1.本实用新型属于轴温测量技术领域，尤其涉及一种轴温监测装置及铁路车辆。


背景技术：

2.铁路车辆在运行时，车轴滚珠与轴内外套相互摩擦产生热量，正常运行情况下，摩擦产生的热量会使列车的轴温趋于稳定值。当车轴相关部件出现故障时，便会使摩擦增大，轴温升高，达到一定程度时，便形成热轴故障，严重时导致燃轴或者切轴，造成铁路行车事故。因此监测轴温是降低燃轴或切轴风险至关重要的手段。
3.目前通常采用红外轴温监测设备以及熔断式温度传感器进行轴温监测。红外线轴温监测设备一般安装在铁路沿线，每隔几十公里安装一套。红外轴温监测设备通过设置环境温度为基准，利用设在轨旁的红外线探测器监测每个车辆轴承发出的红外线辐射值，并将其转换为相应的电压信号。但是发明人发现，红外线轴温监测设备易受环境影响，尤其大雾或雨雪天气测试时准确性会降低。熔断式温度传感器主要采用了温度保险丝，当轴温超过基准熔断温度时，保险丝发生熔断，车辆上的相关电路监测到保险丝熔断后，判断发生热轴故障。但是发明人发现，熔断式温度传感器仅能在故障发生后进行报警，不能监测轴温。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本实用新型实施例提供了一种轴温监测装置及铁路车辆，以解决红外线轴温监测设备易受环境影响，造成监测准确度降低以及熔断式温度传感器不能监测轴温的问题。
5.本实用新型实施例第一方面提供了一种轴温监测装置，包括：铂电阻模块、轴温采集模块、处理模块、传输模块以及电量模块；
6.所述铂电阻模块为直管封装结构的铂电阻，用于探入到车辆的轴箱内部；
7.所述轴温采集模块与所述铂电阻模块连接，用于采集所述铂电阻模块的阻值；
8.所述处理模块分别与所述轴温采集模块、所述传输模块连接，用于接收所述轴温采集模块发送的所述阻值，得到对应的轴温，并发送给所述传输模块，由所述传输模块发送给车载轴温监测主机；
9.所述电量模块分别与所述轴温采集模块、所述处理模块、所述传输模块连接，用于为所述轴温采集模块、所述处理模块以及所述传输模块供电。
10.在一实施例中，所述铂电阻为pt100铂电阻。
11.在一实施例中，所述电量模块包括：电量管理单元和蓄电池；
12.所述电量管理单元与所述蓄电池连接，所述蓄电池分别与所述轴温采集模块、所述处理模块、所述传输模块连接。
13.在一实施例中，所述电量模块还包括：发电机驱动器和直流发电机；
14.所述发电机驱动器与所述直流发电机连接，用于驱动所述直流发电机转动发电；所述发电机驱动器还与所述电量管理单元连接，用于根据所述电量管理单元的控制开启或
者关闭；
15.所述直流发电机与所述蓄电池连接，用于将产生的电能存储到所述蓄电池中。
16.在一实施例中，所述发电机驱动器包括：重力摆和传动齿轮；
17.所述重力摆设置在车轴的轴端面上除车轴轴心位置之外的位置；
18.所述传动齿轮连接所述重力摆和所述直流发电机。
19.在一实施例中，所述重力摆包括外壳、所述外壳内部的转动轴和传动齿轮；
20.所述重力摆的外壳通过所述转动轴固定在车轴的轴端面上除车轴轴心位置之外的位置；
21.所述转动轴外设置与所述传动齿轮内表面的齿轮啮合的齿轮，且远离车轴的一端凸出所述外壳预设距离；
22.所述传动齿轮分别套接在所述转动轴的突出端外表面和所述直流发电机的转子外表面。
23.在一实施例中，所述重力摆的材料为不锈钢。
24.在一实施例中，所述重力摆为水滴型。
25.本实用新型实施例第一方面提供了一种铁路车辆，包括上述任一实施例所述的轴温监测装置。
26.本实用新型实施例与现有技术相比存在的有益效果是：本实用新型实施例中的铂电阻模块为直管封装结构的铂电阻，可以直接探入到车辆的轴箱内部，通过轴温改变自己的阻值，不受天气影响，也不会发生熔断，因此可以避免现有技术中提供的监测轴温方式出现的问题，再由处理模块通过轴温采集模块采集的铂电阻模块的阻值得到轴温，从而可以提高轴温的监测准确度。电量模块为其他模块提供电能，不需要另外布线连接电源，降低安装难度。
附图说明
27.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
28.图1是本实用新型实施例提供的一种轴温监测装置的结构示意图；
29.图2是本实用新型另一实施例提供的轴温监测装置的结构示意图；
30.图3是本实用新型实施例提供的发电机驱动器的结构示意图。
具体实施方式
31.以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本实用新型实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本实用新型。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本实用新型的描述。
32.为了说明本实用新型所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。
33.实施例一
34.图1为本实用新型实施例提供的一种轴温监测装置的示意图，轴温监测装置可以包括：铂电阻模块1、轴温采集模块2、处理模块3、传输模块4以及电量模块5；
35.所述铂电阻模块1为直管封装结构的铂电阻，用于探入到车辆的轴箱内部；
36.所述轴温采集模块2与所述铂电阻模块1连接，用于采集所述铂电阻模块的阻值；
37.所述处理模块3分别与所述轴温采集模块1、所述传输模块4连接，用于接收所述轴温采集模块2发送的所述阻值，得到对应的轴温，并发送给所述传输模块4，由所述传输模块4发送给车载轴温监测主机；
38.所述电量模块5分别与所述轴温采集模块2、所述处理模块3、所述传输模块4连接，用于为所述轴温采集模块2、所述处理模块3以及所述传输模块4供电。
39.可选的，所述铂电阻为pt100铂电阻。所述铂电阻模块为直管封装结构的pt100铂电阻，连接线束为四线制。铂电阻在0摄氏度的时候阻值为100欧姆，它的阻值会随着温度上升而成近似匀速的增长。
40.上述处理模块3接收到轴温采集模块2发送的所述阻值后，基于铂电阻模块的电阻温度特性，根据上述阻值计算出铂电阻模块测量的车轴的温度值。并可以根据实时监测的车轴的温度值检测对应的车轴是否发生故障，即当监测的车轴的温度值大于标准车轴温度值时，表明此车轴发生故障，此时可以进行报警，当监测的车轴的温度值不大于标准车轴温度值时，表明此车轴未发生故障。
41.处理模块3可以为边缘计算微处理器，还可以对铂电阻模块的网络节点进行地址配置，以便对不同铂电阻模块进行辨识。还可以进行轮询周期的管理，以控制轴温监测装置的自动休眠与唤醒，以降低系统运行功耗。
42.可选的，所述轴温采集模块2可以包括max31865芯片。
43.所述传输模块4可以为无线传输模块，采用线性调频扩频的调制技术，结合定向收发天线，与车载轴温监测主机进行通信，接收车载轴温监测主机发生的轮询指令，并可以发送所测车轴的温度值或者故障信息。
44.可选的，如图2所示，所述电量模块5包括：电量管理单元51和蓄电池52；
45.所述电量管理单元51与所述蓄电池52连接，所述蓄电池52分别与所述轴温采集模块2、所述处理模块3、所述传输模块4连接，用于为轴温采集模块2、所述处理模块3、所述传输模块4供电，这样就不需要进行供电布线，减少线路连接，降低安装复杂度。
46.可选的，如图2所示，所述电量模块5还可以包括：发电机驱动器53和直流发电机54；
47.所述发电机驱动器53分别与所述电量管理单元51和所述直流发电机54连接，用于驱动所述直流发电机54转动发电；所述发电机驱动器53还与所述电量管理单元51连接，用于根据所述电量管理单元51的控制开启或者关闭。
48.所述直流发电机54与所述蓄电池52连接，用于将产生的电能存储到所述蓄电池52中。
49.即蓄电池52为轴温采集模块2、所述处理模块3、所述传输模块4供电，当电量管理单元51监测到蓄电池52的电量不足时，则控制开启发电机驱动器53，发电机驱动器53带动直流发电机54的转子转动，进行发电，电能存储到蓄电池52中；当电量管理单元51监测到蓄电池52的电量充足时，则控制关闭发电机驱动器53。通过采用电量管理单元51管理蓄电池
52中的电量，可以避免因蓄电池52亏电造成轴温监测装置不能实时监测轴温，造成不能及时发现轴温过高的风险，还可以避免因蓄电池52充满电后还一直充电，造成电能浪费。
50.可选的，如图3所示，所述发电机驱动器53可以包括：重力摆531和传动齿轮532；
51.所述重力摆531设置在车轴的轴端面上除车轴轴心位置之外的位置，即重力摆与车轴不是同心轴，重力摆为离心重力摆。
52.所述传动齿轮532连接所述重力摆531和所述直流发电机54。
53.具体的，如图3所示，所述重力摆531包括外壳5311和所述外壳5311内部的转动轴5312；
54.所述外壳5311通过所述转动轴5312固定在车轴的轴端面上除车轴轴心位置之外的位置；
55.所述转动轴5312外设置与所述传动齿轮532内表面的齿轮啮合的齿轮，且远离车轴的一端凸出所述外壳5311预设距离；
56.所述传动齿轮532分别套接在所述转动轴5312的突出端外表面和所述直流发电机54的转子外表面。
57.当铁路车辆的车轮转动时，在离心力和重力的作用下，重力摆531的转动轴发生反方向转动，带动直流发电机54的转子旋转，进行发电。需要说明的是，其重力摆531的转速与车轴的转速一致。
58.可选的，所述重力摆531的转动轴与车轴不是同心轴，如图3所示，重力摆531为离心重力摆。
59.可选的，所述重力摆531的材料为不锈钢。
60.可选的，所述重力摆531为水滴型。重力摆531的上端截面的圆半径小于下端截面的圆半径。
61.上述轴温监测装置，通过铂电阻模块探入轴箱内部，监测轴温，轴温采集模块采集铂电阻模块的阻值，处理模块根据阻值计算得到轴温，从而监测轴温是否过高，铂电阻模块中的直管封装结构的铂电阻，直接探入到车辆的轴箱内部监测轴温时，不受天气影响，也不会发生熔断，因此可以避免现有技术中提供的监测轴温方式出现的问题，从而可以提高监测准确度。电量模块可以为所述轴温采集模块、所述处理模块以及所述传输模块供电，电量模块中的电量管理单元可以通过监测蓄电池的电量，控制发电机驱动器和直流发电机配合发电，从而可以避免因蓄电池亏电造成不能及时发现轴温过高的风险，还可以避免因蓄电池充满电后还一直充电，造成电能浪费。电量模块为其他模块提供电能，不需要另外布线连接电源，降低安装难度。
62.本实用新型还提供一种铁路车辆，包括上述任一实施例提供的轴温监测装置，并且具有上述任一实施例提供的轴温监测装置所带来的有益效果。
63.以上所述实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本实用新型的保护范围之内。