一种防滑排风阀检测装置及检测方法与流程

本发明涉及高速机车防滑制动系统系统产品检测装置领域，是一种高速机车用防滑排风阀检测装置及检测方法。

背景技术：

防滑排风阀作为防滑制动装置的执行部件，当车轮因为制动力矩过大发生滑行时需要通过防滑排风阀的充排风作用实施防滑制动，以实现快速响应制动，达到缩短滑行距离，减少车轮滑行擦伤的目的。因此，防滑排风阀性能的优劣将直接影响到防滑制动的稳定性、可靠性，甚至影响铁路轨道车辆制动系统的安全性、影响列车运行的安全性。国内的主要防滑制动系统生产厂商，还处于零件生产和技术探索阶段，为了解和掌握核心开发技术，针对防滑制动中关键部件防滑排风阀，设计一种检测效率和检测精度较高的检测装置及检测方法尤为重要。

技术实现要素：

本发明的目的是为了提供一种高速机车车用防滑排风阀检测装置及检测方法。

为实现上述发明目的，本发明的技术方案是：一种防滑排风阀检测装置，包括用于固定防滑排风阀的固定台架、气路系统、控制电路，所述固定台架包括顶盖和底座，顶盖与底座之间设有三根支撑杆，防滑排风阀固定在顶盖和底座之间，防滑排风阀设有进气口、出气口、排气口；

所述气路系统，包括气源，气源与气动二联件的输入端相连，气动二联件的输出端与第一储气罐的输入端连接，第一储气罐的输出端分别与第一调压阀和第二调压阀的输入端相连；

第一调压阀的输出端与第一气控阀的输入端连接，第一气控阀的输出端分为两路，一路连接至第二气控阀的输入端，第二气控阀的输出端与防滑排风阀的进气口相连，另一路连接至第三气控阀的输入端，第三气控阀的输出端连接至消音器，消音器直通大气；

第二调压阀的输出端与第一两位两通电磁阀的输入端相连，第一两位两通电磁阀的输出端分为两路，一路连接至第二两位两通电磁阀的输入端，第二两位两通电磁阀的输出端连接至消音器，另一路与第六两位两通阀的输入端相连，第六两位两通电磁阀的输出端与防滑排风阀的进气口相连；

所述第一两位两通电磁阀、第六两位两通阀之间连接有第三两位两通电磁阀，第三两位两通电磁阀并联第四两位两通电磁阀，第三两位两通电磁阀通过第五两位两通电磁阀连通基准腔，第四两位两通电磁阀输出端直接连通输出端，且第三、第四两位两通电磁阀两气路中间装有用于监控气路泄漏量的压差传感器。

防滑排风阀的出气口连接至第四气控阀的输入端，第四气控阀的输入端连接至第二储气罐的进气端；

所述控制电路包括工控机，工控机连接有数据采集卡，数据采集卡连接信号转换模块、驱动模块、用户操作模块，所述信号转换模块连接第一气压感应器、第二气压感应器，并将电流信号转化为电压信号，所述第一气压感应器与防滑排风阀进气口连接，第二气压感应器与防滑排风阀出气口连接；所述驱动模块包括气路系统驱动模块和防滑排风阀驱动模块，气路驱动模块连接至气路系统各气控阀、电磁阀，防滑排风阀驱动模块连接至防滑排风阀内部的缓解阀、制动阀。

所述第一储气罐容量为40l，所述第二储气罐容量为6l。

防滑排风阀动作响应时间的检测方法，包括如下步骤：

步骤一，安装防滑排风阀

将防滑排风阀安装在固定台架，并连接至气路系统中；

步骤二，防滑排风阀动作响应时间测试

工控机控制第一气控阀、第二气控阀打开，第三气控阀关闭，缓解阀和制动阀不带电，向防滑排风阀进气口通入500kpa的压力，第一压力传感器示数稳定为500kpa后，使制动阀和缓解阀带电，防滑排风阀进行迅速排风，测试阶段缓解响应时间；控制第一气控阀、第二气控阀打开，第三气控阀关闭，缓解阀和制动阀不带电，向防滑排风阀进气口通入500kpa的压力，压力稳定后，使制动阀和缓解阀带电，防滑排风阀进行迅速排风，第一压力传感器示数稳定为0kpa后，使制动阀和缓解阀不带电，测试阶段充风响应时间。

防滑排风阀充排气性能测试的检测方法，包括如下步骤：

步骤一，安装防滑排风阀

将防滑排风阀安装在固定台架，并连接至气路系统中；

步骤二，包括快速充风和阶段缓解能力、全缓解能力、阶段充风能力、快速排风能力、排空能力、直通缓解能力的测试

a.快速充风和阶段缓解能力测试，工控机控制第一气控阀、第二气控阀打开，第三气控阀关闭，缓解阀和制动阀不带电，向防滑排风阀进气口通入500kpa的压力，历时7s后，使制动阀、缓解阀带电0.1s，控制防滑排风阀排气，然后使制动阀带电、缓解阀不带电0.9s，控制防滑排风阀工作于保压状态，依此逻辑动作5次后，使制动阀带电、缓解阀不带电，防滑排风阀工作于保压状态4s，通过对第二压力传感器的读数，完成快速充风和阶段缓解能力的测试；

b.全缓解能力测试，在a的测试结束后使缓解阀和制动阀带电，通过防滑排风阀的排气口排气2s，然后使制动阀带电、缓解阀不带电，防滑排风阀工作于保压状态5s，通过对第二压力传感器的读数，完成全缓解能力的测试；

c.阶段充风能力测试，工控机控制关闭第三气控阀，使第二储气罐的压力排至0kpa,打开第一气控阀、第二气控阀，关闭第三气控阀，控制制动阀和缓解阀，使防滑排风阀工作于进气状态0.1s，保压状态0.9s，依此逻辑工作5次后，使防滑排风阀保压3s，通过对第二压力传感器的读数完成对阶段充风能力的测试；

d.快速排风能力的测试，工控机控制第一气控阀、第二气控阀打开，第三气控阀关闭，使缓解阀和制动阀不带电，向防滑排风阀进气口通入500kpa的压力，历时6s后，使缓解阀、制动阀带电，通过防滑排风阀的排气口排气1.2s，然后使制动阀带电、缓解阀不带电，防滑排风阀工作于保压状态3s，通过对第二压力传感器的读数，完成对快速排风能力的测试；

e.排空能力的测试，工控机控制第一气控阀、第二气控阀打开，第三气控阀关闭，缓解阀和制动阀不带电，向防滑排风阀进气口通入500kpa的压力，历时6s后，使缓解阀、制动阀带电，通过防滑排风阀的排气口排气10s，获取第二压力传感器的数据；

工控机控制第一气控阀、第二气控阀打开，第三气控阀关闭，缓解阀和制动阀不带电，向防滑排风阀进气口d通入500kpa的压力，然后通过第三气控阀排风20s，获取第二压力传感器的数据，完成对排空能力的测试。

防滑排风阀密封性的检测方法，包括如下步骤：

步骤一，安装防滑排风阀

将防滑排风阀安装在固定台架，并连接至气路系统中；

步骤二，密封性测试，包括管路密封性测试和防滑排风阀密封性测试

ⅰ.管路密封性测试，管路测试在不带第二储气罐的条件下进行测试，包括进气阶段、平衡阶段、测试阶段、排气退出阶段

进气阶段，打开第一两位两通电磁阀，关闭第二两位两通电磁阀、第五两位两通电磁阀，打开第六两位两通电磁阀，关闭第三气控阀、第四气控阀，使气路系统处于进气状态，当气压稳定在500kpa时，进入平衡阶段，关闭第一两位两通电磁阀60s后进入测试阶段，测试阶段，打开第五两位两通电磁阀，测试进行60s后，通过差压传感器数值的读取完成管路密封性测试，排气退出阶段，通过第二两位两通电磁阀排光管路的气体；

ⅱ.防滑排风阀整体密封性测试，防滑排风阀整体密封性的测试需要在第二储气罐负载的情况下进行，包括进气阶段、迅速排气阶段、平衡阶段、测试阶段、排气退出阶段

进气阶段，打开第一两位两通电磁阀，关闭第二两位两通电磁阀、第五两位两通电磁阀，打开第六两位两通电磁阀，关闭第三气控阀，打开第四气控阀，对第二储气罐充气，当压力稳定至500kpa时，迅速排气，关断第一两位两通电磁阀，使制动阀和缓解阀带电，防滑排风阀工作于排风状态，气体由防滑排风阀的排气口排出，通过判断第二压力传感器的值达到200kpa时，使制动阀带电、缓解阀不带电，防滑排风阀工作于保压状态，然后进入气压的平衡状态，关闭第一两位两通电磁阀，60s后时进入测试阶段，测试阶段，关断第五两位两通电磁阀，测试60s后获得当前差压传感器的读数，完成防滑排风阀整体密封性测试，排气退出阶段，使制动阀、缓解阀不带电，防滑排风阀工作在制动状态，打开第二两位两通电磁阀排光第二储气罐的气体。

本发明的有益效果是：

本发明检测装置及方法，用于防滑排风阀的动作响应时间测试、充气和排气性能测试、密封性测试，测试效率和测试精度较高，固定组件结构简单实用，装夹精度高。

附图说明

图1为固定台架结构示意图；

图2为防滑排风阀的结构示意图；

图3为本发明气路系统示意图；

图4为本发明控制电路逻辑图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

如图1、2、3所示，一种防滑排风阀检测装置，包括用于固定防滑排风阀的固定台架、气路系统、控制电路，所述固定台架包括顶盖1和底座2，顶盖1与底座2之间设有三根支撑杆3，防滑排风阀4固定在顶盖1和底座2之间，防滑排风阀4设有进气口d、出气口c、排气口e。进气口d、出气口c连接至气路系统，排气口e直接通大气。

所述气路系统，包括气源air，气源air进入球阀sor1后，与气动二联件reg0的输入端相连，气动二联件reg0的输出端与第一储气罐tnk1的输入端连接，第一储气罐tnk1的输出端分别与第一调压阀reg1和第二调压阀reg2的输入端相连。

第一调压阀reg1的输出端与第一气控阀val1的输入端连接，第一气控阀val1的输出端分为两路，一路连接至第二气控阀val2的输入端，第二气控阀val2的输出端与防滑排风阀4的进气口d相连，另一路连接至第三气控阀val3的输入端，第三气控阀val3的输出端连接至消音器zp，消音器zp直通大气。

第二调压阀reg2的输出端与第一两位两通电磁阀yv1的输入端相连，第一两位两通电磁阀yv1的输出端分为两路，一路连接至第二两位两通电磁阀yv2的输入端，第二两位两通电磁阀yv2的输出端连接至消音器zp，另一路与第六两位两通阀yv6的输入端相连，第六两位两通电磁阀yv6的输出端与防滑排风阀4的进气口d相连。

所述第一两位两通电磁阀yv1、第六两位两通阀yv6之间连接有第三两位两通电磁阀yv3，第三两位两通电磁阀yv3并联有第四两位两通电磁阀yv4，第三两位两通电磁阀yv3通过第五两位两通电磁阀yv5连通基准腔，、第四两位两通电磁阀yv4输出端直接连通基准腔，且第三、第四两位两通电磁阀组成的气路中间装有用于监控气路泄漏量的压差传感器dp。

防滑排风阀4的出气口c连接至第四气控阀val4的输入端，第四气控阀val4的输入端连接至第二储气罐tnk2的进气端。

如图3、4所示，控制电路包括工控机5，工控机5连接有数据采集卡6，数据采集卡6连接信号转换模块7、驱动模块8、用户操作模块9，所述信号转换模块7连接第一气压感应器p1、第二气压感应器p2，并将电流信号转化为电压信号，所述第一气压感应器p1与防滑排风阀4进气口d连接，第二气压感应器p2与防滑排风阀4出气口c连接；所述驱动模块8包括气路系统驱动模块801和防滑排风阀驱动模块802，气路驱动模块801连接至气路系统各气控阀、电磁阀，防滑排风阀驱动模块802连接至防滑排风阀4内部的缓解阀、制动阀。

所述第一储气罐tnk1容量为40l，所述第二储气罐tnk2容量为6l。

本发明的防滑排风阀检测具体可以用于检测防滑排风阀的动作响应时间、充排气性能、密封性能。

其中，防滑排风阀动作响应时间的检测方法，包括如下步骤：

步骤一，安装防滑排风阀

将防滑排风阀4安装在固定台架，并连接至气路系统中；

步骤二，防滑排风阀动作响应时间测试

工控机5控制第一气控阀val1、第二气控阀val2打开，第三气控阀val3关闭，缓解阀和制动阀不带电，向防滑排风阀4进气口d通入500kpa的压力，第一压力传感器p1示数稳定为500kpa后，使制动阀和缓解阀带电，防滑排风阀4进行迅速排风，测试阶段缓解响应时间；控制第一气控阀val1、第二气控阀val2打开，第三气控阀val3关闭，缓解阀和制动阀不带电，向防滑排风阀4进气口d通入500kpa的压力，压力稳定后，使制动阀和缓解阀带电，防滑排风阀4进行迅速排风，第一压力传感器p1示数稳定为0kpa后，使制动阀和缓解阀不带电，测试阶段充风响应时间。

防滑排风阀充排气性能测试的检测方法，包括如下步骤：

步骤一，安装防滑排风阀

将防滑排风阀4安装在固定台架，并连接至气路系统中；

步骤二，包括快速充风和阶段缓解能力、全缓解能力、阶段充风能力、快速排风能力、排空能力、直通缓解能力的测试

a.快速充风和阶段缓解能力测试，工控机5控制第一气控阀val1、第二气控阀val2打开，第三气控阀val3关闭，缓解阀和制动阀不带电，向防滑排风阀4进气口d通入500kpa的压力，历时7s后，使制动阀、缓解阀带电0.1s，控制防滑排风阀4排气，然后使制动阀带电、缓解阀不带电0.9s，控制防滑排风阀4工作于保压状态，依此逻辑动作5次后，使制动阀带电、缓解阀不带电，防滑排风阀4工作于保压状态4s，通过对第二压力传感器p2的读数，完成快速充风和阶段缓解能力的测试；

b.全缓解能力测试，在a的测试结束后使缓解阀和制动阀带电，通过防滑排风阀4的排气口e排气2s，然后使制动阀带电、缓解阀不带电，防滑排风阀工作于保压状态5s，通过对第二压力传感器p2的读数，完成全缓解能力的测试；

c.阶段充风能力测试，工控机5控制关闭第三气控阀val3，使第二储气罐tnk2的压力排至0kpa,打开第一气控阀val1、第二气控阀val2，关闭第三气控阀val3，控制制动阀和缓解阀，使防滑排风阀4工作于进气状态0.1s，保压状态0.9s，依此逻辑工作5次后，使防滑排风阀4保压3s，通过对第二压力传感器p2的读数完成对阶段充风能力的测试；

d.快速排风能力的测试，工控机5控制第一气控阀val1、第二气控阀val2打开，第三气控阀val3关闭，使缓解阀和制动阀不带电，向防滑排风阀4进气口d通入500kpa的压力，历时6s后，使缓解阀、制动阀带电，通过防滑排风阀4的排气口e排气1.2s，然后使制动阀带电、缓解阀不带电，防滑排风阀4工作于保压状态3s，通过对第二压力传感器p2的读数，完成对快速排风能力的测试；

e.排空能力的测试，工控机5控制第一气控阀val1、第二气控阀val2打开，第三气控阀val3关闭，缓解阀和制动阀不带电，向防滑排风阀4进气口d通入500kpa的压力，历时6s后，使缓解阀、制动阀带电，通过防滑排风阀4的排气口e排气10s，获取第二压力传感器p2的数据；

工控机5控制第一气控阀val1、第二气控阀val2打开，第三气控阀val3关闭，缓解阀和制动阀不带电，向防滑排风阀4进气口d通入500kpa的压力，然后通过第三气控阀val3排风20s，获取第二压力传感器p2的数据，完成对排空能力的测试。

防滑排风阀密封性的检测方法，包括如下步骤：

步骤一，安装防滑排风阀

将防滑排风阀4安装在固定台架，并连接至气路系统中；

步骤二，密封性测试，包括管路密封性测试和防滑排风阀密封性测试

ⅰ.管路密封性测试，管路测试在不带第二储气罐tnk2的条件下进行测试，包括进气阶段、平衡阶段、测试阶段、排气退出阶段

进气阶段，打开第一两位两通电磁阀yv1，关闭第二两位两通电磁阀yv2、第五两位两通电磁阀yv5，打开第六两位两通电磁阀yv6，关闭第三气控阀val3、第四气控阀val4，使气路系统处于进气状态，当气压稳定在500kpa时，进入平衡阶段，关闭第一两位两通电磁阀yv160s后进入测试阶段，测试阶段，打开第五两位两通电磁阀yv5，测试进行60s后，通过差压传感器dp数值的读取完成管路密封性测试，排气退出阶段，通过第二两位两通电磁阀yv2排光管路的气体；

ⅱ.防滑排风阀4整体密封性测试，防滑排风阀4整体密封性的测试需要在第二储气罐tnk2负载的情况下进行，包括进气阶段、迅速排气阶段、平衡阶段、测试阶段、排气退出阶段

进气阶段，打开第一两位两通电磁阀yv1，关闭第二两位两通电磁阀yv2、第五两位两通电磁阀yv5，打开第六两位两通电磁阀yv6，关闭第三气控阀val3，打开第四气控阀val4，对第二储气罐tnk2充气，当压力稳定至500kpa时，迅速排气，关断第一两位两通电磁阀yv1，使制动阀和缓解阀带电，防滑排风阀4工作于排风状态，气体由防滑排风阀4的排气口e排出，通过判断第二压力传感器p2的值达到200kpa时，使制动阀带电、缓解阀不带电，防滑排风阀4工作于保压状态，然后进入气压的平衡状态，关闭第一两位两通电磁阀yv1，60s后时进入测试阶段，测试阶段，关断第五两位两通电磁阀yv5，测试60s后获得当前差压传感器dp的读数，完成防滑排风阀4整体密封性测试，排气退出阶段，使制动阀、缓解阀不带电，防滑排风阀4工作在制动状态，打开第二两位两通电磁阀yv2排光第二储气罐tnk2的气体。

所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。