CN101706374B

CN101706374B - 全挂车冲击制动系统的静态检测装置

Info

Publication number: CN101706374B
Application number: CN 200910246614
Authority: CN
Inventors: 周良生; 李志强; 卫晓军; 党潇正; 张建华; 韩燕喜; 王治国; 文雄; 巩锐
Original assignee: Beijing North Vehicle Group Corp; Military Transportation Research Institute of General Logistics Department of PLA
Current assignee: Beijing North Vehicle Group Corp; Military Transportation Research Institute of General Logistics Department of PLA
Priority date: 2009-11-25
Filing date: 2009-11-25
Publication date: 2012-01-04
Anticipated expiration: 2029-11-25
Also published as: CN101706374A

Abstract

本发明涉及一种全挂车冲击制动系统的静态检测装置，其特征是：主要由牵引环加载单元和力矩检测单元构成，所述牵引环加载单元由液压系统、机架总成、横梁总成、固定连接总成和钢丝绳总成构成，所述液压系统固定在机架总成上，机架两侧分别设有不在同一轴线上的导向轮，所述左右钢丝绳总成一端通过导向轮与横梁总成连接，另一端固定在挂车的牵引机头上。有益效果：挂车冲击制动系统检测装置能够静态检测冲击制动系统挂车的制动性能，具有携行方便、操作简单的特点，对提高挂车的行驶安全性具有重要作用。

Description

全挂车冲击制动系统的静态检测装置

技术领域

本发明属于机动车检测装置，尤其涉及一种适用于制动系统为冲击制动的全挂车冲击制动系统的静态检测装置。

背景技术

全挂车冲击制动系统的结构主要由牵引环压缩机构，钢丝拉线，制动拉线，制动器组成。工作原理：冲击制动系统的制动过程为，汽车列车行驶过程中，牵引车踩下制动踏板后，主车制动、减速。挂车由于惯性作用仍按原有速度前进，这样主车的牵引钩对挂车的牵引环产生冲击，使牵引环内的油气弹簧被压缩，从而拉紧制动拉绳，经冲击制动传感装置和传动杠杆系统传递后，使制动蹄片张开，制动器起作用，挂车产生制动。

目前有大量的冲击制动系统挂车底盘在应用。其安全性能的检查，主要是在使用前对汽车列车进行路检。目前还没有专门针对带有冲击制动系统的全挂车的制动系统性能检测装置。检索到的公开技术，据文献报道1、Flickma.Tests to Evaluate B and G Brake Torque Tester.美国政府科技报告(NTIS)，PB97-108203；2、何勇，奚文斌，裘正军.便携式拖拉机-半挂车机组制动性能检测仪.CN 2378528，2000-07-12；3、罗士中，潘庆平，罗干.一种汽车制动性能检测器.CN 2054001，1990-03-07。上述技术所检测的均为带有气压或液压制动的汽车(或汽车列车)制动性能是否合格，该技术无法检测带有冲击制动系统挂车的制动系能。

拖挂式车辆的制动性能比单一车辆的制动性能复杂的多。前者除了制动力分配较为复杂外，在制动过程中，牵引车和挂车之间的相互作用对制动稳定性也具有较大的影响。制动时，若挂车制动力大小不当，会严重影响整车制动效能及方向稳定性。

a.左右轮的制动力(矩)不平衡。会导致制动跑偏，汽车列车制动时的稳定性变差。

b.制动过度灵敏，即制动力过大。将使挂车车轴先抱死产生甩尾，从而降低了挂车制动安全性；也会让挂车常常处于制动状态，制动器很容易发热使制动性能迅速衰退，降低了制动器的使用寿命。

c.制动不灵敏或制动失效，即无制动力或制动力过小。挂车将对牵引车产生冲击，引起折叠、制动距离过大、侧滑等危险现象，影响使用安全。

制动性能检测属于国家安全技术检验的强制性检验项目，如GB7258-2004《机动车运行安全技术条件》中的7.13.1.1和7.14.1.2条分别对制动距离和制动力平衡作出了具体规定。业内亟待研制具有携行方便、操作简单的特点，对提高挂车的行驶安全性具有重要作用，能够检测冲击制动系统挂车制动性能的装置。

发明内容

本发明的目的在于克服上述技术的不足，而提供一种适用于带有冲击制动系统的全挂车冲击制动系统的静态检测装置，利用力矩测量方法，采用挂车本身作为定位点，液压系统加压，油缸产生推力，通过钢丝绳反向对牵引环施加拉力，将液压系统的推力变为对牵引环的拉力，总体上变为系统的内力，解决了牵引环压缩时挂车自身定位的问题。通过解决静态模拟冲击制动过程难题，实现冲击制动系统采用检测装置静态检测的目的。

本发明为实现上述目的，采用以下技术方案：一种全挂车冲击制动系统的静态检测装置，其特征是：主要由牵引环加载单元和力矩检测单元构成，所述牵引环加载单元由液压系统、机架总成、横梁总成、固定连接总成和钢丝绳总成构成，所述液压系统固定在机架总成上，机架两侧分别设有不在同一轴线上的导向轮，所述钢丝绳总成一端通过导向轮与横梁总成连接，另一端固定在挂车的牵引机头上；所述机架总成由两侧板、与机架底部连接的V型板、与侧板后端连接的液压推力器挡板构成，所述两侧板中间固定有中间支撑板和连接杆，两侧板前部分别固定有限位导轨，两侧板设有上述导向轮，所述中间支撑板和V型板中间固定连接有活动焊板总成或连接座总成；所述力矩检测单元主要由表式力矩扳手、轴头焊接总成、挂钩总成构成，所述轴头焊接总成包括轴套环、榫套、挂环，所述榫套设于轴套环中心，轴套环外周边均布三个挂环，所述轴套环安装在车轮的轴头上，所述挂钩总成由两端的挂钩和双向调节手柄组成，所述挂钩总成一端的挂钩与挂环挂接，挂钩总成另一端挂接在车轮的轮辋的孔中，表式力矩扳手的的榫头固定在轴头焊接总成的方孔中。

所述固定连接总成分成两种不同固定位置的活动焊板总成或连接座总成，所述活动焊板总成由薄板、伸缩板、铰链、活动挡板和中挡板依次连接成框架式活动焊板总成，所述连接座总成由依次连接的连接座焊接总成、底板和螺栓构成。

所述液压系统由液压缸和液压泵一体式的液压推力器和压力表构成。

所述钢丝绳总成由牵引环固定块、长固定销、钢丝绳、短固定销和钢丝绳固定块依次连接构成或由勾头、定位套、双向调节器、钢丝绳、和短固定销、钢丝绳固定块连接。

所述横梁总成由横梁和导向杆构成，所述横梁上设有用于固定左、右钢丝绳总成的短连接销的两个光孔，导向杆插入机架总成的限位导轨上。

本发明有益效果：挂车冲击制动系统检测装置能够静态检测冲击制动系统挂车的制动性能，具有携行方便、操作简单的特点，对提高挂车的行驶安全性具有重要作用。

附图说明

图1-2是牵引环加载单元结构示意图；

图3-4是力矩检测单元结构示意图；

图5-6是液压系统元件外形图；

图7-9是机架总成结构示意图；

图10-11是活动焊板总成结构示意图；

图12-12A，13-13A-13B是两种不同钢丝绳总成的结构示意图；

图14-15是横梁总成结构示意图；

图16-17，图16A-17A是牵引环加载单元两种安装形式的示意图；

图18-19是力矩检测单元安装在车轮的轮辋上的示意图；

图20-22是连接座总成的结构示意图。

图中：I、牵引环加载单元，II、力矩检测单元，1、活动焊板总成，1-1、薄板，1-2、伸缩板，1-3、铰链，1-4、活动挡板，1-5、中挡板，2、横梁总成，2-1、横梁，2-2、导向杆，2-3、光孔，3、液压系统，3-1、液压推力器，3-2、压力表，4、机架总成，4-1、导向轮，4-2、中间支撑板，4-3、V型板，4-4、限位导轨，4-5、侧板，4-6、液压推力器挡板，4-7、连接杆，5、钢丝绳总成，5-1、牵引环固定块，5-2、钢丝绳，5-3、长固定销，5-4、钢丝绳固定块，5-5、短固定销、5-6、双向调节器，5-7、定位套，5-8、勾头6、表式力矩扳手，7、轴头焊接总成，7-1、轴套环，7-2、榫套，7-3、挂环，8、挂钩总成，8-1、挂钩，8-2、双向调节手柄，9、连接座总成，9-1、连接座焊接总成，9-2、底板，9-3、螺栓。

具体实施方式

下面结合附图及较佳实施例详细说明本发明的具体实施方式。

详见附图，一种全挂车冲击制动系统的静态检测装置，主要由牵引环加载单元I和力矩检测单元II构成，所述牵引环加载单元由液压系统3、机架总成4、横梁总成2、活动焊板总成1或连接座总成9和钢丝绳总成5构成，所述液压系统固定在机架总成上，机架两侧分别设有不在同一轴线上的导向轮4-1，所述钢丝绳总成一端通过导向轮与横梁总成2连接，另一端固定在挂车的牵引机头上。所述固定连接总成分成两种不同固定位置的活动焊板总成或连接座总成，所述活动焊板总成由薄板1-1、伸缩板1-2、铰链1-3、活动挡板1-4和中挡板1-5依次连接成框架式活动焊板总成。所述连接座总成9由依次连接的连接座焊接总成9-1、底板9-2和螺栓9-3构成。所述液压系统由液压缸和液压泵一体式的液压推力器3-1和压力表3-2构成。液压推力器用于将液压能转换为机械能，实现牵引环压缩。所述机架总成由两侧板4-5、与其底部连接的V型板、与侧板后端连接的液压推力器挡板4-6构成，所述两侧板中间固定有中间支撑板和连接杆4-7，两侧板前部分别焊接有限位导轨4-4，两侧板设有上述导向轮4-1，所述中间支撑板4-2和V型板4-3中间插接有活动焊板总成1，活动焊板总成或连接座总成，并通过碟形螺母将活动焊板总成或连接座总成与机架总成固定成整体。在检测时，活动挡板卡在牵引机头的后端，用于固定牵引环加载单元，实现牵引环的压缩；在伸缩板上钻有六个螺栓孔，这样可根据不同挂车底盘的牵引机头的长度来调节与机架总成配合孔的位置。所述钢丝绳总成有两种结构形式，第一种由牵引环固定块5-1、钢丝绳5-2、长固定销5-3、钢丝绳固定块5-4和短固定销5-5依次连接构成，该种结构形式右钢丝绳总成的结构与左钢丝绳总成的结构除固定块的外形和尺寸不同外，其余与左钢丝绳总成的结构一致。另一种由钢丝绳固定块5-4、短连接销5-5、钢丝绳5-2、双向调节器5-6、定位套5-7和勾头5-8组成。钢丝绳总成的作用是将液压推力器的压力传递给牵引环，使牵引环压缩。所述横梁总成由横梁2-1和导向杆2-2构成，所述横梁上设有用于固定左、右钢丝绳总成的短连接销的两个光孔2-3，导向杆插入机架总成的限位导轨4-4上。在活塞伸缩时起到导向的作用。在导向杆上刻有可以读数的标尺，用于显示牵引环行程。所述力矩检测单元主要由表式力矩扳手6、轴头焊接总成7、挂钩总成8构成，所述轴头焊接总成包括轴套环7-1、榫套7-2、挂环7-3，所述榫套设于轴套环中心，轴套环外周边均布三个挂环，所述轴套环安装在车轮的轴头上，所述挂钩总成由两端的挂钩8-1和双向调节手柄8-2组成，所述挂钩总成一端的挂钩与挂环挂接，挂钩总成另一端挂接在车轮的轮辋的孔中，表式力矩扳手的的榫头固定在轴头焊接总成的轴套环方孔中。安装时通过调节双向调节手柄的长度来检测不同大小的轮辋。力矩扳手用来检测车轮的制动力矩大小。为减小操作者劳动强度，配有加力杠杆。

检测时，力矩检测单元固定在车轮的轮辋上。牵引环加载单元有两种安装方式，一种是安装在牵引机头的后面，利用活动焊板总成和钢丝绳总成实现定位，其中左、右钢丝绳长度是固定的，不可调整；另一种是利用连接座总成将牵引环加载单元固定在牵引环上，随牵引环一起移动。首先将连接座焊接总成、底板和螺栓固定在牵引环上；再将装有液压系统的机架总成的连接杆卡在连接座总成的凹槽内，实现机架总成的定位；左、右钢丝绳总成的两端分别固定在牵引机头的后端和横梁总成上，其中左、右钢丝绳长度可根据不同挂车进行调整。虽然根据挂车车型不同其安装位置有所不同，但是工作原理是一样的。

工作原理：首先对牵引环进行压缩，模拟牵引环被撞击时的状态，在牵引环被压缩后，分别测出能够使左、右车轮转动的力矩。根据所测得的(牵引环位移，力矩)对应关系，判定所检挂车的制动系统的制动力矩大小是否合格。

一、检测过程

(1)安装牵引环加载单元

首先将液压系统固定在机架总成上，随后将横梁总成的导向杆的插入机架总成限位导轨中；将活动焊板总成安装在机架总成上，再将左、右钢丝绳总成的两端分别固定在牵引环上和横梁总成上；最后根据牵引机头的长度选用活动焊板与机架总成的配合孔，并用蝶形螺母进行锁紧；或采用另一种安装方式：即利用连接座总成将牵引环加载单元固定在牵引环上，随牵引环一起移动。首先将连接座焊接总成、底板和螺栓固定在牵引环上；再将装有液压系统的机架总成的连接杆卡在连接座总成的凹槽内，实现机架总成的定位；左、右钢丝绳总成的两端分别固定在牵引机头的后端和横梁总成上，其中左、右钢丝绳长度可根据不同挂车通过定位套实现调整。

(2)安装力矩检测单元

首先将轴头焊接总成的轴套环安装在车轮的轴头上，再将挂钩总成的两端分别固定在轴头焊接总成和车轮轮辋的孔中。通过调节挂钩总成的双向调节手柄实现锁紧。最后将力矩扳手的的榫头固定在轴头焊接总成的方孔中。

(3)压缩牵引环

手摇液压总成手柄，活塞被压缩，左、右钢丝绳总成拉紧牵引环，牵引环被压缩，制动系统起作用。此时油管内的压力增加，活塞杆伸长，牵引环不断被压缩；同时读取标尺读数，待达到规定数值后，停止摇动液压总成手柄。

(4)检测制动力矩

利用力矩扳手用力转动轮辋使其转动，并读取使轮辋转动的力矩值。

(5)对比标准表格，判定结果

将检测数值与规定数值对比，判定该侧车轮的制动系统是否合格。

1.标准表格的数据获取过程(判定合格标准的过程)

(1)先取数台依据GB-7258-2004《机动车运行安全技术条件》经路试检测制动系统检测合格的挂车，利用本检测装置测出(s，M)的点，作为标准值。

(2)根据实际情况，修正(s，M)，分别计算出(s，M_max)，(s，M_min)。

(3)根据测出结果绘出一张标准的(s，M)表。

(4)根据标准的(s，M)表，再对所调节的挂车进行路试，修正标准表格，经反复试验得出一张最终的(s，M)表。

(5)检测时根据检测结果与(s，M)表中的标准值作比较：

a.若M_min≥M_测，则认为制动制动力不足；

b.若M_max≤M_测，则认为制动过于灵敏；

c.δ·M_测右＜M_测左＜λ·M_测右(或δ·M_测左＜M_测右＜λ·M_测左)，则认为左右力矩平衡，否则认为左右力矩不平衡。

其中：s-牵引环的位移，在导向轨横梁标尺的读数；

M-使车轮转动的力矩；

M_max-能让车轮转动允许的最大力矩；

M_min-能让车轮转动允许的最小力矩；

M_测左-实际测得能使左侧车轮转动所需力矩；

M_测右-实际测得能使右侧车轮转动所需力矩；

δ，γ-修正系数。

在试验的过程中，共使用了20台车次。标尺读数分别从35-60mm，以1mm位单位，反复试验，分别测出相应的(牵引环位移，制动力矩)，得出了一张(牵引环位移，制动力矩)表格。然后根据此表格对挂车进行制动力矩调节，再进行路试检验是否符合国家标准。反复上述试验，得出最终能够结合实际情况使用的标准表格，检测人员根据此表格对应的数据，即可得出所测挂车的制动性能是否合格。

二、试验结果的部分数据

表一 1^#挂车检测数据

表二 2#挂车检测数据

表三 3#挂车检测数据

表四 4#挂车检测数据

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的结构作任何形式上的限制。凡是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，均仍属于本发明的技术方案的范围内。

Claims

1.一种全挂车冲击制动系统的静态检测装置，其特征是：主要由牵引环加载单元和力矩检测单元构成，所述牵引环加载单元由液压系统、机架总成、横梁总成、固定连接总成和钢丝绳总成构成，所述液压系统固定在机架总成上，机架两侧分别设有不在同一轴线上的导向轮，所述钢丝绳总成一端通过导向轮与横梁总成连接，另一端固定在挂车的牵引机头上；所述机架总成由两侧板、与其底部连接的V型板、与侧板后端连接的液压推力器挡板构成，所述两侧板中间固定有中间支撑板和连接杆，两侧板前部分别固定有限位导轨，两侧板设有上述导向轮，所述中间支撑板和V型板中间固定连接有固定连接总成；所述力矩检测单元主要由表式力矩扳手、轴头焊接总成、挂钩总成构成，所述轴头焊接总成包括轴套环、榫套、挂环，所述榫套设于轴套环中心，轴套环外周边均布三个挂环，所述轴套环安装在车轮的轴头上，所述挂钩总成由两端的挂钩和双向调节手柄组成，所述挂钩总成一端的挂钩与挂环挂接，挂钩总成另一端挂接在车轮的轮辋的孔中，表式力矩扳手的的榫头固定在轴头焊接总成的方孔中。

2.根据权利要求1所述的全挂车冲击制动系统的静态检测装置，其特征是：所述固定连接总成分成两种不同固定位置的活动焊板总成或连接座总成，所述活动焊板总成由薄板、伸缩板、铰链、活动挡板和中挡板依次连接成框架式活动焊板总成，所述连接座总成由依次连接的连接座焊接总成、底板和螺栓构成。

3.根据权利要求1所述的全挂车冲击制动系统的静态检测装置，其特征是：所述液压系统由液压缸和液压泵一体式的液压推力器和压力表构成。

4.根据权利要求1所述的全挂车冲击制动系统的静态检测装置，其特征是：所述钢丝绳总成由牵引环固定块、钢丝绳、长固定销、钢丝绳固定块和短固定销依次连接构成或由钢丝绳固定块、短连接销、钢丝绳、双向调节器、定位套和勾头连接构成。

5.根据权利要求1所述的全挂车冲击制动系统的静态检测装置，其特征是：所述横梁总成由横梁和导向杆构成，所述横梁上设有用于固定左、右钢丝绳总成的短连接销的两个光孔，导向杆插入机架总成的限位导轨上。