了一种用于具有安装到车桥上的轮端组件的车辆的轮端高温警报系统。该系统包括:第一温度传感器,其包括传感器头,该传感器头被配置为安装在轮端组件的主轴部分内,该传感器头与轮端组件的轴承处于热交换关系。该系统还包括发送器,其布置在轮端组件安装到其上的车桥上,该发送器配置为从第一温度传感器接收指示轮端温度的第一传感器信号,并将该信号发送到接收器。车辆数据采集模块可以联接到接收器,该数据采集系统被编程为接收第一传感器信号并处理该信号以确定主轴的所测温度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】数字轮端组件温度监测系统相关申请的交叉引用本申请要求于2018年7月31日提交的标题为“DigitalWheelEndAssemblyTemperatureMonitoringSystem”的美国临时专利申请号62/712,788的优先权。前述申请通过引用完全并入本文。
本申请总体上涉及轮端温度监测。
技术介绍
如果发生与轮端相关联的故障,例如轴承故障或制动故障,则轮端的元件会很快达到高温。如此高温可能会导致轮胎和/或润滑剂着火,从而导致车轮抱死或起火。由于轮端故障而产生的强热量,轮端可能会与车桥分离。仍然需要一种用于监测轮端组件温度并收集温度数据以进行即时和长期评估的系统。附图说明图1示出了具有温度监测系统的车辆。图2示出了具有安装传感器的固定桥和轮端。图3示出了轮端组件,其包括高温警报系统和可以是高温警报系统的一部分的其他部件。图4示出了包括螺纹温度感测头的温度传感器。图5示出了包括孔眼和螺钉的温度传感器,该孔眼和螺钉用于将温度传感器固定至车辆的轮端部件。图6示出了温度传感器的另一实施例。图7示出了用于压力和温度数据的视觉显示的示例。图8示出了固定桥端的实施例,其中在两个车车桥承之间的车桥中安装有温度传感器。图9示出了车桥和轮端。图10示出了具有替代传感器构造的车桥端。图11示出了具有另一替代传感器构造的车桥端。图12示出了转向桥端的一个实施例的部件。图13示出了在外侧面处具有传感器的转向桥端。图14示出了在主轴中部处具有传感器的转向桥端。图15示出了在内侧面和外侧面处具有传感器的转向桥端。图16示出了在主轴中部和外侧面处具有传感器的转向桥端。图17示出了在主轴中部和内侧面处具有传感器的转向桥端。图18示出了传感器和发送器的实施例。图19示出了安装有轮毂盖的传感器的实施例。图20示出了安装有轮毂盖的传感器的实施例。图21示出了安装有轮毂盖的传感器和发送器的另一实施例。图22示出了安装在塞中的传感器和在轮毂盖中的发送器的实施例。图23示出了具有集成发送器的安装有轮毂盖的传感器的又一实施例。图24示出了用于建立高温警报系统的方法的实施例。图25示出了在建立高温警报系统期间的车桥端的实施例。
技术实现思路
在一些实施例中,描述了一种用于具有安装到车桥上的轮端组件的车辆的轮端高温警报系统。该系统可以包括温度传感器,该温度传感器包括传感器头,该传感器头被配置用于安装在轮端组件附近或其中的车桥主轴部分,该传感器头与轮端组件的轴承或其他部件处于热交换关系。该系统还可以包括布置在轮端组件安装到其上的车桥上的发送器,该发送器配置为从温度传感器接收指示轮端温度的传感器信号,并将该信号发送到接收器。车辆数据采集模块可以联接到接收器,该数据采集系统被编程为接收传感器信号并处理该信号以确定在主轴处确定的温度。车辆数据采集模块可以进一步包括显示器,以提供温度的数字指示并识别与该温度相关联的特定轮端组件。数据采集模块可以进一步被配置为将检测到的温度与阈值温度进行比较,并且如果温度超过阈值温度则发起一个或多个警报。例如,发送器可以被配置为当温度传感器检测到高于温度阈值的温度时,通过文本消息或电子邮件向驾驶员移动装置或车队操作员计算机或其他接收者发送高温警报。温度阈值可以是这样一种温度,轮端超过该温度就有部件(例如轴承密封件)发生火灾或故障的危险。本文的一些实施例的目的是向系统用户提供与轮端组件的温度有关的诊断信息。例如,当一个或多个轮端组件部件达到阈值温度或其他阈值条件时,可以发起一个或多个警报或故障警告。本文的系统可以进一步识别与一个或多个警报或故障警告相关联的轮端温度的特性。例如,本文的系统可以用于容易地例如使用数据采集模块中包括的驾驶室内显示器识别发起故障的特定轮端组件。本文的数据采集模块可以进一步提供车辆或其组成部件的轮端的测量温度的精确数字读数。在一些实施例中,可以使用安装在车辆的轮端组件内的不同位置的温度探测器来进行多个温度测量。这样的信息可以提供高温状况的可靠警告。另外,诊断信息可以由用户访问,并且可以在任何车辆部件发生任何损坏时用于帮助诊断是否已经有了类似损坏。本文的一些实施例的目的是提供对车辆的轮端组件的部件的温度的精确测量。在那些实施例中的一些中,电温度传感器的传感器头可以被定位成与车辆的轮端组件的部件接触。传感器头可将其中产生的电信号传送到远离轮端组件或定位在轮端组件外部的传感器的电路。然后可以使用电信号和基准信号来产生指示温度的数字信号。在一些实施例中,一个以上的感测头可以被定位在车辆的轮端组件的一个以上的部件或区域上或附近。例如,第一传感器和第二传感器中的每个可以定位在车辆的轮端组件内。第一传感器和第二传感器中的至少一个可以包括与轮端组件的轴承处于热交换关系的传感器头。具体实施方式如在图1中可以看到的那样,车辆100可以包括卡车102和拖车104。卡车102可包括一个或多个驱动轴106,作为车辆动力系的一部分。卡车102可进一步包括具有可为车辆100提供转向能力的枢转毂的转向桥114。拖车104可包括一个或多个固定桥(未示出)和轮端。每个车桥可具有一个或多个安装到其上的车轮108,其中轮胎110安装到每个轮108上。当然,其他类型的可转向车辆,例如汽车和公共汽车,可以设置有本文公开的高温警报系统。车辆100可以设置有压缩空气供应源(未示出),该压缩空气供应源用于向可选的自动轮胎充气系统(由空气软管112指示)提供压缩空气。当车桥114和/或车桥端部组件达到预定温度阈值或其他阈值时,高温警报系统(在图3-19中更详细地示出)可以警告驾驶员。可以进一步显示一个或多个测量温度的数字显示,例如用于特定的轮端组件。这样的车桥和/或轮端组件可以是可转向的或固定的构造。如在图2和3中可以看到的那样,轮端组件2(其在本文中也可以称为轮端)可以安装至车桥12的主轴部分10,并且包括轮毂4、轮毂可以在其上围绕该车桥旋转的轴承6、制动鼓8、车轮(未示出)和轮胎(未示出)。主轴10可以是未密封的,也可以在制造时被密封,或者可以容纳塞9以密封主轴。塞9可以例如是压塞,该压塞可以密封地接合车桥12或其主轴部分10的内部,并且可以通过过盈配合而保持在适当位置,而无需用于将塞9锁定在适当位置的附加机械装置。塞9可以提供压力阻挡以将气压包含在车桥内,并且可以接合并支撑旋转空气连接的固定片,例如可以在自动轮胎充气系统中使用的固定片。结合图15更详细地描述了这种旋转连接的例子。替代地,轮端组件可以包括不密封车桥12的塞9。在本公开中,不需要密封车桥的塞9也可以被称为传感器安装板。在一些实施例中,塞9(或传感器安装板)可以定位在车桥12的主轴部分10内,并且由适合于确保安装到传感器安装板的传感器头与一个或两个轴承6处于热交换关系的材料制成。例如,塞或安装板可以由碳合金钢或其他合适本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种用于具有安装到车桥上的轮端组件的车辆的轮端高温警报系统,该系统包括:/n第一温度传感器,其包括传感器头,该传感器头被配置为安装在所述车桥的靠近轮端组件的主轴部分内,该传感器头与轮端组件的一个或多个轴承处于热交换关系;/n发送器,其布置在轮端组件安装到其上的车桥上,该发送器配置为从第一温度传感器接收指示轮端温度的第一传感器信号,并将该信号发送到接收器;和/n车辆数据采集模块,其联接到所述接收器,数据采集系统被编程为接收所述第一传感器信号并处理该信号以确定主轴的温度;/n该车辆数据采集模块还包括显示器,以提供所述温度的数字指示并识别与所述温度相关联的特定轮端组件;并且/n该数据采集模块还被配置为将所述温度与阈值温度进行比较,并且如果所述温度超过所述阈值温度则发起一个或多个警报。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180731 US 62/712,7881.一种用于具有安装到车桥上的轮端组件的车辆的轮端高温警报系统,该系统包括:
第一温度传感器,其包括传感器头,该传感器头被配置为安装在所述车桥的靠近轮端组件的主轴部分内,该传感器头与轮端组件的一个或多个轴承处于热交换关系;
发送器,其布置在轮端组件安装到其上的车桥上,该发送器配置为从第一温度传感器接收指示轮端温度的第一传感器信号,并将该信号发送到接收器;和
车辆数据采集模块,其联接到所述接收器,数据采集系统被编程为接收所述第一传感器信号并处理该信号以确定主轴的温度;
该车辆数据采集模块还包括显示器,以提供所述温度的数字指示并识别与所述温度相关联的特定轮端组件;并且
该数据采集模块还被配置为将所述温度与阈值温度进行比较,并且如果所述温度超过所述阈值温度则发起一个或多个警报。


2.根据权利要求1所述的轮端高温警报系统,其中所述传感器头安装至所述车桥的主轴部分的壁、所述车桥的主轴部分的外端、密封所述车桥的压力阻挡塞或布置在所述车桥中的安装板中的任意一者。


3.根据权利要求1所述的轮端高温警报系统,其中所述温度传感器是热电偶,其包括线材对,所述线材对的长度被设计为将在所述传感器头处产生的热电信号传送到热电偶基准结,所述基准结定位成与所述轮端组件无热交换关系。


4.根据权利要求3所述的轮端高温警报系统,其中所述温度传感器包括大致包围所述线材对的钢编织保护套,所述钢编织保护套在所述传感器头和所述基准结之间延伸。


5.根据权利要求4所述的轮端高温警报系统,其中所述基准结联接到电压计,所述电压计定位成邻近所述发送器并安装至所述车桥。


6.根据权利要求1所述的轮端高温警报系统,其中所述温度传感器为热电偶、基准结和电压计;
所述电压计和所述发送器包括在公共壳体中并安装到所述车桥上。


7.如权利要求1所述的轮端高温警报系统,其中所述传感器头邻近所述主轴的外主轴端的中心线布置。


8.根据权利要求1所述的轮端高温警报系统,还包括第二温度传感器,所述第二温度传感器被配置为提供至少一个第二传感器信号,所述至少一个第二传感器信号与车辆的轮毂、轮毂凸块、制动系统主体或轮毂盖中的一者或多者的温度有关。


9.根据权利要求8所述的轮端高温警报系统,所述数据采集系统被编程为基于所述第一传感器信号和/或所述至少一个第二传感器信号中的一者或多者是否指示轮端温度超过温度阈值而产生一个或多个系统警报。


10.根据权利要求8所述的轮端高温警报系统,所述数据采集系统被编程为基于在所述第一温度传感器和所述第二温度传感器之间测得的温度差而产生一个或多个系统警报。


11.根据权利要求1所述的轮端高温警报系统,所述数据采集系统还被编程为显示轮胎充气压力。


12.根据权利要求1所述的轮端高温警报系统,其中所述车桥为固定桥。


13.一种用于具有安装到车桥上的轮端组件的车辆的轮端高温警报系统,该系统包括:
第一温度传感器,其包括传感器头,该传感器头被配置为安装在车桥的轮端组件内,该传感器头与轮端组件的一个或多个轴承或制动部件处于热交换关系;
发送器,其布置在轮端组件外部,该发送器被配置为从第一温度传感器接收指示轮端温度的第一传感器信号,并将该第一传感器信号发送至接收器;
车辆数据采集模块,其联接到所述接收器,所述数据采集系统被编程为接收所述第一传感器信号并处理所述信号以确定温度;
该车辆数据采集模块还包括显示器,以提供所述温度的数字指示并识别与所述温度相关联的特定轮端组件;
该数据采集模块还被配置为将所述温度与阈值温度进行比较,并且如果所述温度超过所述阈值温度则发起一个或多个警报。


14.根据权利要求13所述的轮端高温警报系统,其中所述传感器头被安装至所述车桥的主轴部分的壁、主轴外端、压力阻挡塞或安装板、轮毂、轮毂凸块、制动系统部件或轮毂盖中的任意一者。


15.根据权利要求13所述的轮端高温警报系统,所述温度传感器是包括线材对的热电偶,
所述线材对的长度被设计为将在所述传感器头处产生的热电信号传送到热电偶基准结,所述基准结位于所述轮端组件的外部。


16.根据权利要求13所述的轮端高温警报系统,其中所述温度传感器包括大致包围所述线材的钢编织保护套,所述钢编织保护套在所述传感器头和所述基准结之间延伸。


17.根据权利要求16所述的轮端高温警报系统,所述基准结块联接到电压计,所述电压计定位成邻近所述发送器并且安装至所述轮端组件外部。


18.根据权利要求13所述的轮端高温警报系统,其中所述温度传感器是包括线材对的热电偶、基准结和电压计;
所述电压计和所述发送器包括在公共壳体中,并安装到该轮端组件外部。


19.如权利要求13所述的轮端高温警报系统,其中所述传感器头布置成邻近所述主轴的外主轴面的中心线。


20.根据权利要求13所述的轮端高温警报系统,还包括第二温度传感器,所述第二温度传感器被配置为提供至少一个第二传感器信号。


21.根据权利要求20所述的轮端高温警报系统,所述数据采集系统被编程为基于所述第一传感器信号和/或所述至少一个第二传感器信号中的一者或多者是否指示轮端温度超过温度阈值而产生一个或多个系统警报。


22.根据权利要求20所述的轮端高温警报系统,所述数据采集系统被编程为基于在所述第一温度传感器和所述第二温度传感器之间测量到的温度差而产生一个或多个系统警报。


23.根据权利要求13所述的轮端高温警报系统,所述数据采集系统还被编程为显示轮胎充气压力。


24.如权利要求13所述的轮端高温警报系统,其中所述车桥是固定桥或转向桥。


25.根据权利要求13所述的轮端高温警报系统,所述发送器布置在一个或多个车桥上或在车架上。


26.如权利要求13所述的轮端高温警报系统,其中所述车桥是固定桥或转向桥中的任意一者。


27.一种用于具有安装到转向桥上的轮端组件的车辆的轮端高温警报系统,该系统包括:
安装块,其在所述主轴和转向桥之间的空间内布置在主轴的内侧面上;
第一温度传感器,其安装在所述安装块内,所述传感器头与所述轮端组件的一个或多个轴承处于热交换关系;
发送器,其布置在轮端组件外部,该发送器被配置为从第一温度传感器接收指示轮端温度的第一传感器信号,并将该第一传感器信号发送至接收器;
车辆数据采集模块,其联接到所述接收器,数据采集系统被编程为接收所述第一传感器信号并处理所述信号以确定温度;
该车辆数据采集模块还包括显示器,以提供所述温度的数字指示并识别与所述温度相关联的特定轮端组件;
该数据采集模块还被配置为将所述温度与阈值温度进行比较,并且如果所述温度超过所述阈值温度则发起一个或多个警报。


28.根据权利要求27所述的轮端高温警报系统,所述温度传感器是热电偶,所述线材对的长度被设计为将在所述传感器头处产生的热电信号传送到基准结,所述基准结位于所述轮端组件的外部。


29.根据权利要求27所述的轮端高温警报系统,其中所述温度传感器包括大致包围所述线材的钢编织保护套,所述钢编织保护套在所述传感器头和所述基准结之间延伸。


30.根据权利要求29所述的轮端高温警报系统,其中所述基准结联接到电压计,所述电压计定位成邻近所述发送器并安装到该轮端组件的外部。


31.根据权利要求27所述的轮端高温警报系统,其中所述温度传感器为热电偶、基准结和电压计;
所述电压计和所述发送器包括在公共壳体中,并安装到该轮端组件外部。


32.根据权利要求27所述的轮端高温警报系统,还包括第二温度传感器,所述第二温度传感器被配置为提供至少一个第二传感器信号。


33.根据权利要求32所述的轮端高温警报系统,所述数据采集系统被编程为基于所述第一传感器信号和/或所述至少一个第二传感器信号中的一者或多者是否指示轮端温度超过温度阈值而产生一个或多个系统警报。


34.根据权利要求33所述的轮端高温警报系统,所述数据采集系统被编程为基于在所述第一温度传感器和所述第二温度传感器之间测量到的温度差而产生一个或多个系统警报。


35.根据权利要求27所述的轮端高温警报系统,所述数据采集系统还被编程为显示轮胎充气压力。


36.根据权利要求27所述的轮端高温警报系统,其中所述发送器布置在所述转向桥上。


37.一种用于具有安装到转向桥上的轮端组件的车辆的轮端高温警报系统,该系统包括:
第一温度传感器,其安装在所述轮端组件的主轴中;
发送器,其布置在轮端组件外部,该发送器被配置为从第一温度传感器接收指示轮端温度的第一传感器信号,并将该第一传感器信号发送至接收器;
车辆数据采集模块,其联接到所述接收器,数据采集系统被编程为接收所述第一传感器信号并处理所述信号以确定温度;
该车辆数据采集模块还包括显示器,以提供所述温度的数字指示并识别与所述温度相...

【专利技术属性】
技术研发人员:J·格拉维尔
申请(专利权)人:伊夸莱尔系统公司
类型:发明
国别省市:美国;US

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