一种铁路货车拉杆试验装置及方法
【专利摘要】本发明涉及一种铁路货车拉杆试验装置及方法，该试验装置包括：一操作台，一设置在所述操作台下方的制动缸，一设置在所述操作台下方的储风缸，一一端与所述制动缸的推杆转动连接的转换杠杆，一与所述转换杠杆另一端转动连接的连接拉杆，一固定在所述操作台一侧的支架，以及若干对等间距设置在所述支架两侧的固定孔，其中，所述操作台通过其下方的支撑支于地面，所述转换杠杆中部转动连接在所述支撑上；所述制动缸和储风缸之间通过管路连接，在所述管路上设置一回转阀、一压力表和一调压阀；每对所述固定孔在所述支架两侧对称设置并处在同一水平线上，在其中的一对所述固定孔上转动连接一用于固定试验拉杆的固定装置。本发明可以广泛用于铁路货车拉杆的拉力试验。
【专利说明】一种铁路货车拉杆试验装置及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种试验装置及方法，特别是关于一种铁路货车拉杆试验装置及方法。
【背景技术】
[0002]铁路货车基础制动装置是一整套杠杆传动装置，它在制动机产生制动原动力后，传递制动原动力，并将该力扩大进而均匀分配给各个闸瓦或制动盘盘片。在基础制动装置中，拉杆是传动装置的重要部件，受拉力或压力。为确保铁路货车基础制动装置性能良好，拉杆制造或检修合格后装车前，需要进行拉力试验，确保拉杆能够承受一定作用力。通用铁路货车用拉杆长度一般小于9m，但SQ5型双层运输汽车专用车拉杆长度约16m，现有拉杆试验装置不能完全满足SQ5型双层运输汽车专用车拉杆拉力试验要求，因此，现有技术中，SQ5型双层运输汽车专用车拉杆在装车前不进行拉力试验。另一方面，拉杆通常安装在车体下部，处于不易被观察到的状态，如果其制造强度不够，在传递制动力时就可能出现断裂现象，如果操作人员不能发现，会造成严重的铁路货车列车运行的安全隐患。因此，对SQ5型双层运输汽车专用车拉杆进行拉力试验是亟需解决的问题。
【发明内容】
[0003]针对上述问题，本发明的目的是提供一种结构简单、容易操作，并且安全性能好的拉杆试验装置及其使用方法，本发明可以广泛用于铁路货车拉杆的拉力试验。
[0004]为实现上述目的，本发明采用以下技术方案:一种铁路货车拉杆试验装置，其特征在于，该试验装置包括:一操作台，一设置在所述操作台下方的制动缸，一设置在所述操作台下方的储风缸，一一端与所述制动缸的推杆转动连接的转换杠杆，一与所述转换杠杆另一端转动连接的连接拉杆，一固定在所述操作台一侧的支架，以及若干对等间距设置在所述支架两侧的固定孔，其中，所述操作台通过其下方的支撑支于地面，所述转换杠杆中部转动连接在所述支撑上；所述制动缸和储风缸之间通过管路连接，在所述管路上设置一回转阀、一压力表和一调压阀；每对所述固定孔在所述支架两侧对称设置并处在同一水平线上，在其中的一对所述固定孔上转动连接一用于固定试验拉杆的固定装置。
[0005]所述操作台的主体由型钢材组焊而成，所述操作台的台面由4mm、6mm或8mm钢板制成；所述支架的主体由型钢材组焊而成，所述支架的支撑面由240_槽钢制成；在所述操作台上设置两个贯穿其台面的安装孔，所述回转阀和压力表分别安装在所述安装孔中。
[0006]所述固定装置包括一 U型固定座和一调整螺栓，所述调整螺栓通过一锁紧螺母连接在所述固定座上，在所述固定座的伸出端和调整螺栓的栓头端均设置一销孔。
[0007]所述固定装置与支架及试验拉杆、所述连接拉杆与试验拉杆及转换杠杆、所述转换杠杆与操作台的支撑及制动缸的推杆均采用连接圆销连接，所述连接圆销包括一主销和一辅销，所述主销一端为销头，另一端为销体，所述辅销贯穿主销的销体一端。
[0008]所述回转阀上设置一能够进行旋转操作的手柄，在所述回转阀上间隔设置快充风、慢充风、保压和排风四个控制档位:
[0009]当所述回转阀控制档位处于所述快充风或所述慢充风时，所述储风缸到所述制动缸之间的管路处于充入压力空气的状态，但是充风速度快慢不同；当所述回转阀控制档位处于所述保压时，所述调压阀到所述制动缸管路中所述回转阀两侧压力空气的通路被切断，但是所述回转阀两侧均有压力空气；当所述回转阀控制档位处于排风时，所述调压阀到所述制动缸管路中所述回转阀两侧压力空气的通路被切断，但是保留所述回转阀靠近风源的一侧的压力空气，排出所述回转阀另一侧的压力空气。
[0010]一种铁路货车拉杆试验方法，包括以下步骤:
[0011]I)根据试验拉杆的直径计算拉杆试验的拉力值，计算公式为:
[0012]F=0.092d2
[0013]F-拉杆试验拉力值，单位kN ；
[0014]d-拉杆直径，单位mm ；
[0015]2)根据步骤I)所得到的试验拉杆拉力值、转换杠杆的转换比值b/a以及制动缸的直径，计算所需高压空气压力值，计算公式为:
[0016]Ρ=785.4.F.(b/a)/D2
[0017]P-所需高压空气压力值，单位kPa ；
[0018]D-制动缸直径,单位mm ；
[0019]F-拉杆试验拉力值，单位kN ；
[0020]b/a-转换杠杆的转换比值，其中b是转换杠杆的中部销孔中心到上端销孔中心的距离，a是转换杠杆的中部销孔中心到下端销孔中心的距离；
[0021]3)按照步骤2)得到的所需高压空气压力值，调整所述调压阀的压力值；
[0022]4)将试验拉杆连接在所述固定装置与所述连接拉杆之间，对所述调整螺栓的长度进行调节，将所述固定座与支架连接，拧紧所述锁紧螺母；
[0023]5)调整回转阀，对所述制动缸进行充气，使压力达到所述所需高压空气压力值。
[0024]6)用0.5kg的手锤敲击所述试验拉杆各部位，目视检查所述试验拉杆各部位是否有裂纹，若有裂纹，则判定该拉杆不合格。
[0025]7)当压力达到所述所需高压空气压力值五分钟后，调整所述回转阀对所述制动缸进行排风，排风完毕后，拆下试验拉杆，拉杆试验完成。
[0026]所述回转阀上设置一能够进行旋转操作的手柄，在所述回转阀上间隔设置快充风、慢充风、保压和排风四个控制档位；在所述步骤5)中，转动所述回转阀手柄，将所述手柄置于所述快充风档位，对所述制动缸进行充气，当压力接近所述所需高压空气压力值时，将所述回转阀手柄置于所述慢充风档位，当压力达到所述所需高压空气压力值时，将所述回转阀手柄置于所述保压档位。
[0027]在所述步骤7)中，所述制动缸的排风过程是通过旋转所述回转阀手柄至排风档位实现的。
[0028]本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点:1、本发明包括操作台、支架、固定装置、连接拉杆、转换杠杆、制动缸推杆、制动缸、连接圆销、回转阀、压力表、调压阀、储风缸、和若干连接管路，操作台上仅仅设置有回转阀和压力表，且将制动缸推杆、制动缸、储风缸、调压阀、连接管路等其它部件均设置在工作台下面，安装简单方便。2、本发明由于在固定装置上设置调整螺栓和锁紧螺母，具有可调功能，而且工作者进行试验时，能够站立操作，提高了工作效率和安全系数。3、本发明由于在风源与制动缸管路上连接一调压阀，可以将进风压力调整为300?500kPa，且能够保持压力稳定，因此本发明压力稳定。4、本发明将快充风、慢充风、保压和排风四个控制档位集中设置回转阀上，因此可以很方便地通过回转阀对拉杆的拉力进行试验，结构紧凑、实用性好。5、本发明在操作台上设置有压力表，因此可以很方便地对拉杆试验过程中的压力进行监测。
【专利附图】
【附图说明】
[0029]图1是本发明的支架和操作台的主视图；
[0030]图2是本发明的支架和操作台的俯视图；
[0031]图3是本发明的结构原理示意图；
[0032]图4是本发明的固定装置的主视图；
[0033]图5是本发明的固定装置的俯视图；
[0034]图6是本发明的连接拉杆的结构示意图；
[0035]图7是本发明的转换杠杆的结构示意图；
[0036]图8是本发明的连接圆销的主视图；
[0037]图9是本发明的连接圆销的侧视图；
[0038]图10是本发明的回转阀的结构示意图。
【具体实施方式】
[0039]下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。
[0040]如图1?3所示，本发明的拉杆试验装置包括操作台1，操作台I通过支撑1-2支于地面。在操作台I的下方设置有制动缸7和储风缸13。制动缸7和储风缸13之间通过管路14连接，在制动缸7和储风缸13之间的管路14上还设置有回转阀10、压力表11和调压阀12。操作台I上设置两个贯穿其台面的安装孔1-1，回转阀10和压力表11分别安装在安装孔1-1中。制动缸7的推杆6转动连接一转换杠杆5，转换杠杆5中部转动连接在支撑1-2上，而另一端与一连接拉杆4转动连接。
[0041]在操作台I的一侧焊接一矩形支架2，在支架2的两侧等间距设置若干对固定孔
2-1，每对固定孔2-1对称设置并在同一轴线上。在其中一对固定孔2-1上，转动连接一固定装置3。在进行拉杆试验时，试验拉杆9的两端分别转动连接固定装置3和连接拉杆4，使试验拉杆9固定在固定装置3和连接拉杆4之间。
[0042]如图4、图5所示，固定装置3包括一 U型固定座3-2和一调整螺栓3_1，调整螺栓
3-1通过锁紧螺母3-3连接在固定座3-2上，在固定座3-2的伸出端以及调整螺栓3_1的栓头端均设置有销孔。其中，调整螺栓3-1栓头端的销孔用于与试验拉杆9连接。
[0043]如图6所示,连接拉杆4包括拉杆体4-1和位于拉杆体4-1两端的拉杆头4_2、4_3。两拉杆头4-2、4-3上分别设置用于连接试验拉杆9和转换杠杆5的销孔。
[0044]如图7所示，转换杠杆5中部的销孔为长圆形孔，而两端的销孔为圆形孔。
[0045]如图10所示，在回转阀10上设置一对其进行旋转操作的操作手柄，同时在回转阀10上间隔设置快充风10-1、慢充风10-2、保压10-3和排风10-4四个控制档位，四个控制档位的具体位置可根据实际工作需要进行设定。当回转阀10控制档位处于快充风10-1或慢充风10-2时，储风缸13到制动缸7之间的管路处于充入压力空气的状态，只是充风速度快慢不同；当回转阀10控制档位处于保压10-3时，切断调压阀12到制动缸7管路中回转阀10两侧压力空气的通路，但是此时回转阀10两侧均有压力空气；当回转阀10控制档位处于排风10-4时，切断调压阀12到制动缸7管路中回转阀10两侧压力空气的通路，此时保留回转阀10靠近风源的一侧的压力空气，排出回转阀10另一侧的压力空气。当该试验装置不工作时，回转阀10的控制档位设置为排风10-4。
[0046]上述实施例中，固定装置3与支架2及试验拉杆9、连接拉杆4与试验拉杆9及转换杠杆5、转换杠杆5与操作台I的支撑1-2及制动缸推杆6均可以采用连接圆销8连接。连接圆销8包括一主销8-1和一辅销8-2，主销8-1 —端为销头，另一端为销体，辅销8-2贯穿主销8-1的销体一端(如图8、图9所示)。为减小圆销8磨耗，圆销连接孔可以镶套(图中未示出)。
[0047]上述实施例中，操作台I的主体由不同尺寸的型钢材组焊而成，以满足试验装置的强度和刚度要求，操作台I的台面由4mm、6mm或8mm钢板制成。
[0048]支架2的主体由不同尺寸的型钢材组焊而成，以满足试验装置的强度和刚度要求，支架2的支撑面由240_槽钢制成。在进行拉杆试验时，若试验拉杆长度大于Sm，可以采用两个或三个支架2，各支架2之间固定连接。
[0049]根据上述实施例中提供的拉杆试验装置，本发明还提出了一种铁路货车拉杆试验方法，其包括以下步骤:
[0050]I)根据试验拉杆9的直径计算拉杆试验的拉力值，计算公式为:
[0051]F=0.092d2
[0052]F-拉杆试验拉力值,单位kN ；
[0053]d-拉杆直径，单位mm。
[0054]2)根据试验拉杆拉力值、转换杠杆5的转换比值b/a和制动缸7的直径，计算所需高压空气压力值，计算公式为:
[0055]Ρ=785.4.F.(b/a)/D2
[0056]P-所需高压空气压力值，单位kPa ；
[0057]D-制动缸I直径,单位mm ；
[0058]F-拉杆试验拉力值,单位kN ；
[0059]b/a-转换杠杆5的转换比值，其中b是转换杠杆5的中部销孔中心到上端销孔中心的距离，a是转换杠杆5的中部销孔中心到下端销孔中心的距离。
[0060]3)按照计算所需高压空气压力值，调整调压阀12的压力值，以满足试验拉杆拉力值要求。
[0061]4)将试验拉杆9连接在固定装置3与连接拉杆4之间，对调整螺栓3-1的长度进行调节，将固定座3-2与支架2连接，拧紧锁紧螺母3-3。
[0062]5)转动回转阀10手柄，将手柄置于快充风10-1档位，对制动缸7进行充气，当压力接近所需高压空气压力值时，将回转阀10手柄置于慢充风10-2档位，当压力达到所需高压空气压力值时，将回转阀10手柄置于保压10-3档位。
[0063]6)用0.5kg的手锤敲击试验拉杆各部位，目视检查拉杆各部位是否有裂纹，若有裂纹，判定该拉杆不合格。
[0064]7)当回转阀10手柄置于保压10-3档位五分钟后，转动回转阀10手柄，将手柄置于排风10-4档位，在制动缸完成排风后，拆下试验拉杆，拉杆试验完成。
[0065]本发明仅以上述实施例进行说明，各部件的结构、设置位置、及其连接都是可以有所变化的，在本发明技术方案的基础上，凡根据本发明原理对个别部件进行的改进和等同变换，均不应排除在本发明的保护范围之外。
【权利要求】
1.一种铁路货车拉杆试验装置，其特征在于，该试验装置包括: 一操作台， 一设置在所述操作台下方的制动缸， 一设置在所述操作台下方的储风缸， 一一端与所述制动缸的推杆转动连接的转换杠杆， 一与所述转换杠杆另一端转动连接的连接拉杆， 一固定在所述操作台一侧的支架，以及 若干对等间距设置在所述支架两侧的固定孔， 其中，所述操作台通过其下方的支撑支于地面，所述转换杠杆中部转动连接在所述支撑上；所述制动缸和储风缸之间通过管路连接，在所述管路上设置一回转阀、一压力表和一调压阀；每对所述固定孔在所述支架两侧对称设置并处在同一水平线上，在其中的一对所述固定孔上转动连接一用于固定试验拉杆的固定装置。
2.如权利要求1所述的一种铁路货车拉杆试验装置，其特征在于，所述操作台的主体由型钢材组焊而成，所述操作台的台面由4_、6_或8_钢板制成；所述支架的主体由型钢材组焊而成，所述支架的支撑面由240mm槽钢制成；在所述操作台上设置两个贯穿其台面的安装孔，所述回转阀和压力表分别安装在所述安装孔中。
3.如权利要求1所述的一种铁路货车拉杆试验装置，其特征在于，所述固定装置包括一 U型固定座和一调整螺栓，所述调整螺栓通过一锁紧螺母连接在所述固定座上，在所述固定座的伸出端和调整螺栓的栓头端均设置一销孔。
4.如权利要求2所述的一种铁路货车拉杆试验装置，其特征在于，所述固定装置包括一 U型固定座和一调整螺栓，所述调整螺栓通过一锁紧螺母连接在所述固定座上，在所述固定座的伸出端和调整螺栓的栓头端均设置一销孔。
5.如权利要求1至4中任一项所述的一种铁路货车拉杆试验装置，其特征在于，所述固定装置与支架及试验拉杆、所述连接拉杆与试验拉杆及转换杠杆、所述转换杠杆与操作台的支撑及制动缸的推杆均采用连接圆销连接，所述连接圆销包括一主销和一辅销，所述主销一端为销头，另一端为销体，所述辅销贯穿主销的销体一端。
6.如权利要求1至4中任一项所述的一种铁路货车拉杆试验装置，其特征在于，所述回转阀上设置一能够进行旋转操作的手柄，在所述回转阀上间隔设置快充风、慢充风、保压和排风四个控制档位: 当所述回转阀控制档位处于所述快充风或所述慢充风时，所述储风缸到所述制动缸之间的管路处于充入压力空气的状态，但是充风速度快慢不同；当所述回转阀控制档位处于所述保压时，所述调压阀到所述制动缸管路中所述回转阀两侧压力空气的通路被切断，但是所述回转阀两侧均有压力空气；当所述回转阀控制档位处于排风时，所述调压阀到所述制动缸管路中所述回转阀两侧压力空气的通路被切断，但是保留所述回转阀靠近风源的一侧的压力空气，排出所述回转阀另一侧的压力空气。
7.如权利要求5所述的一种铁路货车拉杆试验装置，其特征在于，所述回转阀上设置一能够进行旋转操作的手柄，在所述回转阀上间隔设置快充风、慢充风、保压和排风四个控制档位: 当所述回转阀控制档位处于所述快充风或所述慢充风时，所述储风缸到所述制动缸之间的管路处于充入压力空气的状态，但是充风速度快慢不同；当所述回转阀控制档位处于所述保压时，所述调压阀到所述制动缸管路中所述回转阀两侧压力空气的通路被切断，但是所述回转阀两侧均有压力空气；当所述回转阀控制档位处于排风时，所述调压阀到所述制动缸管路中所述回转阀两侧压力空气的通路被切断，但是保留所述回转阀靠近风源的一侧的压力空气，排出所述回转阀另一侧的压力空气。
8.一种利用如权利要求1至7中任一项所述装置进行的铁路货车拉杆试验方法，包括以下步骤: 1)根据试验拉杆的直径计算拉杆试验的拉力值，计算公式为:
F=0.092d2 F-拉杆试验拉力值,单位kN ； d-拉杆直径,单位mm ； 2)根据步骤I)所得到的试验拉杆拉力值、转换杠杆的转换比值b/a以及制动缸的直径，计算所需高压空气压力值，计算公式为:
P=785.4.F.(b/a) /D2 P-所需高压空气压力值，单位kPa ； D-制动缸直径,单位mm ； F-拉杆试验拉力值,单位kN ； b/a-转换杠杆的转换比值，其中b是转换杠杆的中部销孔中心到上端销孔中心的距离，a是转换杠杆的中部销孔中心到下端销孔中心的距离； 3)按照步骤2)得到的所需高压空气压力值，调整所述调压阀的压力值； 4)将试验拉杆连接在所述固定装置与所述连接拉杆之间，对所述调整螺栓的长度进行调节，将所述固定座与支架连接，拧紧所述锁紧螺母； 5)调整回转阀，对所述制动缸进行充气，使压力达到所述所需高压空气压力值。 6)用0.5kg的手锤敲击所述试验拉杆各部位，目视检查所述试验拉杆各部位是否有裂纹，若有裂纹，则判定该拉杆不合格； 7)当压力达到所述所需高压空气压力值五分钟后，调整所述回转阀对所述制动缸进行排风，排风完毕后，拆下试验拉杆，拉杆试验完成。
9.如权利要求8所述的一种铁路货车拉杆试验方法，其特征在于，所述回转阀上设置一能够进行旋转操作的手柄，在所述回转阀上间隔设置快充风、慢充风、保压和排风四个控制档位；在所述步骤5)中，转动所述回转阀手柄，将所述手柄置于所述快充风档位，对所述制动缸进行充气，当压力接近所述所需高压空气压力值时，将所述回转阀手柄置于所述慢充风档位，当压力达到所述所需高压空气压力值时，将所述回转阀手柄置于所述保压档位。
10.如权利要求9所述的一种铁路货车拉杆试验方法，其特征在于，在所述步骤7)中，所述制动缸的排风过程是通 过旋转所述回转阀手柄至排风档位实现的。
【文档编号】G01M13/00GK103698120SQ201310738918
【公开日】2014年4月2日 申请日期:2013年12月26日 优先权日:2013年12月26日
【发明者】王秀芬, 田川, 金锋, 张瑞增, 史远, 文林涛, 王卿 申请人:南车二七车辆有限公司