本实用新型涉及轨道交通技术领域，特别涉及一种铁道车辆制动夹钳单元检测装置。
背景技术：
在铁道车辆的基础制动中，其中一种制动方式是通过制动夹钳单元夹紧安装在车轴上的制动盘，从而实现制动效果，其结构型式类似于附图3中的铁道车辆制动夹钳单元。制动夹钳单元主要有两个控制参数，闸片与制动盘之间的距离和制动力大小，这两个参数对铁道车辆制动效果有着重要的影响。在现有的检测方法或检测装置中，一般是将激光位移传感器通过机械结构安装在制动夹钳单元闸片托之间，测试闸片托的位移变化量(也即闸片与制动盘之间的距离)；同时，将力值传感器通过机械结构安装在制动夹钳单元闸片托之间，从而测试其夹紧力。
但是目前的测试方法或检测装置主要有以下不足：1、闸片与制动盘之间的距离问题。制动夹钳单元闸片托绕其固定轴旋转，在测试过程位置不唯一，同一制动夹钳单元位移量多次测试不一致，位移变化量多次测试不一致，无法准确评价制动夹钳单元性能。2、制动夹钳单元内部连接副对测试闸片与制动盘之间的距离有很大影响，同样造成在测试过程位置不唯一，无法准确评价制动夹钳单元性能。3、制动夹钳单元及测试装置存在加工及装配误差，同时误差是客观存在的，不可避免的，因此在测试制动夹钳单元时，安装位置不准确导致制动夹钳单元闸瓦托不垂直于力值传感器，上述情况会造成测力损失，无法准确评价制动力大小。
技术实现要素：
为了克服现有技术的上述缺陷，本实用新型实施例所要解决的技术问题是提供了一种铁道车辆制动夹钳单元检测装置，其在第一气缸作用下第一假盘和第二假盘能够沿着轴单元相背而行，以使得第一假盘和第二假盘在保持平行下产生相对距离变化，从而有效提高测试的准确性。
本实用新型实施例的具体技术方案是：
一种铁道车辆制动夹钳单元检测装置，所述铁道车辆制动夹钳单元检测装置包括：
支架机构；
安装在所述支架机构上的多个位移传感器，所述位移传感器用于测量铁道车辆制动夹钳单元中双侧闸瓦托的位移量；
夹紧力测量机构，所述夹紧力测量机构与所述支架机构通过绳体相连，以使所述夹紧力测量机构能够自由摆动，所述夹紧力测量机构包括：相对设置的第一假盘和第二假盘；安装在所述第一假盘和所述第二假盘上的能使所述第一假盘和所述第二假盘之间在相互朝向的方向上产生平移的多个轴单元；设置在所述第一假盘和所述第二假盘之间的第一气缸和用于测量所述第一假盘和所述第二假盘之间夹紧力的力传感器。
优选地，所述支架机构包括沿竖直方向延伸的支撑杆、连接在所述支撑杆的两端沿水平方向延伸的第一水平杆和第二水平杆、安装在所述第一水平杆上的第二气缸、安装在所述第二水平杆上的第三气缸，所述第二气缸上安装有所述位移传感器，所述位移传感器在第二气缸的作用下能够沿所述第一水平杆延伸方向进行伸缩，所述第三气缸上安装有所述位移传感器，所述位移传感器在第三气缸的作用下能够沿所述第二水平杆延伸方向进行伸缩。
优选地，所述第一水平杆上开设有沿所述第一水平杆延伸方向延伸的导轨，所述支架机构还包括：安装在所述导轨上的滑块，所述滑块通过所述绳体与所述夹紧力测量机构相连。
优选地，所述支撑杆上安装有第四气缸，所述第四气缸的一端能推动所述夹紧力测量机构沿所述第一水平杆延伸方向进行伸缩。
优选地，所述第一假盘和所述第二假盘之间相平行。
优选地，所述轴单元为直线轴承，所述轴单元为4个，其呈矩形分布，其用于保证第一假盘与第二假盘相互平行。
优选地，所述第一假盘包括第一受力板和与所述第一受力板贴合设置的第一增厚板，所述第一增厚板位于远离所述第二假盘的一侧，所述第二假盘包括第二受力板和与所述第二受力板贴合设置的第二增厚板，所述第二增厚板位于远离所述第一假盘的一侧。
优选地，所述轴单元包括：轴承和导向轴，所述轴承安装在所述第二受力板上，所述导向轴的一端穿设过所述轴承和所述第二受力板，所述导向轴的另一端穿设过所述第一受力板。
优选地，所述力传感器位于多个所述轴单元形成的区域的中部。
优选地，所述绳体呈柔性，其分别与所述夹紧力测量机构中的所述第一受力板和所述第二受力板相连接以使所述夹紧力测量机构能摆动。
本实用新型的技术方案具有以下显著有益效果：
1、本申请实施例中采用绳体悬挂夹紧力测量机构，从而使得夹紧力测量机构为能够自己适应铁道车辆制动夹钳单元的测试，与其随动，自动寻找两者之间的平衡位置，以达到最佳测试状。夹紧力测量机构根据铁道车辆制动夹钳单元位置状态而随动，从而保证了在测试过程中不会因为铁道车辆制动夹钳单元的安装状态而对两者之间因接触角度导致的受力产生影响，从而提高测试的准确性。
2、第一假盘和所述第二假盘之间通过轴单元使得两者可沿直线轴承滑动，并保证两者在相互朝向的方向上移动时始终保持平行，如此，可以保证在测试过程中不会出现铁道车辆制动夹钳单元与第一假盘、所述第二假盘因之间因接触时不完全平行而导致测量的受力出现偏差，从而提高测试的准确性。
3、第一假盘和所述第二假盘之间安装有第一气缸，第一气缸能推动第一假盘和第二假盘活动，从而使第一假盘、第二假盘与铁道车辆制动夹钳单元中的闸瓦托分别接触并施加一定的力，进而消除铁道车辆制动夹钳单元中各连接副间隙，但不至于发生变形，从而提高后续测试的准确性。
参照后文的说明和附图，详细公开了本实用新型的特定实施方式，指明了本实用新型的原理可以被采用的方式。应该理解，本实用新型的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内，本实用新型的实施方式包括许多改变、修改和等同。针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。
附图说明
在此描述的附图仅用于解释目的，而不意图以任何方式来限制本实用新型公开的范围。另外，图中的各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的，用于帮助对本实用新型的理解，并不是具体限定本实用新型各部件的形状和比例尺寸。本领域的技术人员在本实用新型的教导下，可以根据具体情况选择各种可能的形状和比例尺寸来实施本实用新型。
图1为本实用新型实施例中铁道车辆制动夹钳单元检测装置的正视图；
图2为本实用新型实施例中铁道车辆制动夹钳单元检测装置的侧视图；
图3为铁道车辆制动夹钳单元检测装置与铁道车辆制动夹钳单元的示意图；
图4为铁道车辆制动夹钳单元的原理图。
以上附图的附图标记：
1、支架机构；11、支撑杆；12、第一水平杆；121、导轨；13、第二水平杆；14、第二气缸；15、第三气缸；16、滑块；17、第四气缸；2、位移传感器；3、夹紧力测量机构；31、第一假盘；311、第一受力板；312、第一增厚板；32、第二假盘；321、第二受力板；322、第二增厚板；33、轴单元；331、轴承；332、导向轴；34、第一气缸；35、力传感器；4、绳体；5、铁道车辆制动夹钳单元；51、杠杠；52、执行气缸；53、闸瓦托；6、铁道车辆制动夹钳单元检测装置；61、控制盒。
具体实施方式
结合附图和本实用新型具体实施方式的描述，能够更加清楚地了解本实用新型的细节。但是，在此描述的本实用新型的具体实施方式，仅用于解释本实用新型的目的，而不能以任何方式理解成是对本实用新型的限制。在本实用新型的教导下，技术人员可以构想基于本实用新型的任意可能的变形，这些都应被视为属于本实用新型的范围。需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，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，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
为了能够有效提高测试的准确性，在本申请中提出了一种铁道车辆制动夹钳单元检测装置，图1为本实用新型实施例中铁道车辆制动夹钳单元检测装置的正视图，图2为本实用新型实施例中铁道车辆制动夹钳单元检测装置的侧视图，如图1和图2所示，该铁道车辆制动夹钳单元检测装置可以包括：支架机构1；安装在支架机构1上的多个位移传感器2，位移传感器2用于测量铁道车辆制动夹钳单元5中双侧闸瓦托53的位移量；夹紧力测量机构3，夹紧力测量机构3与支架机构1通过绳体4相连，以使夹紧力测量机构3能够自由摆动，夹紧力测量机构3包括：相对设置的第一假盘31和第二假盘32；安装在第一假盘31和第二假盘32上的能使第一假盘31和第二假盘32之间在相互朝向的方向上产生平移的多个轴单元33；设置在第一假盘31和第二假盘32之间的第一气缸34和用于测量第一假盘31和第二假盘32之间夹紧力的力传感器35。
本申请实施例中采用绳体4悬挂夹紧力测量机构3，从而使得夹紧力测量机构3为能够自己适应铁道车辆制动夹钳单元5的测试，与其随动，自动寻找两者之间的平衡位置，以达到最佳测试状。夹紧力测量机构3根据铁道车辆制动夹钳单元5位置状态而随动，从而保证了在测试过程中不会因为铁道车辆制动夹钳单元5的安装状态而对两者之间因接触角度导致的受力产生影响，从而提高测试的准确性。
其次，第一假盘31和第二假盘32之间通过轴单元33使得两者可沿直线轴承331滑动，并保证两者在相互朝向的方向上移动时始终保持平行，如此，可以保证在测试过程中不会出现铁道车辆制动夹钳单元5与第一假盘31、第二假盘32之间因接触时不完全平行而导致测量的受力出现偏差，从而提高测试的准确性。另外，第一假盘31和第二假盘32之间安装有第一气缸34，第一气缸34能推动第一假盘31和第二假盘32活动，从而使第一假盘31、第二假盘32与铁道车辆制动夹钳单元5中的闸瓦托53分别接触并施加一定的力，进而消除铁道车辆制动夹钳单元5中各连接副间隙，但不至于发生变形，从而提高后续测试的准确性。
为了能够更好的了解本申请中的铁道车辆制动夹钳单元检测装置，下面将对其做进一步解释和说明。如图1、图2所示，铁道车辆制动夹钳单元检测装置可以包括：支架机构1、安装在支架机构1上的多个位移传感器2、夹紧力测量机构3。其中，如图2所示，支架机构1可以包括沿竖直方向延伸的支撑杆11、连接在支撑杆11的两端沿水平方向延伸的第一水平杆12和第二水平杆13、安装在第一水平杆12上的第二气缸14、安装在第二水平杆13上的第三气缸15，第二气缸14位于第一水平杆12的上方，第三气缸15位于第二水平杆13的下方。第二气缸14上安装有位移传感器2，位移传感器2在第二气缸14的作用下能够沿第一水平杆12延伸方向进行伸缩，在检测状态下，第二气缸14伸长，第二气缸14上的位移传感器2可以伸出并超出第一水平杆12的端部，位移传感器2可以测量铁道车辆制动夹钳单元5中双侧闸瓦托53的位移量。第三气缸15上安装有位移传感器2，位移传感器2在第三气缸15的作用下能够沿第二水平杆13延伸方向进行伸缩，在检测状态下，第三气缸15伸长，第三气缸15上的位移传感器2可以伸出并超出第二水平杆13的端部，位移传感器2可以测量铁道车辆制动夹钳单元5中双侧闸瓦托53的位移量。第三气缸15上安装的位移传感器2和第二气缸14上安装的位移传感器2分别为两个，4只位移传感器2均可以采用激光测距，4只位移传感器2的平均分布也有助于测试的准确性。
如图2所示，第一水平杆12上开设有沿第一水平杆12延伸方向延伸的导轨121，支架机构1还包括：安装在导轨121上的滑块16，滑块16能够在导轨121上进行滑动，滑块16通过绳体4与夹紧力测量机构3相连。
如图2所示，支撑杆11上安装有第四气缸17，第四气缸17的一端能推动夹紧力测量机构3沿第一水平杆12延伸方向进行伸缩。在检测状态下，第四气缸17伸长，由于夹紧力测量机构3通过绳体4连接在导轨121的滑块16上，夹紧力测量机构3沿第一水平杆12延伸方向移动并超出第一水平杆12的端部，从而便于铁道车辆制动夹钳单元5中双侧闸瓦托53夹住夹紧力测量机构3。
如图1所示，夹紧力测量机构3与支架机构1上的滑块16通过绳体4相连，夹紧力测量机构3处于悬挂状态，其能够自由摆动。该绳体4可以是细钢丝绳，以保证一定的强度，同时需要保持一定的柔性，以使所述夹紧力测量机构能摆动。在测试时，夹紧力测量机构3为能够自己适应铁道车辆制动夹钳单元5的测试，与其随动，自动寻找两者之间的平衡位置，以达到最佳测试状，使得两者之间不存在较劲现象，从而准确测试铁道车辆制动夹钳单元5中闸瓦托53的夹紧力。
如图1所示，夹紧力测量机构3可以包括：相对设置的第一假盘31和第二假盘32；安装在第一假盘31和第二假盘32上的能使第一假盘31和第二假盘32之间在相互朝向的方向上产生平移的多个轴单元33；设置在第一假盘31和第二假盘32之间的第一气缸34和用于测量第一假盘31和第二假盘32之间夹紧力的力传感器35。其中，第一假盘31和第二假盘32之间相平行设置。为了能够使得第一假盘31和第二假盘32在相互朝向的方向上移动时始终保持平行，轴单元33为直线轴承，轴单元33在竖直方向上至少为两个，轴单元33在水平方向上至少为两个，这样在相互朝向的方向上移动时，第一假盘31在竖直方向上的上端和下端之间距离始终不变，在水平方向上的两端之间距离始终不变。例如，轴单元33为4个，其呈矩形分布，其用于保证第一假盘31与第二假盘32相互平行。而且第一气缸34位于多个轴单元33形成的区域的中部，当第一气缸34伸长撑开第一假盘31、第二假盘32时，第一假盘31和第二假盘32能够通过轴单元33在保持平行的状态下移动，如此，在测试过程中不会出现铁道车辆制动夹钳单元5夹持的第一假盘31、第二假盘32之间不完全平行，从而导致测量的受力、和位移变化量出现偏差。力传感器35与第一假盘31或第二假盘32之间相垂直设置，且位于多个轴单元33形成的区域的中部，从而保证测量夹紧力的准确性。
如图1所示，第一假盘31可以包括第一受力板311和与第一受力板311贴合设置的第一增厚板312，第一增厚板312位于远离第二假盘32的一侧。第二假盘32可包括第二受力板321和与第二受力板321贴合设置的第二增厚板322，第二增厚板322位于远离第一假盘31的一侧。第一增厚板312和第一受力板311之间可以通过螺栓紧固，第二增厚板322和第二受力板321之间可以通过螺栓紧固。当需要对不同尺寸型号的铁道车辆制动夹钳单元5进行检测时，可以更换第一增厚板312和第二增厚板322，以使得第一增厚板312、第二增厚板322的厚度与不同尺寸型号的铁道车辆制动夹钳单元5相匹配，从而保证该铁道车辆制动夹钳单元检测装置的通用性。
为了使得第一假盘31和第二假盘32不出现歪斜，绳体4分别与夹紧力测量机构3中的第一受力板311和第二受力板321相连接。
在上述结构中，轴单元33可以包括：轴承331和导向轴332，轴承331安装在第二受力板321上，导向轴332的一端穿设过轴承331和第二受力板321，导向轴332的另一端穿设过第一受力板311。导向轴332的另一端与第一受力板311或第一增厚板312之间进行固定，以使导向轴332能够带动第一假盘31移动。
在本申请实施例中还提出了一种采用上述铁道车辆制动夹钳单元检测装置的铁道车辆制动夹钳单元检测方法，图3为铁道车辆制动夹钳单元检测装置与铁道车辆制动夹钳单元的示意图，图4为铁道车辆制动夹钳单元的原理图，如图3所示，图中的左端为铁道车辆制动夹钳单元5，其原理图如图4所示，闸瓦托53分别位于两个杠杠51的端部，两个杠杠51的另一端设置有执行气缸52，通过执行气缸52的伸缩控制两个杠杠51的另一端的距离，从而使得两个杠杠51端部的闸瓦托53的夹紧和松开。如图3所示，铁道车辆制动夹钳单元检测装置6与控制盒61相电性连接，通过控制盒61对铁道车辆制动夹钳单元检测装置6进行操作控制。铁道车辆制动夹钳单元检测装置6具有两种状态，分别在测试状态和非测试状态，在测试状态下，通过第二气缸14、第三气缸15、第四气缸17控制夹紧力测量机构3和位移传感器2处于伸出状态，以便铁道车辆制动夹钳单元5夹持和位移测量；在非测试状态下，通过第二气缸14、第三气缸15、第四气缸17控制夹紧力测量机构3和位移传感器2处于收回状态。本申请实施例中的铁道车辆制动夹钳单元检测过程可以包括以下步骤：
将夹紧力测量机构3安装至铁道车辆制动夹钳单元5的闸瓦托53之间。在本步骤中，控制第二气缸14、第三气缸15和第四气缸17伸长，从而使得位移传感器2、夹紧力测量机构3伸出并超出第二水平杆13的端部，如此，位移传感器2可以测量铁道车辆制动夹钳单元5中双侧闸瓦托53的位移量，夹紧力测量机构3也伸出至铁道车辆制动夹钳单元5的闸瓦托53之间。
待夹紧力测量机构3位于闸瓦托53之间后，可以控制第一气缸34伸出以使第一假盘31和第二假盘32通过轴单元33在保持平行的状态下移动，直至第一假盘31和第二假盘32分别与闸瓦托53贴合且两个闸瓦托53之间保持平行。在本步骤中，还可以通过第一气缸34的压力消除铁道车辆制动夹钳单元5中存在的各种连接副间隙，但不至于发生变形，从而保证后期测试的准确性。
控制铁道车辆制动夹钳单元5的闸瓦托53相向移动以压紧第一假盘31和第二假盘32，通过位移传感器2测得两个闸瓦托53之间的第一相对距离。由于夹紧力测量机构3处于自由悬挂状态，当铁道车辆制动夹钳单元5的闸瓦托53相向移动以压紧第一假盘31和第二假盘32时，夹紧力测量机构3能够根据铁道车辆制动夹钳单元5的位置状态而改变，从而保证了在测试过程中不受铁道车辆制动夹钳单元5安装状态影响，第一假盘31、第二假盘32、闸瓦托53之间均处于平行位置，以提高测得的第一相对距离的准确性。同时，通过力传感器35测量第一假盘31和第二假盘32之间的夹紧力。由于第一假盘31和第二假盘32之间在轴单元的作用下保持平行，如此，与第一假盘31、第二假盘32相垂直的力传感器35能够准确的测量得到第一假盘31、第二假盘32之间的夹紧力。
控制铁道车辆制动夹钳单元5的闸瓦托53松开，再控制第一气缸34伸出以使第一假盘31和第二假盘32通过所述轴单元在保持平行的状态下移动，直至撑开闸瓦托53且所述闸瓦托53之间保持平行，通过所述位移传感器测量两个所述闸瓦托之间的第二相对距离。
在本步骤中，通过第二相对距离减去第一相对距离得到闸瓦托53的位移变化量，结合力传感器35测量得到的第一假盘31和第二假盘32之间的夹紧力即铁道车辆制动夹钳单元5中闸瓦托53之间的夹紧力，就能够了解在不同闸瓦托53的夹紧力下闸瓦托53的位移变化量。
本申请能够准确的测试铁道车辆制动夹钳单元产生的力值的真值，从而能够有效准确的评价铁道车辆制动夹钳单元的性能参数，为评价产品的一致性提供了有效的检验方法，对研究产品性能参数提供了有效的测量方法，进而能够进一步提高产品质量，也对批量产品质量控制提供了更为准确的检验手段。
披露的所有文章和参考资料，包括专利申请和出版物，出于各种目的通过援引结合于此。描述组合的术语“基本由…构成”应该包括所确定的元件、成分、部件或步骤以及实质上没有影响该组合的基本新颖特征的其他元件、成分、部件或步骤。使用术语“包含”或“包括”来描述这里的元件、成分、部件或步骤的组合也想到了基本由这些元件、成分、部件或步骤构成的实施方式。这里通过使用术语“可以”，旨在说明“可以”包括的所描述的任何属性都是可选的。多个元件、成分、部件或步骤能够由单个集成元件、成分、部件或步骤来提供。另选地，单个集成元件、成分、部件或步骤可以被分成分离的多个元件、成分、部件或步骤。用来描述元件、成分、部件或步骤的公开“一”或“一个”并不说为了排除其他的元件、成分、部件或步骤。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。