CN103207093A - 机车制动装置的试验系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种机车制动装置的试验系统，制动装置包括制动机和基础制动装置，该试验系统包括操纵台、电空制动柜，还包括等比例模拟制动机制动管路的模拟制动管路，模拟制动管路环绕形成模拟制动管排，电空制动柜连接模拟制动管排。该试验系统的模拟制动管排与实际制动管路按照等比例进行模拟，提高了试验结果的精确性和可参考价值；而且，排状结构在满足和实际制动管路系统体积相当的前提下，易于摆放，无需占用试验台的大量空间，也无需设置于试验台内部，则试验台的改进和检修会相对容易，与此同时，管排的接口位置的拆卸维护等也易于进行，从而降低了维护成本。
Description
技术领域
本发明涉及工程机械技术领域，特别涉及一种机车制动装置的试验系统。
背景技术
机车制动装置通常包括制动机以及基础制动装置。制动机是产生制动原动力并能够对其进行操纵和控制；基础制动装置是传送制动原动力并产生实际制动力的部分，是使列车停止的执行机构。
基础制动装置一般包括带停放制动器和不带停放制动器，制动器依靠摩擦力进行工作，通常和制动机配合使用。上述的不带停放制动器主要是使列车停止运动，而带停放制动器的主要作用是当机车停车后防止机车意外溜放。
制动机的核心结构在于其制动管路系统，制动所需的原动力主要由压缩气体产生，压缩气体需经过制动机的制动管路系统，制动管路一般包括第一闸缸管、第二闸缸管、列车管、均衡管，以及平均管等。由于制动机能够产生制动原动力，制动机的性能对整个对机车制动装置具有重要意义，故对机车制动装置的试验一般针对制动机进行。
目前，国内外现有的机车制动机试验装置主要包括操作台、制动机的电空制动柜以及与电空制动柜连接的容积风缸，容积风缸模拟制动机的制动管路系统，容积风缸具有若干缸体，各缸体分别模拟制动管路系统的一种管路。设置容积风缸的原因在于，制动管路系统中各制动管路的长度较长，将制动管路原样模拟难以在空间上实现，故采用等体积的缸体模拟制动管路。电空制动柜与操作台连接后，通过操作台上的大、小闸以及按钮对电空制动柜进行操控，以便检测产品的相关性能。
上述技术方案存在下述缺陷：
第一、容积风缸模拟制动管路时，空气波在容积风缸缸体中的运行路径和运行状态与在实际制动管路中的工况还是有所区别，导致试验效果并不是很理想；而且，制动机的制动管路系统包括多种管路，各种管路均具有相当的长度，体积较大，为了保证容积风缸能够模拟制动管路系统，容积风缸中各缸体的体积必然偏大，大体积的容积风缸仅适宜安放于试验台内部，占用了试验台的大量空间，同时也导致试验台的改进和维护非常麻烦。
第二、容积风缸中各缸体的容积难以调整，无法适应不同机车的制动管路系统，故通用性较差，且一旦缸体部分发生损坏，维护成本偏高。
有鉴于此，如何改进机车制动装置的试验系统，以减小模拟系统所占的空间，节约维修成本，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的目的为提供一种机车制动装置的实验系统。该试验系统能够减小模拟系统占用的空间，解决维修成本。
本发明提供的机车制动装置的试验系统，制动装置包括制动机和基础制动装置，该试验系统包括操纵台、电空制动柜，还包括等比例模拟制动机制动管路的模拟制动管路，所述模拟制动管路环绕形成模拟制动管排，所述电空制动柜连接所述模拟制动管排。
该试验系统的模拟制动管排中各模拟制动管路与实际的模拟制动管路按照等比例进行模拟，使得空气波在模拟制动管排中的运行工况与实际情况基本一致，从而提高了试验结果的精确性和可参考价值；
而且，各模拟制动管路环绕形成模拟制动管排，排状结构在满足和实际制动管路系统体积相当的前提下，易于摆放，无需占用试验台的大量空间，也无需设置于试验台内部，可以摆放或是挂接于试验台的侧面，则试验台的改进和检修会相对容易，比如，试验台电路部分的改进和检修将不受干涉，与此同时，管排的接口位置的拆卸维护等也易于进行，从而降低了维护成本。
优选地，所述模拟制动管排包括若干管段，所述管段之间通过管接头连接。
模拟制动管排由分体的多根管段连接形成，当需要试验的制动管路系统型号发生改变时，只需增加或是减少相应的管段的数目即可，如此设计，使得试验系统的通用性很强，维修、更换也较为方便。
优选地，所述模拟制动管路包括第一模拟闸缸管、第二模拟闸缸管、模拟列车管、模拟均衡管、模拟平均管。
优选地，所述模拟制动管排还设有单管夹和安装轨；所述模拟制动管排中处于同一排的各模拟制动管路均设有夹持对应模拟制动管路的单管夹；同一排的各所述单管夹均固定于同一所述安装轨。
如此，可以保证模拟制动管排通气后，各管路能够稳定地置放，不会松散、晃动。
优选地，所述模拟制动管排的底部设有所述安装轨和导轨，所述导轨具有支脚，所述安装轨固定于所述导轨上。
导轨使得模拟制动管排能够更为平稳地摆放。
此五种制动管路对制动管路系统的工作起到决定性的作用，故可以仅对上述五种管路进行模拟，以在保证试验结果精确度的前提下，尽量简化试验系统，降低成本。
优选地，还包括容积风缸，所述容积风缸的各缸体分别模拟机车上与之对应的一套基础制动装置。
该试验系统不仅可以观测制动机的试验结果，还可以查看从操控制动机产生制动原动力后，通过基础制动装置执行制动的模拟过程，从而更为全面地掌握机车制动系统的工况，为制动系统的安全性核查和技术改进提供更为科学的依据。
优选地，还包括基础制动台架，所述基础制动台架上置有配套于机车一个车轴上的基础制动装置；所述容积风缸的各缸体分别模拟机车其他车轴上的基础制动装置。
该试验系统结合了真实和模拟的基础制动装置，真实基础制动装置可以更形象直观地展示实际的制动执行工况，而模拟基础制动装置可以基本反应其他装置的制动执行工况，容积风缸的模拟相对于全部设置真实的基础制动装置可以节约大量的空间。因此，二者结合后，能够在试验空间有限的情况下，既全面又真实地反应制动工况。
优选地，所述基础制动台架上的所述基础制动装置包括带停放制动器、不带停放制动器、分别显示空气制动和停放制动状态的两个指示器，以及能够分别由所述带停放制动器、所述不带停放制动器抱紧的两套轮盘。
如此设计，可以获得更为完整的制动系统工作过程。
优选地，所述操纵台设有两个以上模拟机车司机室的操纵端，各所述操纵端分别控制一套所述电空制动柜、所述模拟制动管排。
如此设计，可以模拟两种以上的机车进行多机重联试验，而不需要额外增加试验台。。
优选地，所述操纵台设有模拟机车两端司机室的两个所述操纵端。
该试验系统可以模拟两个司机室，以分别进行换端操纵同一机车，从而完整地模拟同一机车的制动操作。
优选地，所述操纵台上还设有显示试验工况的显示装置，所述显示装置与所述操纵台内的制动控制单元连接。
显示装置能够让试验操作人员直观地了解试验结果，并能够根据显示数据及时地作相应地调试。
优选地，所述显示装置通过试验系统的CAN总线和所述操纵台内的制动控制单元连接。
CAN总线为获取试验系统各种检测数据的线路，显示装置通过CAN总线连接制动控制单元，则无需单独设置连接线路，从而简化系统结构，节省成本。
附图说明
图1为本发明所提供机车制动装置的试验系统一种具体实施例的结构示意图；
图2为图1中模拟制动管排的结构示意图；
图3为图2中模拟制动管排的立体图。
图1-3中：
11电空制动柜、12操纵台、121第一操纵端、122第二操纵端、13模拟制动管排、131模拟平均管、132第一模拟闸缸管、133第二模拟闸缸管、134模拟列车管、135模拟均衡管、13a管接头、13b单管夹、13c导轨、13d安装轨、14容积风缸、15基础制动台架、151不带停放制动器、152带停放制动器
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
请参考图1-3，图1为本发明所提供机车制动装置的试验系统一种具体实施例的结构示意图；图2为图1中模拟制动管排的结构示意图；图3为图2中模拟制动管排的立体图。
机车的制动装置主要包括制动机和基础制动装置，可以参考背景技术部分。该实施例中的试验系统包括操纵台12、电空制动柜11，试验操作人员可以通过操纵台12控制电空制动柜11，操纵台12模拟机车司机室。
另外，试验系统还包括等比例模拟制动机制动管路的模拟制动管路，等比例(1∶1比例)即按照实际的制动管路制作，使得模拟制动管路与真实的制动管路具有相同的长度、管径。同时，模拟制动管路环绕形成模拟制动管排13，如图2、3所示，模拟制动管路大致螺旋地环绕，螺旋后形成管排状。
需要说明的是，本领域技术人员可以根据实际的空间需求或是摆放需求，选择合适的环绕方式。为了尽量减少占用的体积，多种模拟制动管路环绕后可以形成一排模拟制动管排13，比如蛇形管排，也可以形成一排以上且并列设置的模拟制动管排13，或是相互交叉的管排，还可以螺旋环绕成螺旋框状的管排结构，如此设计，便于搬运，也可以保证模拟制动管排13的强度且更易于整体布置，使空间利用率得到有效利用，而且也有利于各接口的设置。可以参照图3理解，图3中，模拟制动管排13包括多排，各排呈框状结构，螺旋形成，且部分框状管排位于另外的部分框状管排的内部。
模拟制动管排13形成后，将电空制动柜11连接模拟制动管排13，如图1所示，模拟制动管排13中具有与电空制动柜11相应接口连接的接口，以便电空制动柜11控制。为了便于接口连接，模拟制动管排13上的接口可以位于同一直线上，如图3所示，模拟制动管排13的两侧分别有两排接口，包括与电空制动柜11连接的接口，也包括与操纵台12连接的接口。
上述试验系统中模拟制动管路系统的结构为模拟制动管排13，相较于背景技术中的容积风缸14，显然具有下述技术优势：
第一、模拟制动管排13的管路与实际的模拟制动管路按照等比例进行模拟，使得空气波在模拟制动管排13中的运行工况与实际情况基本一致，从而提高了试验结果的精确性和可参考价值；
第二、模拟制动管路环绕形成模拟制动管排13，排状结构在满足和实际制动管路系统体积相当的前提下，易于摆放，无需占用试验台的大量空间，也无需设置于试验台内部，可以摆放或是挂接于试验台的侧面，则试验台的改进和检修会相对容易，比如，试验台电路部分的改进和检修将不受干涉，与此同时，管排的接口位置的拆卸维护等也易于进行，从而降低了维护成本。
进一步地，模拟制动管排13可以包括若干分体的管段，各管段之间可以通过管接头13a连接以形成模拟制动管排13。图3中，一排框状结构可由两段管段连接形成，管段呈L形，以便呈环绕之状，节省空间。当然，管段也可以是直管。
模拟制动管排13由分体的多根管段连接形成，当需要试验的制动管路系统型号发生改变时，只需增加或是减少相应的管段的数目即可；为了进一步提高调节的灵活性，也可以制作若干种具有特定型号的标准管段，比如1m管段、0.8m管段、0.5m管段等。可见，如此设计，使得试验系统的通用性很强，维修、更换也较为方便。另外，多根管段连接形成模拟制动管路的同时也就环绕呈管排状，即易于形成管排。
可以想到，不设置多根独立管段也是可以的，比如，直接下料成所需长度的制动管路，再通过工艺流程进行弯曲以环绕形成管排。需要说明的是，多根管段之间也并非限于通过管接头13a连接，比如，可采用焊接、法兰连接等连接方式，当然，管接头13a连接易于拆卸，安装成本较低。
上述实施例中，模拟制动管排13具体可以包括模拟平均管131、第一模拟闸缸管132、第二模拟闸缸管133、模拟列车管134、模拟均衡管135，此五种制动管路对制动管路系统的工作起到决定性的作用，故可以仅对上述五种管路进行模拟，以在保证试验结果精确度的前提下，尽量简化试验系统，降低成本。
针对上述实施例，模拟制动管排13还可以设置单管夹13b和安装轨13d，处于同一排的各模拟制动管路均可以设置夹持对应模拟制动管路的单管夹13b，然后将同一排的各单管夹13b均固定至同一安装轨13d上，如此，可以保证模拟制动管排13通气后，各管路能够稳定地置放，不会晃动。如图3所示，模拟制动管排13螺旋形成，具有上下左右四排，各排均设有一安装轨13d和相应数目的单管夹13b。
当模拟制动管排13的底部呈管排状，且模拟制动管排13置放于地面或是台架上时，其底部还可以设置导轨13c，底部的安装轨13d可以固定在导轨13c上，可以通过焊接或是其他常规方式实现固定。导轨13c具有支脚，以便更为平稳地摆放模拟制动管排13。如图3所示，模拟制动管排13的底部设有两根导轨13c，导轨13c的截面呈U形，U形开口朝下，摆放时，导轨13c支撑于地面，其U形侧壁相当于支脚，支撑稳定性较高。
如图1所示，试验系统还可以包括容积风缸14，容积风缸14的各缸体分别模拟机车上与之对应的一套基础制动装置。如背景技术所述，基础制动装置一般包括带停放制动器152和不带停放制动器151。机车的轴数并不固定，比如6轴、8轴等，各车轴上均设有一套基础制动装置，机车的某些车轴上也可能仅设有不带停放制动器151。容积风缸14的缸体数目可以与车轴数目对应，即每根车轴上的基础制动装置均有对应的缸体进行模拟；也可以仅模拟部分车轴上的基础制动装置，缸体数目和被模拟的基础制动装置的数目一致，即一个缸体模拟一套与之对应的基础制动装置。容积风缸14与电空制动柜11连接。
则该试验系统不仅可以观测制动机的试验结果，还可以查看从操控制动机产生制动原动力后，通过基础制动装置执行制动的模拟过程，从而更为全面地掌握机车制动系统的工况，为制动系统的安全性核查和技术改进提供更为科学的依据。
需要说明的是，容积风缸14在模拟制动器时，其体积相对较小，而且由于采用了模拟制动管排13，试验台可以节省出大量空间，使得模拟制动器的容积风缸14易于布置。
在此基础上，本实验系统还可以进一步包括基础制动台架15，基础制动台架15上置有配套于机车一个车轴上的基础制动装置，即设置一套真实的基础制动装置，此时，容积风缸14的各缸体分别模拟机车其他车轴上的基础制动装置。本实验系统设置真实的基础制动装置包括带停放制动器152和不带停放制动器151，如图1所示。试验时，两种制动器与电空制动柜11连接。
如此设计，该试验系统结合了真实和模拟的基础制动装置，真实基础制动装置可以更形象直观地展示实际的制动执行工况，而模拟基础制动装置可以基本反应其他装置的制动执行工况，容积风缸14的模拟相对于全部设置真实的基础制动装置可以节约大量的空间。因此，二者结合后，能够在试验空间有限的情况下，既全面又真实地反应制动工况。
基础制动台架15还可以包括分别显示空气制动和停放制动状态的两个指示器以及两套轮盘，两套轮盘能够分别由真实的带停放制动器152和不带停放制动器151抱紧，即再现制动时的夹钳动作，产生制动力。两个指示器即停放制动指示器和空气制动指示器，针对制动器空气制动和停放制动两种工况，具有如下功能：当停放制动缓解、空气制动投入时，停放制动指示器和空气制动指示器分别显示为绿灯和红灯；当停放制动投入、空气制动缓解时，停放制动指示器和空气制动指示器分别显示为红灯和绿灯。如此设计，可以获得更为完整的制动系统工作过程。还可以设置驱动装置以使轮盘处于转动状态，制动器抱紧转动的轮盘而制动时，则几乎可以完全还原机车实际制动工况，使试验效果更为完美。
对于上述各实施例，还可以对操作台作出进一步改进。如图1所示，操纵台12上可以设置两个以上模拟机车司机室的操纵端，即可以将多个操作端整合到一台操纵台12上，且各操纵端分别控制一套电空制动柜11、模拟制动管排13，图1中设有两个操纵端，即第一操纵端121和第二操纵端122，相应地设置两套模拟制动管排13、电空制动柜11、容积风缸14。如此设计，可以模拟两种以上的机车进行多机重联试验，而不需要额外增加试验台。操纵台12也可以设置模拟机车两端司机室的两个操纵端，此时，该试验系统可以模拟同一机车的两个司机室，以分别进行换端操纵同一机车，从而完整地模拟同一机车的制动操作。
上述各实施例中，可以在操纵台12上设置显示试验工况的显示装置(图中未显示)。操纵台12内会设置制动控制单元，显示装置需与操纵台12内的制动控制单元连接，以获取试验数据进行显示。显示装置能够让试验操作人员直观地了解试验结果，并能够根据显示数据及时地作相应地调试。
进一步地，显示装置可以通过试验系统的CAN总线和操纵台12内的制动控制单元连接。CAN总线为获取试验系统各种检测数据的线路，显示装置通过CAN总线连接制动控制单元，则无需单独设置连接线路，从而简化系统结构，节省成本。
以上对本发明所提供的一种机车制动装置的试验系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
Claims (12)
1.一种机车制动装置的试验系统，制动装置包括制动机和基础制动装置，该试验系统包括操纵台(12)、电空制动柜(11)，其特征在于，还包括等比例模拟制动机制动管路的模拟制动管路，所述模拟制动管路环绕形成模拟制动管排(13)，所述电空制动柜(11)连接所述模拟制动管排(13)。
2.如权利要求1所述的机车制动装置的试验系统，其特征在于，所述模拟制动管排(13)包括若干管段，所述管段之间通过管接头(13a)连接。
3.如权利要求1所述的机车制动装置的试验系统，其特征在于，所述模拟制动管路包括第一模拟闸缸管(132)、第二模拟闸缸管(133)、模拟列车管(134)、模拟均衡管(135)、模拟平均管(131)。
4.如权利要求1所述的机车制动装置的试验系统，其特征在于，所述模拟制动管排(13)还设有单管夹(13b)和安装轨(13d)；所述模拟制动管排(13)中处于同一排的各模拟制动管路均设有夹持对应模拟制动管路的单管夹(13b)；同一排的各所述单管夹(13b)均固定于同一所述安装轨(13d)。
5.如权利要求4所述的机车制动装置的试验系统，其特征在于，所述模拟制动管排(13)的底部设有所述安装轨(13d)和导轨(13c)，所述导轨(13c)具有支脚，所述安装轨(13d)固定于所述导轨(13c)上。
6.如权利要求1-5任一项所述的机车制动装置的试验系统，其特征在于，还包括容积风缸(14)，所述容积风缸(14)的各缸体分别模拟机车上与之对应的一套基础制动装置。
7.如权利要求6所述的机车制动装置的试验系统，其特征在于，还包括基础制动台架(15)，所述基础制动台架(15)上置有配套于机车一个车轴上的基础制动装置；所述容积风缸(14)的各缸体分别模拟机车其他车轴上的基础制动装置。
8.如权利要求7所述的机车制动装置的试验系统，其特征在于，所述基础制动台架(15)上的所述基础制动装置包括带停放制动器(152)、不带停放制动器(151)、分别显示空气制动和停放制动状态的两个指示器以及能够分别由所述带停放制动器(152)、所述不带停放制动器(151)抱紧的两套轮盘。
9.如权利要求1-5任一项所述的机车制动装置的试验系统，其特征在于，所述操纵台(12)设有两个以上模拟机车司机室的操纵端，各所述操纵端分别控制一套所述电空制动柜(11)、所述模拟制动管排(13)。
10.如权利要求9所述的机车制动装置的试验系统，其特征在于，所述操纵台(12)设有模拟机车两端司机室的两个所述操纵端。
11.如权利要求1-5任一项所述的机车制动装置的试验系统，其特征在于，所述操纵台(12)上还设有显示试验工况的显示装置，所述显示装置与所述操纵台(12)内的制动控制单元连接。
12.如权利要求11所述的机车制动装置的试验系统，其特征在于，所述显示装置通过试验系统的CAN总线和所述操纵台(12)内的制动控制单元连接。
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