专利名称：轨道车辆轮盘制动试验机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种摩擦制动试验机，特别涉及一种适用于轨道车辆的轴/轮盘
制动试验机，属车辆制动性能试验技术领域。
背景技术：
自2006年以来，我国高速动车组技术发展很快，其中，制动技术是高速动车组的 九大关键技术之一，其涉及到旅客生命和国家财产安全。 就高速动车组来说，制动方式有两种形式， 一是基础的空气制动，二是再生制动，
其中，再生制动是目前高速动车组的优先制动方式，基础空气制动作为补充，但是，基础空
气制动仍是最可靠、最安全的制动方式，尤其是在再生制动失效的情况下。 就基础空气制动而言，对于普遍的拖车一般是采用轴盘制动或轴盘与轮盘联合制
动，对于高速动车组长只能采用轮盘制动，高速动车组的技术条件严格规定，纯基础空气制
动的能力必须满足，在无再生制动的条件下，在最高运行速度下，必须在规定距离内停车的
要求，轮盘制动的性能和能力成为制动技术最为关心的内容。 制动试验机是对轮盘制动性能和能力进行试验和检测的设备，目前，对于轨道车 辆的轮盘制动试验机基本是从国外进口 ，价格昂贵。
发明内容本实用新型主要目的在于解决上述问题和不足，提供一种可以利用现有设备改 造，大幅度降低设备成本，结构简单的轨道车辆轴/轮盘制动试验机。 为实现上述目的，本实用新型的技术方案是 —种轨道车辆轮盘制动试验机，包括驱动单元、及由驱动单元驱动的滚轮单元和 制动单元，所述驱动单元与滚轮单元之间通过万向节联接； 其中，所述驱动单元包括驱动平台、驱动电机、由驱动电机驱动的飞轮组及变速 箱，所述驱动电机、飞轮组及变速箱固定设置在驱动平台上，所述驱动电机与飞轮组和变速 箱之间通过联轴器联接； 所述滚轮单元包括滚动平台、一滚轮轮对、一对用于支撑所述滚轮轮对的滚轮支 架，所述滚轮轮对由两个带短轴的滚轮和联接该两个短轴的中间轴组成，所述滚轮支架固 定于滚动平台上； 所述制动单元包括制动平台、轮盘组件、制动夹钳、设置于所述制动夹钳端部的制 动闸片、用于固定所述制动夹钳的夹钳安装座，所述轮盘组件及夹钳安装座设置于所述制 动平台上。 本实用新型的制动单元有两种方式，一种是制动单元与滚轮单元相结合的方式， 将所述滚轮轮对的中间轴与两个短轴之间采用可拆卸联接，制动单元中的轮盘组件只包括 轮盘，将所述轮盘固定于所述中间轴上。 另一种是采用单独设置制动平台的方式，所述制动单元中的轮盘组件包括轮盘、用于设置所述轮盘的轮盘轴、及用于支撑所述轮盘轴的轮盘轴支架，所述轮盘轴支架固定
于所述制动平台上，所述轮盘的端部轴通过万向节与所述驱动单元联接。 本实用新型进一步改进在于，所述制动平台与所述夹钳安装座之间可滑动连接，
所述制动平台上设置有T型滑槽，所述夹钳安装座上相应地设置有安装孔，两者通过T型螺
栓紧固连接。 在所述驱动单元中设置一扭矩仪，在该试验机的控制单元中包括数据检测分析处理模块。 本实用新型更进一步改进在于所述驱动单元和滚轮单元均为两个以上，并且两者数量相对应。在每个所述驱动单元中设置同步齿轮箱，每两个驱动单元中的同步齿轮箱之间通过万向节联接。 综上内容，本实用新型所提供的轨道车辆轴/轮盘制动试验机，可以利用现有技术中，轨道车辆2轴转向架滚动台、或4轴的车辆滚动台、或6轴的机车滚动台进行改装，利用其中的一个驱动单元提供动力，再利用一个或几个驱动单元及滚轮单元提供机械惯量，将轮盘制动试验机的驱动部分和机械惯量集成在滚动试验台上，相应地只需要单独配置制动单元，即可完成制动试验机的改装，这样，可以大幅度降低设备成本。
图1本实用新型实施例一结构示意图；[0019] 图2本实用新型实施例二结构示意图。 如图1和图2所示，驱动单元1，滚轮单元2，制动单元3，驱动电机4，飞轮组5，变速箱6，联轴器7，滚轮支架8，短轴9，滚轮10，中间轴11，制动闸片12，轮盘13，轮盘轴14，轮盘轴支架15，扭矩仪16，同步齿轮箱17，万向节18，万向节19。
具体实施方式在现有的轨道车辆台架试验技术中，会使用2轴转向架滚动台、4轴的车辆滚动台、及6轴的机车滚动台，进行轨道车辆车轮运行参数的检测与分析，上述三种形式的滚动台均包括驱动单元l，及由驱动单元1驱动的滚轮单元2，本实用新型就是在此设备的基础上进行改装，利用滚动台的一个驱动单元1提供动力，再利用一个驱动单元1或几个驱动单元1和滚轮单元2提供机械惯量，将制动单元3集成在现有的滚动台上，增加数据检测分析处理模块，形成最终的轮盘制动试验机。 机械惯量是以物质质量来度量其惯性大小的物理量，其广泛使用飞轮来模拟旋转
机械装置的惯性，这种方法可以较好地再现旋转机构的工作状况，但是如果试验中只采用
一组飞轮组，其体积则十分庞大，所以一般是采用多个飞轮组共同提供机械惯量。
以下结合附图与具体实施方式
对本实用新型作进一步详细描述 对于高速动车组， 一节车厢一般有4个转动轴， 一个转动轴上要至少配置2个制动
盘，以下就以常见的4轴车辆滚动台为例详细说明。 如图1和图2所示，该轨道车辆轴/轮盘制动试验机，包括驱动单元1、由驱动单元1驱动的滚轮单元2和制动单元3，驱动单元1与滚轮单元2之间通过万向节18联接。因为是4轴车辆滚动台，所以驱动单元1和滚轮单元2均为4组。
4[0026] 每组驱动单元1都包括驱动平台(图中未示出)、驱动电机4、飞轮组5、变速箱6，其中，飞轮组5用于提供机械惯量，变速箱6用于改变滚轮10的转动速度。驱动电机4、飞轮组5及变速箱6固定设置在驱动平台上，驱动电机4与飞轮组5和变速箱6之间通过联轴器7联接，由驱动电机4驱动飞轮组5和变速箱6。 当制动单元3所负担的制动惯量大于对应的一个驱动单元1和滚轮单元2的机械惯量时，就要利用多个驱动单元1同时向制动单元3提供机械惯量，每相邻的两个驱动单元1中的同步齿轮箱17之间通过万向节19联接，同步齿轮箱17与变速箱6之间也通过联轴器7联接。这样，通过使用各驱动单元1间的万向节19将各驱动单元1联接起来，同时，通过增减飞轮组5的盘片数，使各驱动单元1的机械惯量之和等于制动单元3所负担的制动惯量。如果各驱动单元1的机械惯量之和仍小于制动单元3的制动惯量，该试验机中滚轮单元2与驱动单元1之间也用万向节18联接，所以滚轮单元2同样可以向制动单元3提供机械惯量。 为了测量滚轮单元2的转速、转矩及制动力矩，在每个驱动单元1中再设置一扭矩仪16。 每组滚轮单元2都包括滚动平台(图中未示出)、一滚轮轮对、一对用于支撑该滚轮轮对的滚轮支架8，该滚轮轮对由两个带短轴9的滚轮10和联接该两个短轴9的中间轴11组成，滚轮支架8固定于滚动平台上，两个滚轮支架8分别设置于两个滚轮10的外侧，其中一个短轴9通过万向节18与驱动单元1联接，由此，驱动单元1中的驱动电机4转动就可以带动两个短轴9及中间轴11共同转动。 本实用新型提供的制动单元3有两种结构形式，下面分别详细描述[0031] 实施例一 如图1所示，制动单元3单独设置，其通过万向节18与驱动单元1联接。 制动单元3包括制动平台、轮盘组件、制动夹钳(图中未示出)、设置于制动夹钳上
的制动闸片12、用于固定制动夹钳的夹钳安装座(图中未示出)。 其中，轮盘组件包括轮盘13、轮盘轴14、轮盘轴支架15，轮盘13设置在轮盘轴14上，轮盘轴支架15用于支撑轮盘轴14，轮盘轴支架15固定于制动平台上，轮盘轴14的一端通过万向节18与驱动单元1联接，驱动单元1中的驱动电机4带动制动单元3中的轮盘轴14转动，这样，可以实现由多个驱动单元1及滚轮单元2向制动单元3提供机械惯量。[0035] 在进行制动时，制动夹钳动作，制动闸片12夹紧轮盘13实施制动，制动夹钳的结构及工作原理是现有技术，这里不再做详细描述。 夹钳安装座可滑动地设置在制动平台上，在制动平台上设置有T型滑槽(图中未
示出)，相应地在夹钳安装座上设置有多个安装孔，当夹钳安装座移动到需要的位置时，就用T型螺栓等紧固件将夹钳安装座与制动平台紧固连接起来，这种滑动连接方式简单方便。 夹钳安装座与制动平台之间也可以采用滑槽与滑轨等其它可滑动连接的方式。[0038] 制动试验过程如下 将4轴车辆滚动试验台中的一个与滚轮单元2联接的万向节18转向与制动单元3中的轮盘轴14的端部联接，将夹钳安装座移动到需要的位置并与制动平台固定连接。[0040] 给驱动单元1中的驱动电机4供电，如果需要多个驱动单元1同时向制动单元3提供机械惯量，则同时给多组驱动单元1中的驱动电机4供电。由驱动电机4带动驱动单元1中的飞轮组5、变速箱6及同步齿轮箱17，同时带动其它滚轮单元2的短轴9和中间轴11转动及制动单元3中的轮盘轴14转动，当达到滚轮10和轮盘13所需要的转速时，实施制动，利用制动闸片12夹紧轮盘13 ，在实施制动的同时，停止给驱动电机4供电。[0041] 由于转动部分的的机械惯量所储存的动能等于制动轮盘13所对应消耗的动能，该动能由于制动全部转化为热能耗散在大气中，在制动实施过程中，扭矩仪16测量制动轮盘13各时刻的对应的转速和制动力矩，另外还通过测温装置检测制动轮盘13表面和内部的温度，通过制动的风压或油压计算制动闸片12的制动压力，并将以上数据传输至与试验机连接的计算机中，在计算机中设置了数据分析处理模块，利用该模块，可测定摩擦系数——速度或转速的对应曲线、轮盘表面温度一一速度或转速等的对应曲线、以及多个所需要的性能参数，为轨道车辆的研制与生产提供可靠的试验数据。[0042] 实施例二 制动单元3并不单独设置，而是利用现有的滚轮单元2中的设备，该形式可以更进一步地降低设备成本。 将其中一组滚轮单元2中的中间轴11与两个短轴9之间采用可拆卸联接的方式，制动单元3中的轮盘组件也只包括轮盘13，当需要在车辆滚动台上进行制动试验时，将该组滚轮单元2中的中间轴11取下，再将轮盘13固定于该中间轴11上，并重新与两个短轴9连接。 关于制动夹钳、制动闸片12、夹钳安装座等结构与实施例一相同，这里不再重复描述。 制动试验过程如下 给驱动单元1中的驱动电机4供电，如果需要多个驱动单元1同时向制动单元3提供机械惯量，则同时给多组驱动单元1中的驱动电机4供电。由驱动电机4带动驱动单元1中的飞轮组5、变速箱6及同步齿轮箱17，同步带动滚轮单元2的短轴9和中间轴11转动及轮盘13转动，当达到滚轮10和轮盘13所需要的转速时，实施制动，在实施制动的同时，停止给驱动电机4供电，其它与实施例一相同。 如上所述，结合附图和实施例所给出的方案内容，可以衍生出类似的技术方案。但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。
权利要求一种轨道车辆轮盘制动试验机，其特征在于包括驱动单元(1)、及由驱动单元(1)带动的滚轮单元(2)和制动单元(3)，所述驱动单元(1)与滚轮单元(2)之间通过万向节(18)联接；其中，所述驱动单元(1)包括驱动平台、驱动电机(4)、由驱动电机(4)驱动的飞轮组(5)及变速箱(6)，所述驱动电机(4)、飞轮组(5)及变速箱(6)固定设置在驱动平台上，所述驱动电机(4)与飞轮组(5)和变速箱(6)之间通过联轴器(7)联接；所述滚轮单元(2)包括滚动平台、一滚轮轮对、一对用于支撑所述滚轮轮对的滚轮支架(8)，所述滚轮轮对由两个带短轴(9)的滚轮(10)和联接该两个短轴(9)的中间轴(11)组成，所述滚轮支架(8)固定于滚动平台上；所述制动单元(3)包括制动平台、轮盘组件、制动夹钳、设置于所述制动夹钳上的制动闸片(12)、用于固定所述制动夹钳的夹钳安装座，所述轮盘组件及夹钳安装座设置于所述制动平台上。
2. 根据权利要求l所述的轨道车辆轮盘制动试验机，其特征在于所述中间轴(11)与 两个短轴(9)之间可拆卸联接，所述制动单元(3)中的轮盘组件包括轮盘(13)，所述轮盘 (13)固定于所述中间轴(11)上。
3. 根据权利要求1所述的轨道车辆轮盘制动试验机，其特征在于所述轮盘组件包括 轮盘(13)、用于设置所述轮盘(13)的轮盘轴(14)、用于支撑所述轮盘轴(14)的轮盘轴支 架(15)，所述轮盘轴支架(15)固定于所述制动平台上，所述轮盘轴(14)的端部通过万向节(18) 与所述驱动单元(1)联接。
4. 根据权利要求1所述的轨道车辆轮盘制动试验机，其特征在于所述制动平台与所 述夹钳安装座之间可滑动连接。
5. 根据权利要求4所述的轨道车辆轮盘制动试验机，其特征在于所述制动平台上设 置有T型滑槽，所述夹钳安装座上相应地设置有安装孔，两者通过T型螺栓紧固连接。
6. 根据权利要求l所述的轨道车辆轮盘制动试验机，其特征在于在所述驱动单元(1) 中设置一扭矩仪(16)。
7. 根据权利要求1所述的轨道车辆轮盘制动试验机，其特征在于该试验机的控制单元中包括数据检测分析处理模块。
8. 根据权利要求1至7任一项所述的轨道车辆轮盘制动试验机，其特征在于所述驱动单元(1)和滚轮单元(2)均为两个以上，并且两者数量相对应。
9. 根据权利要求8所述的轨道车辆轮盘制动试验机，其特征在于在每个所述驱动单元(1)中设置同步齿轮箱(17)，每两个驱动单元(1)中的同步齿轮箱(17)之间通过万向节(19) 联接。
专利摘要本实用新型涉及一种轨道车辆轮盘制动试验机，包括驱动单元、由驱动单元带动的滚轮单元、及制动单元，驱动单元与滚轮单元之间通过万向节联接；其中，制动单元包括制动平台、轮盘组件、制动夹钳、设置于制动夹钳上的制动闸片、用于固定所述制动夹钳的夹钳安装座，轮盘组件及夹钳安装座设置于制动平台上。本实用新型的驱动单元可以利用现有技术中的轨道车辆滚动试验台进行提供，利用其中的一个驱动单元提供动力，再利用一个或几个驱动单元及滚轮单元提供机械惯量，将轮盘制动试验机的驱动部分和机械惯量集成在滚动试验台上，相应地只需要单独配置制动单元，可以大幅度降低设备成本。
文档编号G01M17/007GK201488878SQ20092017014
公开日2010年5月26日 申请日期2009年8月14日 优先权日2009年8月14日
发明者倪平涛, 张洪 申请人:南车青岛四方机车车辆股份有限公司