用于在轨道车辆用制动设备上确定制动力矩的方法和装置的制造方法_4

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的特别相关区域的放大图。
[0059]为了测定在制动期间作用于制动盘102的制动力矩,因此可以在制动设备100中或者在各一个钳杠杆360与力发生器350的壳体370之间的悬挂点上以在先已知的间距A安放两个传感器116或118。传感器116或118可以如此设置或定位在其上,使得一方面可以测定在制动衬片与制动盘之间的摩擦力匕并且另一方面可以测定通过摩擦力导入制动钳中的弯曲力矩。借助于这两个测量值以及制动钳和转向架或托架的已知尺寸,因此可以在控制或测定模块310中计算瞬时存在的摩擦半径R并且可以连同测定的摩擦力FR计算当前作用的制动力矩MB。在控制或测定模块310中确定的参量或值可以提供给用于控制制动设备或者用于输出制动信号的调节模块330,用以调节操纵力Ffct。附加或同时地可以在显示器上显示确定的参量或值,特别是显示给轨道车辆中的人员。显示的参量或值可以在控制轨道车辆时辅助人员。
[0060]在悬挂装置或悬挂栓400的区域中,力发生器350 (紧凑钳)的壳体370仅仅被制动钳106的自重并且被摩擦力FR在衬片104上的作用加载。如果在该区域中在两个位置上测量应力或变形状态,那么可以明确地测定通过制动钳106引导的载荷。在相应标定传感装置时,可以由测量确定摩擦力匕和有效的杠杆臂L并且可以计算对于制动力矩MB相关的摩擦半径R。
[0061]制动钳单元或制动设备100因而借助于两个力测量栓116和118在托架114中可摆动地支承。托架114固定地与(轨道)车辆的转向架框架用螺纹连接。制动钳106通过壳体108在托架114中悬挂在两个支承位置中。支承栓116或118构成为分离的力测量栓。在制动时可以非常准确地测量两个出现的支承力匕和F2。因此可以按照以下关系确定作用于制动盘102的制动力矩Mb:
[0062]Mb=Fr*R,或者
[0063]Mb= Fr*X0_F2*Ao
[0064]图5示出用于本发明的一个实施例中的轨道车辆用制动设备100的视图,制动盘102相对于托架114具有潜在的轴线运动。制动设备100可以是在图3a中已经示出的制动设备100。在此,在图5中的旋转轴线122相比于在图3a中示出的旋转轴线122移动过。通过旋转轴线122相对于托架114的移动,产生新的也对在制动设备100中作用的力具有影响的几何关系。
[0065]此外,利用在这里提出的方案可以在确定制动力矩时附加地考虑在制动期间的轴线位移。为此在图5中示出车轮轴线的和因此制动盘102的中心点或旋转点沿车辆的竖直方向的位移AY和沿车辆的纵向的位移ΔΧ。如果位移或移动路段ΔΧ和ΔΥ是已知的,那么可以由已知几何结构和在支承位置中测量的力计算制动力矩Mb。如果通过使用用于Rx的值(亦即沿X方向、即沿平行于轨道延伸的方向的径向分量的部分)在中心位置近似计算在图5中标出的角α,则可以具有相对小的误差地通过简单的(几何)方程测定制动力矩。
[0066]如果尝试借助于远离力作用点、即在制动衬片104与制动盘102之间的摩擦位置124安装的传感器116或118测定准确的制动力矩,那么表明,该摩擦位置124 (事实上涉及平面延伸)的、亦即最终摩擦半径的波动不能足够准确地分辨。如果仅仅存在一个力值,例如匕或?2,那么不能在数字方面计算出用于制动力矩坞的准确值,该制动力矩保持未知。通过同时用测量技术检测两个力匕和F2及其准确已知的几何位置,对于力和力矩的方程组完全确定。在此提出的方案的优点特别是在于应用两个相互间隔开的变形或力传感器116或118,这两个传感器传递力地安装(亦即作用连接)在制动器的引导力的元件、如壳体370上。
[0067]作为在此提出的方案的另一优点可以提到如下内容:传感器之一 116或118在相应安装时也可用于检测变形力,该变形力不是由直接与制动有关的摩擦力FR引起。该传感器因而可以在制动盘不旋转或车轮组不旋转时(亦即在车辆的静止状态下)测量操纵力(在分析正确功能的意义上)。测量栓116和118在此可以根据在图3a或图4a中示出的定位来设置,在这些附图中原理上的主题并且示例性地传感器在轨道车辆的制动盘上的定位也示出,用于测量制动设备loo的至少一个构件的变形。在被制动力fbW载的制动组件的力流中的变形测量在测量的反作用力F1和F2的计算求导中产生准确的在产生地点上作用的摩擦力Fr。在此,传感器116或118可以安装或引入在托架114、悬挂栓400和/或制动壳体370上,如这由图4a和4b可见。
[0068]图6示出用于在轨道车辆用制动设备上确定制动力矩的方法600的流程图。在此,为了响应于制动信号产生制动力,制动设备包括至少一个配置给车轮或至少一个车轮组的制动设备包括至少一个制动盘、至少一个与制动盘配合作用的制动衬片以及与制动衬片连接的制动钳。制动钳支承在至少一个第一支承位置和第二支承位置上,第二支承位置以预定的支承间距与第一支承位置间隔开,在制动钳上设置有用于提供第一测量信号的第一传感器和用于提供第二测量信号的第二传感器,第一测量信号和第二测量信号分别代表一个力、特别是支承力,或者代表由此导出的参量。方法600包括读取第一测量信号和第二测量信号的步骤610。此外,方法600包括通过使用安装尺寸、支承间距以及第一测量信号和第二测量信号测定制动力矩的步骤620,其中,安装尺寸相当于在制动盘的旋转轴线与第一支承位置之间的间距。
[0069]图7示出用于本发明的一个实施例中的用于在轨道车辆用制动设备上输出用于制动力的制动信号的方法700的流程图。在此,为了响应于制动信号产生制动力,制动设备包括至少一个配置给车轮或至少一个车轮组的制动设备包括至少一个制动盘、至少一个与制动盘配合作用的制动衬片以及与制动衬片连接的制动钳。制动钳支承在至少一个第一支承位置和第二支承位置上,第二支承位置以预定的支承间距与第一支承位置间隔开,在制动钳上设置有用于提供第一测量信号的第一传感器和用于提供第二测量信号的第二传感器,第一测量信号和第二测量信号分别代表一个力、特别是支承力,或者代表由此导出的参量。方法700包括读取制动力矩的步骤710,该制动力矩已通过执行用于确定制动力矩的方法的方案确定。此外,方法700包括通过使用预定的设定制动力矩和读取的制动力矩来确定制动力的步骤720,以便输出制动信号。
[0070]所述实施例仅仅示例性地选择并且可以相互组合。附图标记列表:
[0071]100制动设备
[0072]102制动盘
[0073]104制动衬片
[0074]106制动钳
[0075]108制动壳体
[0076]110第一支承位置
[0077]112第二支承位置
[0078]114 托架
[0079]116第一栓、第一测量元件
[0080]118第二栓、第二测量元件
[0081]120制动缸
[0082]122旋转轴线
[0083]124作用位置
[0084]R 摩擦半径
[0085]A 支承间距
[0086]X。 安装尺寸
[0087]Fr摩擦力
[0088]Fi第一支承力
[0089]F2第二支承力
[0090]Mb制动力矩
[0091]FBet操纵力
[0092]Fb制动力
[0093]225压杆调节器
[0094]226旋转支承件
[0095]227偏心轮传动装置
[0096]228 曲柄臂
[0097]300用于读取第一和第二测量信号的接口
[0098]310用于确定的装置
[0099]320用于测定的机构
[0100]330用于输出制动信号的装置
[0101]340制动信号
[0102]350力发生器
[0103]355压杆调节器
[0104]360钳杠杆
[0105]365用于保持制动衬片的固定单元
[0106]370力发生器的壳体
[0107]400悬挂栓
[0108]600用于确定制动力矩的方法
[0109]610读取步骤
[0110]620测定步骤
[0111]700用于输出制动信号的方法
[0112]710读取步骤
[0113]720确定步骤
【主权项】
1.用于在轨道车辆用制动设备(100)上确定制动力矩(Mb)的方法(600),其中,为了响应于制动信号(340)产生制动力(FB),配置给至
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