气动制动控制系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型属于惯性制动技术，具体涉及一种恒定制动压力和力矩输出的气动制动控制系统。所述气动制动控制系统包括安全溢流阀，溢流减压阀，压力表，外先导电磁换向阀，气压控制压力传感器，制动压力关闭阀，制动气压压力变送器，被试制动器端压力变送器，被试制动器制动气室，力矩传感器，气源，比例流量阀、膨胀式消音箱、控制计算机。本实用新型通过监测被试制动器制动压力和扭矩，调节制动气压压力，维持被试制动器制动压力或力矩的恒定不变，在控制过程中，采用RTX实时操作系统与PID控制技术结合，使测控系统具有极高响应速度和控制精度。
【专利说明】
气动制动控制系统
技术领域
[0001]本实用新型属于惯性制动技术，具体涉及一种恒定制动压力和力矩输出的气动制动控制系统。
【背景技术】
[0002]为考核道路、轨道交通车辆气动制动器性能，需要在对其进行性能试验的惯性式试验台架上进行恒定制动压力、恒定制动扭矩的制动性能试验，以检测气动制动器在此两种工控下的制动性能指标。
[0003]当前，国内外制动器性能检测试验标准对于制动器检测过程中的恒定制动压力、恒定制动扭矩控制技术都有一定要求。因此，为满足国内外制动器试验标准所要求的性能试验，恒定制动压力、恒定制动扭矩系统的设计与实现已十分重要。
[0004]国内外制动器试验台如今采用的制动方式基本可以分为气压制动和液压制动。气动制动系统由于其结构简单紧凑、定位精度高、成本低等优点，为很多制动器试验台厂商所选用。气压制动系统除为制动器试验台提供恒力矩制动控制功能外，还可提供满足国内制动器试验标准所要求的恒压制动控制功能。
[0005]气动恒压和恒扭制动技术作为制动器试验台产品谱系的一项核心技术，是国内外众多制动器试验台产品厂家所必须攻克的技术难题。但是气动也存在空气压缩比较大、响应迟滞等先天缺陷:
[0006]?由于空气是可压缩的，因此气压传动系统稳定性差，给位置控制和速度控制精度带来很大影响；
[0007]?不宜获得较大的推力或转矩；
[0008]?噪声大，尤其在声速排气时，需要加装消声器；
[0009]?因工作介质空气本身没有润滑性，须在气路中设置给油润滑装置。
[0010]近些年，气动产品向体积小、重量轻、功耗低、组合集成化方向发展，执行元件向种类多、结构紧凑、定位精度高方向发展;气动元件与电子技术相结合，向智能化方向发展;气动兀件性能向1?速、尚频、尚响应、尚寿命、耐1?温、耐1?压方向发展。
【发明内容】
[0011]本实用新型的目的是:提供一种能恒定输出制动压力和力矩的气动制动控制系统，把传感器信号传输至工业控制计算机端，并通过软件算法来保证压力盒力矩输出的稳定和精度。
[0012]本实用新型的实施方案是:一种气动制动控制系统，其包括安全溢流阀1、溢流减压阀2、压力表3、外先导电磁换向阀4、气压控制压力传感器5、制动压力关闭阀6、制动气压压力变送器7、被试制动器端压力变送器8、力矩传感器10、气源11、比例流量阀12、膨胀式消音箱13、控制计算机14，其中，气源11输出分两路，一路上顺次设置有溢流减压阀2和压力表3，另一路上设置比例流量阀12，所述比例流量阀12分别与安全溢流阀1、外先导电磁换向阀4连接，所述外先导电磁换向阀4顺次连接有气压控制压力传感器5、制动压力关闭阀6、制动气压压力变送器7、被试制动器端压力变送器8、被试制动器制动气室9、力矩传感器10，控制计算机分别与气压控制压力传感器5、制动压力关闭阀6、制动气压压力变送器7、力矩传感器10、比例流量阀12连接以接受并处理相应信号，另外，膨胀式消音箱(13)与外先导电磁换向阀(4)和比例流量阀(12)连通。
[0013]控制计算机包含相互连接的采集板卡和输出板卡，采集板卡分别与气压控制压力传感器5、制动压力关闭阀6、制动气压压力变送器7、力矩传感器10、比例流量阀12连接。
[0014]本实用新型的优点是:本实用新型结构紧凑，易于安装；控制精度及频率响应较高。通过工程项目的实际应用，该装置运行可靠，数据稳定，无干扰波动。
【附图说明】
[0015]图1是本实用新型的结构不意图；
[0016]其中，安全溢流阀I，溢流减压阀2，压力表3，外先导电磁换向阀4，气压控制压力传感器5，制动压力关闭阀6，制动气压压力变送器7，被试制动器端压力变送器8，被试制动器制动气室9，力矩传感器10，气源11，比例流量阀12，膨胀式消音箱13，控制计算机14。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步说明:
[0018]本实用新型气动制动控制系统包括控制计算机、信号传感器、执行机构、气动恒力矩制动系统。
[0019]其中，信号传感器:用于将各个物理量转换为采集板卡可以识别的信号，包含气压传感器、扭矩传感器、温度传感器。
[0020]执行机构:执行机构为比例流量阀，由控制计算机(采用工业控制计算机)通过模拟接口驱动，实现线性调节，用于控制气体流量从而实现压力和扭矩控制。
[0021 ]气动恒压力和恒力矩制动系统:被试制动器气室。
[0022]请参阅图1，下面给出本实用新型气动制动控制系统的具体结构，其包括安全溢流阀1、溢流减压阀2、压力表3、外先导电磁换向阀4、气压控制压力传感器5、制动压力关闭阀
6、制动气压压力变送器7、被试制动器端压力变送器8、力矩传感器10、气源11、比例流量阀12、膨胀式消音箱13、控制计算机14，其中，气源11输出分两路，一路上顺次设置有溢流减压阀2和压力表3，另一路上设置比例流量阀12，所述比例流量阀12分别与安全溢流阀1、外先导电磁换向阀4连接，所述外先导电磁换向阀4顺次连接有气压控制压力传感器5、制动压力关闭阀6、制动气压压力变送器7、被试制动器端压力变送器8、被试制动器制动气室9、力矩传感器10。所述膨胀式消音箱13分别与外先导电磁换向阀4和比例流量阀12连通。
[0023]控制计算机包含相互连接的采集板卡和输出板卡，采集板卡分别与气压控制压力传感器5、制动压力关闭阀6、制动气压压力变送器7、力矩传感器10、比例流量阀12连接。所述控制计算机为整个控制系统的核心，用于实现信号采集、软件控制算法和控制输出的功能，由于整个系统对于信号采集频率及控制频率响应要求较高，控制计算机采用实时操作系统。
[0024]本实用新型通过监测被试制动器制动压力和扭矩，调节制动气压压力，维持被试制动器制动压力或力矩的恒定不变。本实用新型技术采用气动流量控制技术，结合计算机高速测控及实时PID软件技术，使气动制动压力调节、制动扭矩输出控制速率达到毫秒级，可精确控制气动制动压力、压力施加速率，其快速调节能力结合制动扭矩的反馈测量形成闭环，由计算机软件的实时数字式PID控制，使测量系统具有极高响应速度和控制精度，完美实现了气动制动器的恒定制动压力或恒定制动扭矩制动。
【主权项】
1.一种气动制动控制系统，其特征在于，包括安全溢流阀(I)、溢流减压阀(2)、压力表(3)、外先导电磁换向阀(4)、气压控制压力传感器(5)、制动压力关闭阀(6)、制动气压压力变送器(7)、被试制动器端压力变送器(8)、力矩传感器(10)、气源(11)、比例流量阀(12)、膨胀式消音箱(13)、控制计算机(14)，其中，气源(11)输出分两路，一路上顺次设置有溢流减压阀(2)和压力表(3)，另一路上设置比例流量阀(12)，所述比例流量阀(12)分别与安全溢流阀(I)、外先导电磁换向阀(4)连接，所述外先导电磁换向阀(4)顺次连接有气压控制压力传感器(5)、制动压力关闭阀(6)、制动气压压力变送器(7)、被试制动器端压力变送器(8)、被试制动器制动气室(9)、力矩传感器(10)，控制计算机分别与气压控制压力传感器(5)、制动压力关闭阀(6)、制动气压压力变送器(7)、力矩传感器(10)、比例流量阀(12)连接以接受并处理相应信号，另外，膨胀式消音箱(13)与外先导电磁换向阀(4)和比例流量阀(12)连通。2.根据权利要求1所述的气动制动控制系统，其特征在于，控制计算机包含相互连接的采集板卡和输出板卡，采集板卡分别与气压控制压力传感器(5)、制动压力关闭阀(6)、制动气压压力变送器(7)、力矩传感器(10)、比例流量阀(12)连接。
【文档编号】G05B11/42GK205506366SQ201620087689
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年1月28日
【发明人】王巍, 朱永, 李亮, 段青龙, 杨喆
【申请人】西安益翔航电科技有限公司