1.本实用新型涉及轨道车辆技术领域，尤其涉及一种检测机构、齿轮箱及轨道车辆。
背景技术：2.随着机械设备结构和功能日益复杂和自动化程度日益提升，使用者对设备安全和可靠性的要求越来越高，事后维修和定期维修在很多领域已经不能满足维修保障要求，尤其是在轨道交通产业中。
3.随着轨道交通产业的不断发展，轨道车辆中的齿轮箱磨损异常信息要求也越来越高，现有技术中大多采用电感线圈对齿轮箱铁磁颗粒物磨损情况进行检测，采用电感线圈式的检测方式需要油液流过线圈，通过产生的电感变化量来判定油液中铁磁颗粒物的含量，这样的方式往往只能在实验室中进行检测或是采用便携式设备对齿轮箱进行检测，无法进行在线检测，另外，采用上述方式检测的灵敏度极低，基本上反应出来的都是设备的严重磨损失效的情况，无法形成有效预测和检测。
技术实现要素：4.本实用新型提供一种检测机构、齿轮箱及轨道车辆，用以解决现有技术中无法对齿轮箱内铁磁颗粒物磨损情况进行在线检测的问题，实现齿轮箱内铁磁颗粒物磨损情况的实时反馈。
5.本实用新型提供一种检测机构，包括磁栓，所述磁栓沿长度方向的一端设有信号发射器，所述磁栓的内部设有收纳腔，所述收纳腔内设有磁铁和铁磁颗粒传感器，所述磁铁用于在所述磁栓的外表面吸附铁磁颗粒，所述铁磁颗粒传感器与所述信号发射器信号连接，用于通过所述信号发射器将所述铁磁颗粒传感器检测到的铁磁颗粒信号发送至终端。
6.根据本实用新型提供一种的检测机构，所述收纳腔沿所述磁栓内部的长度方向贯通设置，所述信号发射器和所述铁磁颗粒传感器分别将所述收纳腔两端的开口封闭。
7.根据本实用新型提供的一种检测机构，所述收纳腔内还设有温度传感器，所述温度传感器和铁磁颗粒传感器之间设有密封机构，所述密封机构与所述温度传感器相贴，且所述密封机构与所述温度传感器的连接面设有第一密封圈，所述密封机构与所述收纳腔的腔壁相贴，且所述密封机构与所述收纳腔的连接面设有第二密封圈。
8.根据本实用新型提供的一种检测机构，所述收纳腔内沿长度方向设有导杆，所述导杆内部中空形成沿长度方向设置的让位通道，且所述导杆一侧的杆壁设有通孔，所述通孔与所述温度传感器相适配，所述铁磁颗粒传感器的第一信号连接线穿设于所述让位通道内，且与所述信号发射器相连，所述温度传感器的第二信号连接线沿通孔穿设于所述让位通道内，且与所述信号发射器相连。
9.根据本实用新型提供的一种检测机构，所述收纳腔内在靠近所述温度传感器的一端设有支撑机构，所述支撑机构内沿所述磁栓的长度方向设有导线通道，所述导杆远离铁磁颗粒传感器的一端设置于所述导线通道内。
10.根据本实用新型提供的一种检测机构，所述支撑机构呈“t”字形，包括窄部和宽部，所述收纳腔靠近所述信号发射器的一侧设有过渡腔，所述过渡腔的腔径大于所述收纳腔的腔径，所述窄部设置于所述收纳腔内，所述宽部设置于所述过渡腔内，所述窄部靠近所述宽部一侧的外壁通过第三密封圈密封所述收纳腔。
11.根据本实用新型提供的一种检测机构，所述收纳腔内还设有用于检测润滑油电导率和介电常数的电性传感器。
12.根据本实用新型提供的一种检测机构，所述信号发射器包括航空插座和航空插头，所述航空插座设置于所述收纳腔内，所述航空插头在所述收纳腔外与所述航空插座相连。
13.本实用新型还提供一种齿轮箱，包括前述任一种检测机构，所述磁栓安装于所述齿轮箱的箱壁，且所述磁栓在设有所述铁磁颗粒传感器的一端设置于所述齿轮箱内，且位于齿轮箱的油位面以下，所述磁栓在设有所述信号发射器的一端设置于所述齿轮箱外。
14.本实用新型还提供一种轨道车辆，包括前述的齿轮箱，所述齿轮箱设置于所述轨道车辆内，所述信号发射器信号连接至所述轨道车辆的显示单元。
15.本实用新型实施例提供的检测机构、齿轮箱及轨道车辆，通过磁栓内的收纳腔来收纳磁铁和铁磁颗粒传感器，在将磁栓插入至齿轮箱内时，磁铁可以吸附润滑油中的铁磁颗粒，此时铁磁颗粒传感器可以根据铁磁颗粒引起的磁通量变化，来判断铁磁颗粒的磨损情况，并将磨损情况通过信号发射器发送至终端进行显示，以便于对润滑油的参数进行实时监测，可以节约齿轮箱的检修成本，同时保证轨道车辆运行的可靠性。
附图说明
16.为了更清楚地说明本实用新型或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
17.图1是本实用新型提供的检测机构的半剖面图；
18.图2是本实用新型提供的检测机构的主视图；
19.图3是本实用新型提供的齿轮箱的剖面图；
20.图4是本实用新型提供的检测机构中铁磁颗粒传感器和电性传感器的电路示意图。
21.附图标记：
22.1、磁栓；2、信号发射器；3、收纳腔；4、磁铁；5、铁磁颗粒传感器；6、温度传感器；7、密封机构；8、第一密封圈；9、第二密封圈；10、导杆；11、让位通道；12、通孔；13、支撑机构；14、导线通道；15、过渡腔；16、第三密封圈；17、齿轮箱；18、垫片；19、主板；20、固定块；21、第一螺母；22、第二螺母；201、航空插座；202、航空插头。
具体实施方式
23.下面结合附图和实施例对本实用新型的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不能用来限制本实用新型的范围。
24.在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
25.在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型实施例中的具体含义。
26.在本实用新型实施例中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
27.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
28.下面结合图1-图4描述本实用新型的检测机构，该检测机构包括磁栓1，磁栓1沿长度方向的一端设有信号发射器2，在磁栓1的内部开设有收纳腔3，在收纳腔3中安装有磁铁4和铁磁颗粒传感器5，其中，磁铁4可以用于在磁栓1的外表面吸附铁磁颗粒，从而使铁磁颗粒传感器5能对铁磁颗粒进行检测，铁磁颗粒传感器5与信号发射器2信号连接，从而将检测到的润滑油参数通过信号发射器2发送至终端进行显示，实现润滑油参数的实时监测。
29.通过磁栓1内的收纳腔3来收纳磁铁4和铁磁颗粒传感器5，在将磁栓1插入至齿轮箱17内时，磁铁4可以吸附润滑油中的铁磁颗粒，此时铁磁颗粒传感器5可以根据铁磁颗粒引起的磁通量变化，来判断铁磁颗粒的磨损情况，并将磨损情况通过信号发射器2发送至终端进行显示，以便于对润滑油的参数进行实时监测，可以节约齿轮箱17的检修成本，同时保证轨道车辆运行的可靠性。
30.铁磁颗粒传感器5设置于磁栓1收纳腔3中后，磁栓1整体形成一体化的结构，从而避免磁栓1各部分出现松动等风险，确保了磁栓1在使用过程中的安全性。
31.其中，磁栓1沿长度方向的一端为信号连接端，另一端为检测端，收纳腔3沿信号发射端至检测端的方向采用贯通设置，也就是说，收纳腔3贯通磁栓1内部的长度方向，其中信号发射器2设置于信号连接端，且将信号连接端一侧的收纳腔3封闭，铁磁颗粒传感器5设置
于检测端，且将检测端一侧的收纳腔3封闭，从而避免检测的过程中润滑油沿收纳腔3泄漏，同时，将铁磁颗粒传感器5和信号发射器2分别设置于磁栓1的两端，可以使检测过程中，铁磁颗粒传感器5在齿轮箱17内部进行检测，同时使信号发射器2在齿轮箱17外部进行信号传输，更加安全可靠且满足实际使用需求。
32.进一步的，在收纳腔3中还设置有温度传感器6，温度传感器6用于实时监测润滑油的温度，收纳腔3内在温度传感器6和铁磁颗粒传感器5之间连接有密封机构7，该密封机构7与温度传感器6和收纳腔3的腔壁相贴，密封机构7与温度传感器6的相贴面设置有第一密封圈8，密封机构7与收纳腔3的相贴面设置有第二密封圈9，通过密封机构7配合第一密封圈8和第二密封圈9，来避免润滑油进入到收纳腔3内以及避免润滑油进入到密封机构7内。
33.如图1所述，以此视角来说，铁磁颗粒传感器5位于磁栓1的底部(检测端)，此时，磁栓1内收纳腔3的底部可以设置阶梯形的挡板，用于放置铁磁颗粒传感器5，密封机构7将位于铁磁颗粒传感器5的上侧，一方面用于密封，另一方面用于将铁磁颗粒传感器5抵压在阶梯形的挡板上，以使铁磁颗粒传感器5能稳固设置。
34.还可以在收纳腔3内设置有电性传感器等检测机构来测试润滑油的介电常数和电导率，电性传感器、温度传感器6和铁磁颗粒传感器5将各自检测到的润滑油数据信息发送至信号发射器2后，信号发射器2可以将信号发送至终端进行显示，从而可以对铁磁颗粒、介电常数、电导率、温度等信息进行实时监测。其中，电性传感器可以是导电板。
35.在收纳腔3内沿长度方向还设置有导杆10，其中导杆10的内部中空形成一沿长度方向设置的让位通道11，该让位通道11用于容纳数据线和电源线等，其中铁磁颗粒传感器5的第一信号连接线穿设在让位通道11内，第一信号连接线沿让位通道11延伸后与信号发射器2相连，在导杆10一侧的杆壁上设置有通孔12，该通孔12的位置与温度传感器6的位置相适配，以使温度传感器6的第二信号连接线从通孔12穿设进让位通道11，第二信号连接线沿让位通道11延伸后与信号发射器2相连，该通孔12的位置还与电性传感器的位置相适配，以使电性传感器的第三信号连接线也能从通孔12穿设进让位通道11，第三信号连接线沿让位通道11延伸后与信号发射器2相连，从而实现铁磁颗粒传感器5、温度传感器6和电性传感器与信号发射器2之间的信号连接。在本实用新型的其他实施方式中，也可不在收纳腔3中设置导杆10，此时，铁磁颗粒传感器5、温度传感器6和电性传感器可以通过无线信号传输的方式与信号发射器2进行信号连接。
36.请继续参见图1，在收纳腔3内的磁铁4可以设置为两个以上且间隔套接在导杆10上，相邻两个所述磁铁4之间设有垫片18，具体的，可以将磁铁4设置为四个，其中一个磁铁4设置于密封机构7和温度传感器6之间，设置多个磁铁4可以更好的对润滑油内的铁磁颗粒进行吸附。
37.根据导杆10和收纳腔3的形状，磁铁4、垫片18、温度传感器6和密封机构7均可以设置为环形或筒形。
38.根据本实用新型实施例提供的检测机构，收纳腔3内在靠近温度传感器6的一端设置有支撑机构13，其中支撑机构13内沿磁栓1的长度方向设置有导线通道14，导杆10远离铁磁颗粒传感器5的一端设置于导线通道14内，可以理解的是，支撑机构13与导杆10相连时，让位通道11与导线通道14处于连通的状态，从而保证第一信号连接线和第二信号连接线能从支撑机构13穿过以连接至信号发射器2。
39.支撑机构13呈“t”字形，包括窄部和宽部，窄部和宽部可以是一体成型的结构，导线通道14同时贯穿窄部和宽部，收纳腔3靠近信号发射器2的一侧设有过渡腔15，过渡腔15的腔径大于收纳腔3的腔径，也就是说，过渡腔15和收纳腔3连通形成的腔体也呈“t”字形，窄部设置于收纳腔3内，宽部设置于过渡腔15内，窄部靠近宽部一侧的外壁通过第三密封圈16密封收纳腔3。利用窄部与收纳腔3之间设置的第三密封圈16对收纳腔3的信号连接端进行密封，从而避免外部的水汽进入到收纳腔3中。
40.宽部远离窄部的一侧通过立柱连接有主板19，信号发射器2与主板19相连，主板19可以是采用环氧树脂制成的板件，用于对收纳腔3内部元器件的上部进行固定，此时主板19上可以设置有线孔用于第一信号连接线和第二信号连接线的穿设；主板19也可以是pcb板(printed circuit board，印制电路板)，此时第一信号连接线和第二信号连接线可以信号连接以及电连接至主板19上，然后通过主板19与信号发射器2之间进行信号连接和电连接。
41.如图1所示，导杆10在靠近支撑机构13的一端套设有第一螺母21、固定块20和第二螺母22，第一螺母21与其中一个磁铁4相贴，第二螺母22套接在导杆10的端部，固定块20位于第一螺母21和第二螺母22之间，而在导杆10与支撑机构13连接时，第二螺母22可以卡设在导线通道14中，从而使主板19、立柱、支撑机构13、第二螺母22、固定块20、第一螺母21、导杆10、密封机构7和铁磁颗粒传感器5形成一个紧密连接的机构，使各机构之间的连接不发生分离，能稳定设置于收纳腔3中。
42.其中，前述的信号发射器2包括航空插座201和航空插头202，航空插座201设置于收纳腔3内，航空插头202在收纳腔3外与航空插座201相连。航空插座201的一端在收纳腔3内部与第一信号连接线和第二信号连接线进行信号连接，航空插座201的另一端将封闭收纳腔3且该端有外露于收纳腔3的部分以用于连接航空插头202，从而利用航空插头202来信号连接终端，实现信号传输和数据的实时反馈，以便于在终端对润滑油参数进行实时显示。
43.下面对本实用新型提供的齿轮箱进行描述，下文描述的齿轮箱17应用了前述的检测机构。具体的，磁栓1安装于齿轮箱17的箱壁，磁栓1在收纳腔3内设有磁铁4、铁磁颗粒传感器5和温度传感器6的部分将设置于齿轮箱17内部，同时该部分在齿轮箱17内部将位于油位面以下，从而便于对齿轮箱17内润滑油信息进行实时检测，磁栓1在设置有信号发射器2的一端设置于齿轮箱17外，从而便于信号发射器2信号连接终端。可以理解的是，磁栓1的检测端位于齿轮箱17内，用于进行检测，磁栓1的信号连接端位于齿轮箱17外，以便于信号连接终端。磁栓1与齿轮箱17的连接处需设置密封圈进行密封，避免出现漏油现象。
44.利用检测机构的磁栓1代替原有的安装在齿轮箱17中的磁栓1，不会增加现有齿轮箱17的开孔，不需要对齿轮箱17进行改造，利用现有磁栓1进行改进以在磁栓1内部设置铁磁颗粒传感器5、温度传感器6和电性传感器，以实现对齿轮箱17内部状态进行实时监测，具体的，对齿轮箱17内部润滑油的铁磁颗粒信息、电导率、介电常数和温度信息进行实时监测，然后可以将检测到的数据发送至轨道车辆，从而进行实时显示。
45.另一方面，本实用新型还提供一种轨道车辆，该轨道车辆中应用有前述的齿轮箱17，齿轮箱17箱壁上设置的磁栓1的信号发射器2将与轨道车辆的显示单元信号连接，从而在轨道车辆的显示单元对轨道车辆齿轮箱17内的润滑油参数进行实时显示。
46.磁栓1安装到齿轮箱17内后，随着轨道车辆的运行，齿轮箱17内的润滑油会不断地以扰动式的方式经过磁栓1，也就是会不断扰动经过铁磁颗粒传感器5和温度传感器6，铁磁
颗粒传感器5根据润滑油中铁磁颗粒引起的磁通量变化，通过磁通量变化判断出轨道车辆的齿轮箱17内铁磁颗粒的磨损情况，同时结合电性传感器和温度传感器6等检测机构对润滑油的介电常数、电导率和温度等进行实时在线检测。
47.如图4所示为润滑油检测的电路工作原理图，利用多个电感、电容和电阻组成，通过电容式方法对铁磁颗粒信息、介电常数和电导率进行检测，其中参考点出可以设置有标准值，参数1、参数2和参数3中测试出来的数据可以与标准值进行对比，并将对比结果通过信号发射器2实时发送至终端，以使操作人员实时知晓齿轮箱17的情况。温度传感器6采用成熟的传感器技术，不用基于本电路进行测试，温度传感器6将所检测到的温度信号直接通过信号发射器2发送至终端，也可以说是发送至轨道车辆的显示单元。
48.最后应说明的是：以上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。
技术特征：1.一种检测机构，其特征在于，包括磁栓，所述磁栓沿长度方向的一端设有信号发射器，所述磁栓的内部设有收纳腔，所述收纳腔内设有磁铁和铁磁颗粒传感器，所述磁铁用于在所述磁栓的外表面吸附铁磁颗粒，所述铁磁颗粒传感器与所述信号发射器信号连接，用于通过所述信号发射器将所述铁磁颗粒传感器检测到的铁磁颗粒信号发送至终端。2.根据权利要求1所述的检测机构，其特征在于，所述收纳腔沿所述磁栓内部的长度方向贯通设置，所述信号发射器和所述铁磁颗粒传感器分别将所述收纳腔两端的开口封闭。3.根据权利要求2所述的检测机构，其特征在于，所述收纳腔内还设有温度传感器，所述温度传感器和铁磁颗粒传感器之间设有密封机构，所述密封机构与所述温度传感器相贴，且所述密封机构与所述温度传感器的连接面设有第一密封圈，所述密封机构与所述收纳腔的腔壁相贴，且所述密封机构与所述收纳腔的连接面设有第二密封圈。4.根据权利要求3所述的检测机构，其特征在于，所述收纳腔内沿长度方向设有导杆，所述导杆内部中空形成沿长度方向设置的让位通道，且所述导杆一侧的杆壁设有通孔，所述通孔与所述温度传感器相适配，所述铁磁颗粒传感器的第一信号连接线穿设于所述让位通道内，且与所述信号发射器相连，所述温度传感器的第二信号连接线沿通孔穿设于所述让位通道内，且与所述信号发射器相连。5.根据权利要求4所述的检测机构，其特征在于，所述收纳腔内在靠近所述温度传感器的一端设有支撑机构，所述支撑机构内沿所述磁栓的长度方向设有导线通道，所述导杆远离铁磁颗粒传感器的一端设置于所述导线通道内。6.根据权利要求5所述的检测机构，其特征在于，所述支撑机构呈“t”字形，包括窄部和宽部，所述收纳腔靠近所述信号发射器的一侧设有过渡腔，所述过渡腔的腔径大于所述收纳腔的腔径，所述窄部设置于所述收纳腔内，所述宽部设置于所述过渡腔内，所述窄部靠近所述宽部一侧的外壁通过第三密封圈密封所述收纳腔。7.根据权利要求1-6任一项所述的检测机构，其特征在于，所述收纳腔内还设有用于检测润滑油电导率和介电常数的电性传感器。8.根据权利要求1-6任一项所述的检测机构，其特征在于，所述信号发射器包括航空插座和航空插头，所述航空插座设置于所述收纳腔内，所述航空插头在所述收纳腔外与所述航空插座相连。9.一种齿轮箱，其特征在于，包括权利要求1-8任一项所述的检测机构，所述磁栓安装于所述齿轮箱的箱壁，所述磁栓在设有所述铁磁颗粒传感器的一端设置于所述齿轮箱内，且位于齿轮箱的油位面以下，所述磁栓在设有所述信号发射器的一端设置于所述齿轮箱外。10.一种轨道车辆，其特征在于，包括权利要求9所述的齿轮箱，所述齿轮箱设置于所述轨道车辆内，所述信号发射器信号连接至所述轨道车辆的显示单元。
技术总结本实用新型提供一种检测机构、齿轮箱及轨道车辆，该检测机构包括磁栓，磁栓沿长度方向的一端设有信号发射器，磁栓的内部设有收纳腔，收纳腔内设有磁铁和铁磁颗粒传感器，磁铁用于在磁栓的外表面吸附铁磁颗粒，铁磁颗粒传感器与信号发射器信号连接，用于通过信号发射器将铁磁颗粒传感器检测到的铁磁颗粒信号发送至终端。通过将磁栓插入至齿轮箱内时，磁铁可以吸附润滑油中的铁磁颗粒，此时铁磁颗粒传感器可以根据铁磁颗粒引起的磁通量变化，来判断铁磁颗粒的磨损情况，并将磨损情况通过信号发射器发送至终端进行显示，以便于对润滑油的参数进行实时监测，可以节约齿轮箱的检修成本，同时保证轨道车辆运行的可靠性。同时保证轨道车辆运行的可靠性。同时保证轨道车辆运行的可靠性。
技术研发人员：曹国栋 于大海 宋宇晗 冯永华 窦同豪
受保护的技术使用者：中车青岛四方机车车辆股份有限公司
技术研发日：2022.01.04
技术公布日：2022/7/5
