轨道车辆制动夹钳夹紧力检测工装和检测方法
【专利摘要】本发明涉及一种轨道车辆制动夹钳夹紧力检测工装和检测方法，包括工装主体、至少一组测力单元及控制单元；工装主体包括主框架、制动管路和用于检测制动管路压力的空气压力传感器，制动夹钳固定在主框架上，制动管路的两端分别与制动风源和制动夹钳连接；测力单元包括底座、固定板、承压板和用于检测夹紧力的力传感器，固定板固定在底座上，承压板为两个分设于固定板的两侧，力传感器固定在承压板上，制动夹钳的夹紧力通过承压板作用于力传感器上。本发明整体结构紧凑，空间利用率高，便于安装和维护，而且操作简单可靠，测量精度高，通用性好，适合用于各类制动系统地面试验中。
【专利说明】轨道车辆制动夹钳夹紧力检测工装和检测方法【技术领域】
[0001]本发明涉及一种铁路车辆试验设备，特别涉及一种针对轨道车辆制动系统中的制动夹钳夹紧力的检测工装和检测方法。
【背景技术】
[0002]随着我国铁路运营里程的增加和列车运行速度的不断提高，对列车运行安全性的要求也越来越严格。制动夹钳单元作为制动系统的关键部件，对列车运行的安全起着至关重要的作用。
[0003]目前，我国高速动车组采用的基础制动模式是盘形制动，即在车轴上或在车轮辐板侧面安装制动盘，用制动夹钳使以合成材料制成的两个闸片紧压制动盘侧面，通过摩擦产生制动力，使列车停止前进。
[0004]其中，制动夹钳的夹紧力直接影响着制动距离和制动盘片的寿命，需要在制动系统地面型式试验中精确检测。
【发明内容】
[0005]本发明主要目的在于解决上述问题，提供一种操作简单可靠，测量精度高，通用性好的轨道车辆制动夹钳夹紧力检测工装。
[0006]本发明的另一个主要目的在于，提供一种操作简单可靠，测量精度高的轨道车辆制动夹钳夹紧力检测检测方法。
[0007]为实现上述目的，本发明的技术方案是:
[0008]一种轨道车辆制动夹钳夹紧力检测工装，包括工装主体、至少一组测力单元及控制单元；所述工装主体包括主框架、制动管路和用于检测制动管路压力的空气压力传感器，制动夹甜固定在所述王框架上，所述制动管路的两端分别与制动风源和制动夹甜连接；所述测力单元包括底座、固定板、承压板和用于检测夹紧力的力传感器，所述固定板固定在所述底座上，所述承压板为两个分设于所述固定板的两侧，所述力传感器固定在所述承压板上，制动夹钳的夹紧力通过所述承压板作用于所述力传感器上；所述空气压力传感器及力传感器与所述控制单元连接，所述制动风源压力由所述控制单元控制调节。
[0009]进一步，所述测力单元与所述工装主体分离设置。
[0010]进一步，所述承压板与所述固定板之间活动连接。
[0011]进一步，在所述固定板上向两侧各伸出设置有至少一个轴，所述承压板上设置有相应的通孔，所述轴穿过所述通孔实现所述承压板与所述固定板之间的活动连接。
[0012]进一步，在所述轴的端部设置有缓冲橡胶堆。
[0013]进一步，在所述测力单元中包括有两个活塞气缸，分设于所述固定板的两侧，每个所述活塞气缸的伸出端端部与该侧的所述承压板内侧壁连接，所述活塞气缸的伸出方向与所述制动夹钳夹紧力的方向相反。
[0014]进一步，所述活塞气缸连接控制管路，所述控制管路的另一端连接控制风源，所述控制风源的压力由所述控制单元控制调节。
[0015]进一步，所述工装主体的主框架是由钢制型材焊接而成的框架结构，预留所述制动夹钳的安装空间及安装孔。
[0016]本发明的另一个技术方案是:
[0017]一种使用上述轨道车辆制动夹钳夹紧力检测工装的检测方法，包括如下步骤:
[0018]将待测的制动夹钳固定安装在主框架上，并将测力单元置于制动夹钳两侧臂的中间；
[0019]向待测的制动夹钳充入一定压力的制动空气，使制动夹钳动作进而夹紧测力单元;
[0020]测力单元中的力传感器感知夹紧力，根据力传感器的输出信号即可获取夹紧力。
[0021]进一步，待制动夹钳夹紧力试验测试完毕后，通过往测力单元上的活塞气缸充入压力空气的方式来使用于将制动夹钳的夹紧力传递给所述力传感器的承压板和制动夹钳复位。
[0022]综上内容，本发明所述的一种轨道车辆制动夹钳夹紧力检测工装和检测方法，整体结构紧凑，空间利用率高，便于安装和维护，而且操作简单可靠，测量精度高，通用性好，适合用于各类制动系统地面试验中。另外，本发明采用工装主体和测力单元采用模块分离式设计，可适用不同的制动夹钳检测。
【专利附图】
【附图说明】:
[0023]图1:是本发明结构示意图；
[0024]图2:是本发明测力单元的结构示意图。
[0025]如图1和图2所示，工装主体I，测力单元2，主框架3，开关阀4，调压阀5，空气压力传感器6，制动管路7，底座8，固定板9，力传感器10，承压板11，轴12，活塞气缸13，缓冲橡胶堆14，控制管路15。
【具体实施方式】
[0026]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明做进一步详细说明。
[0027]如图1所示，一种轨道车辆制动夹钳夹紧力检测工装，用于在轨道车辆制动系统地面试验中检测制动夹钳的夹紧力。该检测工装包括工装主体1、至少一组测力单元2及控制单兀。
[0028]工装主体I由主框架3、制动管路7、空气压力传感器6等组成。工装主体I的主框架3是由钢制型材焊接而成的框架结构，以保证其强度和刚度，保证其承载能力，主框架3预留制动夹钳的安装空间，并预留用于固定制动夹钳和其它部件的安装孔，采用这种框架结构可使主框架3的空间利用率高，便于安装和维护。在试验时，将制动夹钳通过螺栓等紧固件固定安装在主框架3上。制动管路7、空气压力传感器6等部件也通过螺钉固定安装在主框架3上。
[0029]制动管路7的一端与制动风源连接，制动管路7的另一端与制动夹甜连接，用于向制动夹钳提供制动所需的空气压力。空气压力传感器6串接在制动管路7上，用于检测制动管路7的空气压力并将检测信号传输至控制单元中，控制单元根据试验需要控制制动管路7中的压缩空气的通断和压力大小。
[0030]本实施例中，设置有两组测力单元2，可同时测量两个制动夹钳的夹紧力，两个制动夹钳分别固定在主框架3的两侧，为了配合两个制动夹钳，制动管路7设置为两路，空气压力传感器6也相应设置为两个，分别检测两路制动管路7的空气压力。工装主体I上设置有4个气路端口，用于同时供给2个带停放制动缸的制动夹钳使用。
[0031 ] 如图2所示，测力单元2包括底座8、固定板9、承压板11和用于检测夹紧力的力传感器10，固定板9垂直固定在底座8上，因为力传感器10的体积与实际制动盘的形状厚度面积等相差较大，为了保证检测精度，而且为了使操作更为简单，在固定板9的两侧各设置一个承压板11，力传感器10固定安装在承压板11上，承压板11可采用金属板，制动夹钳的夹紧力不直接作用于力传感器10上，而是先作用于两个承压板11上，再通过承压板11与作用于力传感器10上，承压板11可增加力传感器10的受力面积，同时也使力传感器10受力更均匀。力传感器10与控制单元信号连接，用于将检测到的夹紧力传输至控制单元中，供设计人员做数据分析。
[0032]承压板11相对于固定板9是可以活动的，随着制动夹钳的夹紧动作而产生一定的位移。在固定板9的四个角的位置上向两侧各伸出设置有一个轴12，在承压板11的四个角上相应设置有通孔，轴12对应穿过通孔，实现承压板11与固定板9之间的活动连接。在轴12的端部设置有缓冲橡胶堆14，可避免承压板11复位时动作过于激烈，造成损坏。
[0033]通过操纵控制单元，控制制动管路7充入压力空气，使制动夹钳夹紧承压板11，在承压板11上产生夹紧力，此时安装在承压板11上的高精度力传感器10，就可以将制动夹钳的夹紧力准确的检测出来，并将检测数据传输至控制单元中。两个测力单元2均能精确可靠的测出两个制动夹钳的夹紧力。
[0034]测力单元2可以固定安装在工装主体I的主框架3上，本实施例中，优选，测力单元2与工装主体I分离设置，这样可以根据实际制动夹钳任意调整测力单元2的位置，以满足不同规格型号的制动夹钳的夹紧力的检测，具有很好的灵活性，提高了整个工装的通用性。
[0035]如图1和图2所示，在测力单元中包括有四个活塞气缸13，分设于固定板9的两侦牝每一侧的两个活塞气缸13分设在固定板9的上下两端部，有利于承压板11和制动夹钳受力均匀。活塞气缸13的一端连接控制管路15，活塞气缸13的另一端与控制风源连接，在控制管路15上串接开关阀5和调压阀6，开关阀5和调压阀6由控制单元控制，开关阀5用于控制控制管路15的通断，调压阀6用于调节控制管路15向活塞汽缸13充入空气的压力，控制管路15、开关阀4和调压阀5均通过螺钉固定安装在主框架3上。活塞气缸13的伸出端端部则与该侧的承压板11的内侧壁连接，活塞气缸13的伸出方向与制动夹钳夹紧力的方向相反。当夹紧力检测的试验完毕后，可以通过往两个活塞汽缸13充入压力空气的方式推动承压板11向相反方向移动，进而使承压板11和制动夹钳复位。
[0036]下面详细描述该检测方法，具体包括如下步骤:
[0037](I)将待测的制动夹钳通过螺栓固定安装在主框架3上，两个制动夹钳分别固定安装在主框架3的两侧。
[0038](2)并将两个测力单元2分别置于两个制动夹钳两侧臂的中间位置。
[0039](3)操纵控制单元，通过两路制动管路7分别向两个制动夹钳充入一定压力的制动空气，使制动夹钳动作。空气压力传感器6检测制动管路7的压力，将压力信号传输给控制单元，由控制单元根据试验需要控制供给制动夹钳的气压。
[0040](4)制动夹钳夹紧测力单元2中的两个承压板11，在承压板11上产生夹紧力，此时安装在承压板11上的高精度力传感器10，就可以将制动夹钳的夹紧力准确的检测出来，并将检测数据传输至控制单元中，根据力传感器的输出信号即可获取夹紧力。
[0041](5)当制动夹钳夹紧力检测的试验完毕后，操纵控制单元，通过控制管路15向两个活塞汽缸13充入压力空气，活塞汽缸13的伸出端伸出，分别推动两个承压板11向相反方向移动，进而使承压板11和制动夹钳复位。
[0042]如上所述，结合附图所给出的方案内容，可以衍生出类似的技术方案。但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明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，均仍属于本发明技术方案的范围内。
【权利要求】
1.一种轨道车辆制动夹钳夹紧力检测工装，其特征在于:包括工装主体、至少一组测力单元及控制单元； 所述工装主体包括主框架、制动管路和用于检测制动管路压力的空气压力传感器，制动夹甜固定在所述王框架上，所述制动管路的两端分别与制动风源和制动夹甜连接； 所述测力单元包括底座、固定板、承压板和用于检测夹紧力的力传感器，所述固定板固定在所述底座上，所述承压板为两个分设于所述固定板的两侧，所述力传感器固定在所述承压板上，制动夹钳的夹紧力通过所述承压板作用于所述力传感器上； 所述空气压力传感器及力传感器与所述控制单元连接，所述制动风源压力由所述控制单元控制调节。
2.根据权利要求1的所述的轨道车辆制动夹钳夹紧力检测工装，其特征在于:所述测力单元与所述工装主体分离设置。
3.根据权利要求1的所述的轨道车辆制动夹钳夹紧力检测工装，其特征在于:所述承压板与所述固定板之间活动连接。
4.根据权利要求3的所述的轨道车辆制动夹钳夹紧力检测工装，其特征在于:在所述固定板上向两侧各伸出设置有至少一个轴，所述承压板上设置有相应的通孔，所述轴穿过所述通孔实现所述承压板与所述固定板之间的活动连接。
5.根据权利要求4的所述的轨道车辆制动夹钳夹紧力检测工装，其特征在于:在所述轴的端部设置有缓冲橡胶堆。
6.根据权利要求1的所述的轨道车辆制动夹钳夹紧力检测工装，其特征在于:在所述测力单元中包括有两个活塞气缸，分设于所述固定板的两侧，每个所述活塞气缸的伸出端端部与该侧的所述承压板内侧壁连接，所述活塞气缸的伸出方向与所述制动夹钳夹紧力的方向相反。
7.根据权利要求6的所述的轨道车辆制动夹钳夹紧力检测工装，其特征在于:所述活塞气缸连接控制管路，所述控制管路的另一端连接控制风源，所述控制风源的压力由所述控制单元控制调节。
8.根据权利要求1的所述的轨道车辆制动夹钳夹紧力检测工装，其特征在于:所述工装主体的主框架是由钢制型材焊接而成的框架结构，预留所述制动夹钳的安装空间及安装孔。
9.一种使用如权利要求1-8任一项所述的轨道车辆制动夹钳夹紧力检测工装的检测方法，其特征在于，包括如下步骤: 将待测的制动夹钳固定安装在主框架上，并将测力单元置于制动夹钳两侧臂的中间； 向待测的制动夹钳充入一定压力的制动空气，使制动夹钳动作进而夹紧测力单元； 测力单元中的力传感器感知夹紧力，根据力传感器的输出信号即可获取夹紧力。
10.根据权利要求9的所述的轨道车辆制动夹钳夹紧力检测方法，其特征在于: 待制动夹钳夹紧力试验测试完毕后，通过往测力单元上的活塞气缸充入压力空气的方式来使用于将制动夹钳的夹紧力传递给所述力传感器的承压板和制动夹钳复位。
【文档编号】G01L5/28GK103592069SQ201210289169
【公开日】2014年2月19日 申请日期:2012年8月14日 优先权日:2012年8月14日
【发明者】韩龙, 李宁, 孔锐 申请人:南车青岛四方机车车辆股份有限公司