一种铁路车辆制动阀弹簧性能自动检测方法
【专利摘要】本发明涉及制动阀弹簧性能检测技术，具体是一种铁路车辆制动阀弹簧性能自动检测方法。本发明解决了现有制动阀弹簧性能检测技术人为因素多、数据不便于管理、检测结果误差大的问题。一种铁路车辆制动阀弹簧性能自动检测方法，该方法是采用如下步骤实现的：a.选取一个托盘秤、一个施力活塞机构、一个位移传感器、一个微机；b.活塞开始向下压缩被测弹簧；c.计算出被测弹簧的弹性系数；d.计算出被测弹簧从最高点至第一个记录点的位移量；e.计算出活塞向下运动至被测弹簧最高点的位移量；f.计算出被测弹簧的自由高；g.计算出被测弹簧的装配负荷和工作负荷。本发明适用于制动阀弹簧性能的检测。
【专利说明】一种铁路车辆制动阀弹簧性能自动检测方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及制动阀弹簧性能检测技术，具体是一种铁路车辆制动阀弹簧性能自动 检测方法。
【背景技术】
[0002] 作为铁路车辆空气制动系统中的核心部件，制动阀控制着车辆的制动、缓解等动 作，其性能好坏直接决定了车辆运行过程中的安全。作为制动阀中的核心部件，制动阀弹簧 的性能好坏直接决定了制动阀的性能好坏。因此，为了确保制动阀的性能，必须对制动阀弹 簧的性能参数(包括弹性系数、自由高、装配负荷、工作负荷）进行检测。目前，制动阀弹簧 性能检测技术主要分为如下两种：一种为制动阀弹簧手动检测仪。此种检测仪在检测过程 中，需要检测人员手压操作杆，然后由检测人员进行人工读数、记录、判别弹簧性能，因此其 存在人为因素多、数据不便于管理的问题。另一种为制动阀弹簧自动检测仪。此种检测仪采 用直接检测的方式来检测制动阀弹簧的性能参数，因此其存在检测结果误差大的问题。具 体而言，此种检测仪在检测制动阀弹簧的自由高时，会对制动阀弹簧进行向下压缩并导致 制动阀弹簧变形，由此造成自由高的检测结果误差较大。同时，此种检测仪在检测制动阀弹 簧的装配负荷和工作负荷时，并不考虑弹簧的自重因素，由此造成装配负荷和工作负荷的 检测结果误差较大。基于此，有必要发明一种全新的制动阀弹簧性能检测技术方法，以解决 现有制动阀弹簧性能检测技术人为因素多、数据不便于管理、检测结果误差大的问题。
【发明内容】
[0003] 本发明为了解决现有制动阀弹簧性能检测技术人为因素多、数据不便于管理、检 测结果误差大的问题，提供了一种铁路车辆制动阀弹簧性能自动检测方法。
[0004] 本发明是采用如下技术方案实现的：一种铁路车辆制动阀弹簧性能自动检测方 法，该方法是采用如下步骤实现的： a. 选取一个托盘秤、一个施力活塞机构、一个位移传感器、一个微机；施力活塞机构包 括一个可进行上下往复运动的活塞、以及一个用于驱动活塞的步进电机；将活塞安装于托 盘秤的上方，将位移传感器安装于步进电机的输出轴上，将托盘秤的信号输出端、位移传感 器的信号输出端、步进电机的信号输入端均与微机连接；然后，测出活塞与托盘秤之间的距 离； b. 将被测弹簧直立放置于托盘秤上；微机向步进电机发出命令，步进电机根据命令 驱动活塞开始进行向下运动，托盘秤开始实时测量被测弹簧轴向所受的压力值，位移传感 器开始实时测量活塞向下运动的位移量；待活塞向下运动至被测弹簧的最高点时，活塞开 始向下压缩被测弹簧；活塞每向下压缩一段距离，微机对托盘秤测得的压力值和位移传感 器测得的位移量各进行一次记录；以此类推，微机一共进行五次记录；五次记录的压力值 分别表示为：PP[0]、PP[1]、PP[2]、pp[3]、pp[4];五次记录的位移量分别表示为：ss[0]、 ss[l]、ss[2]、ss[3]、ss[4]; C.根据五次记录的压力值和位移量以及胡克定律，计算出被测弹簧的弹性系数；具体 计算公式如下：
【权利要求】
1. 一种铁路车辆制动阀弹簧性能自动检测方法，其特征在于：该方法是采用如下步骤 实现的： a. 选取一个托盘秤、一个施力活塞机构、一个位移传感器、一个微机；施力活塞机构包 括一个可进行上下往复运动的活塞、以及一个用于驱动活塞的步进电机；将活塞安装于托 盘秤的上方，将位移传感器安装于步进电机的输出轴上，将托盘秤的信号输出端、位移传感 器的信号输出端、步进电机的信号输入端均与微机连接；然后，测出活塞与托盘秤之间的距 离； b. 将被测弹簧直立放置于托盘秤上；微机向步进电机发出命令，步进电机根据命令 驱动活塞开始进行向下运动，托盘秤开始实时测量被测弹簧轴向所受的压力值，位移传感 器开始实时测量活塞向下运动的位移量；待活塞向下运动至被测弹簧的最高点时，活塞开 始向下压缩被测弹簧；活塞每向下压缩一段距离，微机对托盘秤测得的压力值和位移传感 器测得的位移量各进行一次记录；以此类推，微机一共进行五次记录；五次记录的压力值 分别表示为：PP[〇]、PP[1]、PP[2]、pp[3]、pp[4];五次记录的位移量分别表示为：ss[0]、 ss[l]、ss[2]、ss[3]、ss[4]; C.根据五次记录的压力值和位移量以及胡克定律，计算出被测弹簧的弹性系数；具体 计算公式如下：
(1)； 式（1)中：k为被测弹黃的弹性系数； d. 根据被测弹簧的弹性系数，计算出被测弹簧从最高点至第一个记录点的位移量；具 体计算公式如下： H〇=pp[0]/k (2)； 式（2)中：?为被测弹簧从最高点至第一个记录点的位移量；ρρ[0]为第一次记录的压 力值；k为被测弹簧的弹性系数； e. 根据被测弹簧从最高点至第一个记录点的位移量，计算出活塞向下运动至被测弹簧 最高点的位移量；具体计算公式如下： H^sstOj-Ho (3)； 式（3)中：?为活塞向下运动至被测弹簧最高点的位移量；ss[0]为第一次记录的位移 量；4为被测弹簧从最高点至第一个记录点的位移量； f. 根据活塞向下运动至被测弹簧最高点的位移量，计算出被测弹簧的自由高；具体计 算公式为： H^-Hi (4)； 式（4)中：Η为被测弹簧的自由高；Ht为活塞与托盘秤之间的距离A为活塞向下运动 至被测弹簧最高点的位移量； g. 根据被测弹簧的自由高以及胡克定律，计算出被测弹簧的装配负荷和工作负荷；具 体计算公式为： AB=(H -AH)*k (5)； 式（5)中：AB为被测弹簧的装配负荷；Η为被测弹簧的自由高；AH为被测弹簧的装配 高；k为被测弹簧的弹性系数； WB= (Η - WH) *k (6)； 式（6)中：WB为被测弹簧的工作负荷；H为被测弹簧的自由高;WH为被测弹簧的工作 高；k为被测弹簧的弹性系数。
【文档编号】G01M13/00GK104296954SQ201410600884
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2014年11月1日 优先权日:2014年11月1日
【发明者】张九天, 陈庆龙, 李纪欣, 刘琴, 杨志杰, 任巍, 郜勇勤 申请人:太原鹏跃电子科技有限公司