轨道车辆停放制动性能测试系统及测试方法与流程

本发明涉及车辆制动技术，尤其涉及一种轨道车辆停放制动性能测试系统及测试方法。

背景技术：

高速动车组、城市轨道列车等轨道车辆的制动方式主要包括：电制动、空气制动和停放制动三种方式。其中，停放制动是当轨道车辆失去电制动和空气制动之后使用的一种机械制动方式，避免因坡道、风力等因素而导致轨道车辆发生溜车的现象，进而提高轨道列车的安全性。停放制动的可靠性是影响轨道列车停车安全性的重要因素，在对轨道列车进行性能测试的过程中，需要对停放制动性能进行严格的测试。

图1为现有技术中对停放制动性能进行测试的结构示意图。如图1所示，通常，对停放制动性能进行测试的过程为：将轨道车辆10停在设定的坡道20上，对轨道车辆仅施加停放制动，观察轨道车辆是否发生下滑，若发生下滑，说明轨道车辆的停放制动力小于车辆的下滑力，则停放制动性能不满足设计要求。

考虑到轨道车辆的下滑力不但会受到坡道倾斜角度的影响，还会受到风力的影响。在轨道车辆的实际运行过程中，运行线路的道路状况及环境风力是多种多样的，但是考虑到设计难度和实施成本的因素，在测试过程中无法模拟出各种道路状况及环境风力，因此，对轨道车辆停放制动性能的测试具有一定的局限性。

技术实现要素：

本发明提供一种轨道车辆停放制动性能测试系统及测试方法，用于解决现有技术中对轨道车辆停放制动性能进行测试具有局限性的问题。

本发明第一方面提供一种轨道车辆停放制动性能测试系统，包括：第一连接件、第二连接件、力传感器和牵引装置；其中，

所述第一连接件用于与待测车辆连接，所述第二连接件用于与牵引装置连接，所述牵引装置用于对所述第二连接件提供牵引力；所述第一连接件还与第二连接件相连；且所述力传感器设置在所述第一连接件和第二连接件之间，用于检测所述第二连接件在所述牵引力作用下对第一连接件施加的力；当所述待测车辆移动时，若所述力传感器检测到的力小于或等于设定下滑力，则所述待测车辆的停放制动性能不达标。

如上所述的轨道车辆停放制动性能测试系统，所述第一连接件包括可拆卸连接的第一车钩连接部和第一连接部，所述第一车钩连接部用于与所述待测车辆的车钩连接；

所述第二连接件包括第二车钩连接部和第二连接部，所述第二车钩连接部用于与所述牵引车辆的车钩连接；

所述第一连接部与第二连接部相连，且所述力传感器设置在所述第一连接部和第二连接部之间。

如上所述的轨道车辆停放制动性能测试系统，所述第二连接部包括：施力基部以及分别设置在所述施力基部两端的第二安装部，所述第二安装部的端部固定在所述第二车钩连接部上；

所述第一连接部包括：受力基部以及分别设置在所述受力基部两端的第一安装部；设置在所述受力基部其中一端的第一安装部穿过所述施力基部、设置在所述施力基部两端的第二安装部和第二车钩连接部围成的区域；且设置在所述受力基部两端的第一安装部的端部均与所述第一车钩连接部可拆卸连接；

所述力传感器设置在所述受力基部与施力基部之间。

如上所述的轨道车辆停放制动性能测试系统，位于所述受力基部两端的第一安装部均与所述受力基部垂直。

如上所述的轨道车辆停放制动性能测试系统，位于所述施力基部两端的第二安装部均与所述施力基部垂直。

如上所述的轨道车辆停放制动性能测试系统，所述第一车钩连接部和第一安装部的端部均设置有螺栓孔。

如上所述的轨道车辆停放制动性能测试系统，所述牵引装置为牵引车辆。

如上所述的轨道车辆停放制动性能测试系统，所述第二车钩连接部和第二连接部为一体成型。

本发明第二方面提供一种采用如上所述的轨道车辆停放制动性能测试系统的测试方法，包括：

获取待测车辆在平直轨道上的运动状态；

当所述待测车辆处于移动状态时，获取力传感器检测到的牵引力；

当所述牵引力小于或者等于设定下滑力时，判定所述待测车辆的制动性能不达标。

如上所述的测试方法，所述设定下滑力通过如下公式计算得出：

f＝mgsinθ+fcosθ，

其中，f为设定下滑力，m为待测车辆的总质量，g为重力加速度，θ为设定坡道角度，f为最大风力。

本发明所提供的技术方案，通过采用第一连接件与待测车辆相连，第二连接件与用于提供牵引力的牵引装置相连，第一连接件和第二连接件相连且第一连接件和第二连接件设置有力传感器，力传感器用于检测第二连接件在上述牵引力的作用下对第一连接件施加的力，当力传感器检测到的力在设定下滑力的范围内时，若待测车辆发生移动，则判定停放制动的性能不达标。根据不同的坡道角度或风力计算得到多种设定下滑力，即可达到在多种坡道角度或风力条件下对待测车辆的停放制动性能进行测试的效果，拓宽了测试范围，解决了现有技术的问题。并且上述装置结构简单，制作成本和测试成本都较低，将待测车辆放置在水平面上即可进行测试，无需停放在坡道上。

附图说明

图1为现有技术中对停放制动性能进行测试的结构示意图；

图2为本发明实施例一提供的轨道车辆停放制动性能测试系统的结构示意图；

图3为本发明实施例一提供的轨道车辆停放制动性能测试系统中第一连接件的结构示意图；

图4为本发明实施例一提供的轨道车辆停放制动性能测试系统中第一连接件的装配视图；

图5为本发明实施例一提供的轨道车辆停放制动性能测试系统中第二连接件的结构示意图；

图6为采用本发明实施例一提供的测试系统对停放制动性能进行测试的结构示意图；

图7为本发明实施例二提供的轨道车辆停放制动性能测试方法的流程图。

附图标记：

1-第一连接件；11-第一车钩连接部；12-第一连接部；

121-第一车钩连接部；122-第一安装部；2-第二连接件；

21-第二车钩连接部；22-第二连接部；221-第二车钩连接部；

222-第二安装部；3-力传感器；4-数据处理装置；

5-螺栓；6-螺母；10-轨道车辆；

20-坡道；30-待测车辆；40-牵引车辆。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。

实施例一

本实施例提供一种轨道车辆停放制动性能测试系统，用于对轨道车辆的停放制动性能进行测试，并且能够综合多种坡道角度以及多种风力大小对停放制动性能进行测试。

图2为本发明实施例一提供的轨道车辆停放制动性能测试系统的结构示意图。如图2所示，本实施例提供的轨道车辆停放制动性能测试系统包括：第一连接件1、第二连接件2、力传感器3和牵引装置。其中，第一连接件1用于与待测车辆连接，第二连接件2用于与牵引装置连接。牵引装置用于对第二连接件2提供牵引力，例如：提供拉力。牵引装置具体可以采用牵引车辆或其它能够提供拉力的装置。

第一连接件1还与第二连接件2相连，且力传感器3设置在第一连接件1和第二连接件2之间，力传感器3用于检测第二连接件2在上述牵引力作用下对第一连接件1施加的力。

对待测车辆仅施加停放制动，上述待测车辆和牵引车辆之间通过第一连接件1和第二连接件2相连，牵引车辆启动运行会带动第二连接件2对第一连接件1施加拉力，第一连接件1也会向待测车辆施加拉力。将力传感器3设置在第一连接件1和第二连接件2之间，用于检测上述拉力。上述拉力在小于或等于设定下滑力的范围内，若待测车辆发生移动，则表明停放制动的性能不达标；若待测车辆未发生移动，则表明停放制动的性能达标。或者，还可以理解为：在测试过程中，判断待测车辆是否发生移动，当待测车辆发生移动时，若力传感器检测到的力为小于或等于设定下滑力，则判定待测车辆的停放制动性能不达标；若力传感器检测到的力大于设定下滑力，则判定待测车辆的停放制动性能达标。

上述设定下滑力可根据不同坡道的角度和/或风力计算得到，因此，调整坡道的角度和/或风力即可得到不同的设定下滑力。根据多种设定下滑力与上述力传感器3检测到的力进行比较，并判断待测车辆是否发生移动即可得知在不同的坡道角度和/或风力环境下，待测车辆的停放制动性能是否达标。力传感器3的量程要大于设定下滑力。

本实施例所提供的技术方案，通过采用第一连接件与待测车辆相连，第二连接件与用于提供牵引力的牵引装置相连，第一连接件和第二连接件相连且第一连接件和第二连接件设置有力传感器，力传感器用于检测第二连接件在上述牵引力的作用下对第一连接件施加的力，当力传感器检测到的力在设定下滑力的范围内时，若待测车辆发生移动，则判定停放制动的性能不达标。根据不同的坡道角度或风力计算得到多种设定下滑力，即可达到在多种坡道角度或风力条件下对待测车辆的停放制动性能进行测试的效果，拓宽了测试范围，解决了现有技术的问题。并且上述装置结构简单，制作成本和测试成本都较低，将待测车辆放置在水平面上即可进行测试，无需停放在坡道上。

图3为本发明实施例一提供的轨道车辆停放制动性能测试系统中第一连接件的结构示意图，图4为本发明实施例一提供的轨道车辆停放制动性能测试系统中第一连接件的装配视图，图5为本发明实施例一提供的轨道车辆停放制动性能测试系统中第二连接件的结构示意图。

如图3至图5所示，上述第一连接件1分别与待测车辆和第二连接件2相连，具体的，第一连接件1包括：可拆卸连接的第一车钩连接部11和第一连接部12，第一车钩连接部11和第一连接部12之间可以为螺接、卡接等方式。第一车钩连接部11用于与待测车辆的车钩相连，根据车钩的结构可以具体设定第一车钩连接部11的结构，例如图1、图3和图4所示的结构。

第二连接件2分别与牵引车辆和第一连接件1相连，具体的，第二连接件2包括：第二车钩连接部21和第二连接部22，第二车钩连接部21和第二连接部22之间可以为固定连接，也可以为可拆卸连接，或者第二车钩连接部21和第二连接部22为一体成型。第二车钩连接部21用于与牵引车辆的车钩相连，根据车钩的结构可以具体设定第二车钩连接部21的结构，例如图1和图5所示的结构。

上述第一连接部12和第二连接部22相连，且力传感器3设置在第一连接部11和第二连接部22之间，用于检测第二连接部22对第一连接部12施加的力。

对于上述第一连接部12和第二连接部22的结构及连接方式，本实施例提供一种具体的结构，本领域技术人员可以根据本实施例所提供的结构进行改进，进而得到其它的实现方式，以实现上述功能即可。

如图3、图4和图5所示，第一连接部12包括：受力基部121和两个第一安装部122，两个第一安装部122分别设置于受力基部121的两端。具体的，两个第一安装部122的一端均固定在受力基部121上，另一端朝向第一车钩连接部11且可拆卸连接至第一车钩连接部11上。则上述受力基部和两个第一安装部122形成如图3和图4所示的框型结构。

第二连接部22包括：施力基部221和两个第二安装部222，两个第二安装部222分别设置于施力基部221的两端。具体的，两个第二安装部222的一端均固定在施力基部221上，另一端均朝向第二车钩连接部21且连接至第二车钩连接部21上。则上述施力基部221、两个第二安装部222和第二车钩连接部21形成如图5所示的框型结构。

在第一连接件1和第二连接件2装配的过程中，将第一连接部12中的其中一个第一安装部122穿过第二连接部22，之后，将第一连接部12与第一车钩连接部11装配在一起。装配好之后，第一连接件1和第二连接件2之间可产生相对移动。如图1所示，当牵引车辆的牵引力朝向m方向，牵引车辆带动第二连接件2朝向m方向移动，且通过施力基部221对受力基部121施加m方向的拉力。将力传感器3设置在受力基部121与施力基部221之间，则施力基部221施加的m方向的拉力作用在力传感器3上，力传感器3能够对拉力进行检测。

除了上述方案之外，上述第一安装部122的数量也可以为一个，设置在受力基部121的一端；第二安装部222的数量也可以为一个，设置在施力基部221的一端，也能够达到上述效果。或者，本领域技术人员还可以采用其它的方式来实现，本实施例并不限定。

进一步的，上述第一安装部122均与受力基部121垂直，第二安装部222均与施力基部221垂直。

本实施例中，将第一车钩连接部11和第一连接部12之间采用螺接的方式，在第一车钩连接部11上设置螺栓孔，在第一安装部122的端部也设有螺栓孔，采用螺栓依次穿过第一安装部122的螺栓孔和第一车钩连接部11上的螺栓孔之后，与螺母拧紧。

图6为采用本发明实施例一提供的测试系统对停放制动性能进行测试的结构示意图。如图6所示，采用上述内容所提供的测试系统对待测车辆30的停放制动性能进行测试的过程为：

(1)预先根据不同的坡道角度和/或风力计算得到多个下滑力。

(2)将待测车辆30和牵引车辆40停放在平直轨道上，按照待测车辆30规定的载荷重量，对待测车辆30进行加载，模拟待测车辆30的载客状态；

(3)将上述测试系统分别与待测车辆30和牵引车辆40连接；

(4)将力传感器3与数据处理装置4(如图6所示)相连，数据处理装置4用于显示力传感器3检测到的数值，或者数据处理装置4对力传感,3检测到的数值与下滑力进行比较并显示出比较结果；

(5)对待测车辆30仅施加停放制动；

(6)启动牵引车辆40运行；

(7)判断力传感器3检测到的力小于下滑力的过程中，待测车辆30是否发生移动；若发生移动，表明停放制动性能不达标；若未发生移动，表明停放制动性能达标。

实施例二

本实施例提供一种测试方法，采用上述实施例所提供的轨道车辆停放制动性能测试系统。

图7为本发明实施例二提供的轨道车辆停放制动性能测试方法的流程图。本实施例提供的测试方法，可以由数据处理装置来执行，数据处理装置与力传感器连接。如图7所示，本实施例提供的测试方法包括如下几个步骤：

步骤701、数据处理装置获取待测车辆在平直轨道上的运动状态。

待测车辆在平直轨道上的运动状态包括：静止状态和移动状态两种。可通过设置位置传感器、光电开关等器件来检测待测车辆是否发生移动。

例如设置光电开关来检测待测车辆是否发生移动，光电开关与数据处理装置相连，实时向数据处理装置发送开关量数据。数据处理装置判断光电开关发来的开关量数据是否发生跳变，若发生跳变，表明待测车辆发生了移动，即：处于移动状态。

步骤702、当待测车辆处于移动状态时，数据处理装置获取力传感器检测到的牵引力。

步骤703、数据处理装置判断牵引力是否小于或等于设定下滑力，若是，则执行步骤704；若否，则执行步骤705。

设定下滑力为根据多种坡道角度和/或风力计算得到的，存储在数据处理装置内。

步骤704、数据处理装置判定待测车辆的停放制动性能不达标。

步骤705、数据处理装置判定待测车辆的停放制动性能达标。

本实施例所提供的技术方案，通过采用上述测试系统，采用第一连接件与待测车辆相连，第二连接件与用于提供牵引力的牵引装置相连，第一连接件和第二连接件相连且第一连接件和第二连接件设置有力传感器，力传感器用于检测第二连接件在上述牵引力的作用下对第一连接件施加的力，当力传感器检测到的力在设定下滑力的范围内时，若待测车辆发生移动，则判定停放制动的性能不达标。根据不同的坡道角度或风力计算得到多种设定下滑力，即可达到在多种坡道角度或风力条件下对待测车辆的停放制动性能进行测试的效果，拓宽了测试范围，解决了现有技术的问题。并且上述装置结构简单，制作成本和测试成本都较低，将待测车辆放置在水平面上即可进行测试，无需停放在坡道上。

进一步的，上述设定下滑力可以通过如下公式计算得出：

f＝mgsinθ+fcosθ，

其中，f为设定下滑力，m为待测车辆的总质量，g为重力加速度，θ为设定坡道角度，f为最大风力。

除了本实施例所提供的上述方案之外，还可以采用其它测试方法，例如：

采用一个显示装置，与力传感器3相连，用于显示力传感器3检测到的拉力。操作人员通过观察显示装置显示的数据与设定下滑力进行比较。并且，在力传感器检测的拉力小于设定下滑力时，操作人员观察待测车辆是否发生移动，进而判断出停放制动性能是否达标。

具体的，可以在待测车辆的车轮上做标记，以便于观察待测车辆是否发生移动。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或可以互相通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。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在本发明中的具体含义。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。