CN105806611A - 制动器疲劳测试系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种制动器疲劳测试系统，包括：控制台(1)，所述控制台(1)包括向待检测的制动器(4)充气及排气的风源控制系统；试验平台(2)，所述试验平台(2)包括底座(24)、设置于所述底座(24)上的制动器安装架(23)及模拟轮对安装架(25)、设置于模拟轮对安装架(25)上的模拟轮对(22)；用于对所述模拟轮对(22)施加轴向位移的轮对轴向加载装置(3)。本发明提供的制动器疲劳测试系统，将待检测的制动器安装于制动器安装架上，模拟制动器制动时轮对受到的压力及轴向作用力，以便于在该作用力下对制动器进行疲劳试验，进而得出制动器的闸瓦及制动器本身的性能参数。
Description
技术领域
本发明涉及检测设备技术领域，特别涉及一种制动器疲劳测试系统。
背景技术
机车制动器是机车产生制动动作的执行部分。制动方式为：向制动器充压缩空气，使得制动器的闸瓦托向轮对伸出，制动器的闸瓦压紧轮对的外弧面，从而产生摩擦力。该摩擦力阻止轮对继续转动，从而实现制动效果。
目前，对于制动器的疲劳测试系统中，仅对于制动器的闸瓦相对于轮对的压力进行测试。
但是，在制动器实际使用过程中，制动器安装在转向架构架上。由于转向架轴箱中的轴承之间存在间隙，机车运行时，轮对相对于构架存在相对于轮对轴向方向的窜动。制动器的闸瓦压紧轮对产生摩擦制动力后，由于存在轮对轴向方向的窜动，轮对对闸瓦施加轮对轴向作用力。由于轮对轴向方向的窜动作用力较大且作用频繁，对制动器的闸瓦及制动器本身的性能影响较大，因此，轮对受到的压力及轴向作用力对制动器的疲劳寿命存在较高影响。
因此，如何进行轮对受到的压力及轴向作用力时的疲劳试验，是本技术领域人员亟待解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种制动器疲劳测试系统，以进行轮对受到的压力及轴向作用力时的疲劳试验。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
从上述的技术方案可以看出，本发明提供的一种制动器疲劳测试系统，包括：
控制台，所述控制台包括向待检测的制动器充气及排气的风源控制系统；
试验平台，所述试验平台包括底座、设置于所述底座上的制动器安装架及模拟轮对安装架、设置于模拟轮对安装架上的模拟轮对；
用于对所述模拟轮对施加轴向位移的轮对轴向加载装置。
优选地，上述制动器疲劳测试系统中，所述试验平台还包括沿所述轮对轴向加载装置驱动方向设置的滑道，所述滑道固定于所述模拟轮对安装架上；
与所述模拟轮对连接的安装板，所述安装板与所述滑道滑动配合；
所述轮对轴向加载装置的驱动端与所述模拟轮对连接。
优选地，上述制动器疲劳测试系统中，所述试验平台还包括用于调节所述制动器的闸瓦到所述模拟轮对之间间隙的间隙调节机构。
优选地，上述制动器疲劳测试系统中，所述间隙调节机构驱动所述模拟轮对安装架沿靠近及远离所述制动器安装架的方向移动。
优选地，上述制动器疲劳测试系统中，所述底座上具有沿所述模拟轮对安装架与所述制动器安装架的排列方向布置的滑槽，所述模拟轮对安装架与所述滑槽配合滑动。
优选地，上述制动器疲劳测试系统中，所述间隙调节机构具有与所述底座固定连接的支撑座及转动设置于所述支撑座上的自锁螺纹传动丝杆；所述自锁螺纹传动丝杆的一端与所述模拟轮对安装架连接。
优选地，上述制动器疲劳测试系统中，所述自锁螺纹传动丝杆的另一端设置有手动轮。
优选地，上述制动器疲劳测试系统中，所述轮对轴向加载装置固定设置于所述模拟轮对安装架上。
优选地，上述制动器疲劳测试系统中，还包括用于检测所述模拟轮对的传感系统；
所述传感系统包括：
用于检测所述模拟轮对的轴向位移的位移传感器；
用于检测所述模拟轮对受到轴向压力的轴向力传感器；
用于检测所述模拟轮对受到的径向压力的径向力传感器。
优选地，上述制动器疲劳测试系统中，所述控制台还包括与所述传感系统通信连接的显示器。
优选地，上述制动器疲劳测试系统中，所述控制台还包括急停按钮。
优选地，上述制动器疲劳测试系统中，所述控制台还包括与所述风源控制系统通信连接，用于检测压力的风压表。
优选地，上述制动器疲劳测试系统中，所述控制台还包括用于硬件保护的报警装置。
优选地，上述制动器疲劳测试系统中，所述报警装置为声光报警装置。
优选地，上述制动器疲劳测试系统中，所述控制台还包括用于控制所述轮对轴向加载装置开关的第一控制单元。
优选地，上述制动器疲劳测试系统中，所述控制台还包括用于控制所述风源控制系统充排气及充气压力的第二控制单元。
本发明提供的制动器疲劳测试系统，将待检测的制动器安装于制动器安装架上，通过控制台的风源控制系统向制动器充气，使得制动器的闸瓦与模拟轮对接触，向模拟轮对施加径向的压力。此状态为制动器施加制动动作后的状态。轴向加载装置驱动模拟轮对施加轴向位移，使得制动器的闸瓦及闸瓦托沿模拟轮对的轴向移动一定位移，进而模拟制动器制动时轮对受到的压力及轴向作用力，以便于在该作用力下对制动器进行疲劳试验，进而得出制动器的闸瓦及制动器本身的性能参数。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的制动器疲劳测试系统的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的制动器疲劳测试系统的局部示意图。
具体实施方式
本发明公开了一种制动器疲劳测试系统，以便于进行轮对受到的压力及轴向作用力时的疲劳试验。
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。
请参考图1和图2，图1为本发明实施例提供的制动器疲劳测试系统的结构示意图；图2为本发明实施例提供的制动器疲劳测试系统的局部示意图。
本发明实施例提供的一种制动器疲劳测试系统，包括控制台1、试验平台2及轮对轴向加载装置3。控制台1包括风源控制系统，风源控制系统向待检测的制动器4充气及排气。试验平台2包括底座24、制动器安装架23、模拟轮对安装架25及模拟轮对22。制动器安装架23及模拟轮对安装架25设置于底座24上，模拟轮对22设置于模拟轮对安装架25上；轮对轴向加载装置3用于对模拟轮对22施加轴向位移。
本发明实施例提供的制动器疲劳测试系统，将待检测的制动器4安装于制动器安装架23上，通过控制台1的风源控制系统向制动器4充气，使得制动器4的闸瓦与模拟轮对22接触，向模拟轮对22施加径向的压力。此状态为制动器施加制动动作后的状态。轴向加载装置3驱动模拟轮对22施加轴向位移，使得制动器4的闸瓦及闸瓦托沿模拟轮对22的轴向移动一定位移，进而模拟制动器4制动时轮对受到的压力及轴向作用力，以便于在该作用力下对制动器4进行疲劳试验，进而得出制动器4的闸瓦及制动器本身的性能参数。
可以理解的是，模拟轮对22优选加工为弧状结构件，仅需使其具有与制动器4的闸瓦接触的弧面即可，进而缩小了模拟轮对22的体积，提高了制动器疲劳测试系统的结构紧凑性。
试验平台2还包括沿轮对轴向加载装置3驱动方向设置的滑道27，滑道固定于模拟轮对安装架25上；与模拟轮对22连接的安装板26，安装板26与滑道27滑动配合；轮对轴向加载装置3的驱动端与模拟轮对22连接。由于轮对轴向加载装置3用于对模拟轮对22施加轴向位移，因此，轴向加载装置3的驱动方向沿模拟轮对22的轴向方向设置。通过上述设置，使得轮对轴向加载装置3驱动模拟轮对22沿其轴向运动时，安装板26与滑道27配合滑动，进一步提高了模拟轮对22沿其轴向运动的稳定性。
优选地，轮对轴向加载装置3为往复气缸。其中，往复气缸的伸缩运动施加于模拟轮对22上，模拟了轮对轴向窜动的情况。
试验平台2还包括用于调节制动器4的闸瓦到模拟轮对22之间间隙的间隙调节机构21。通过间隙调节机构21，调节制动器4的闸瓦到模拟轮对22之间的间隙，以便于适配不同类型的制动器4，提高了通用性。其中，可以根据检测不同类型的制动器4的疲劳强度而更换相应的模拟轮对22，进一步提高检测精确性。即，模拟轮对22可拆卸的设置于模拟轮对安装架25上。
在本实施例中，间隙调节机构21驱动模拟轮对安装架25沿靠近及远离制动器安装架23的方向移动。即，间隙调节机构21通过驱动模拟轮对安装架25移动间接移动模拟轮对安装架25上的模拟轮对22，达到调节制动器4的闸瓦到模拟轮对22之间间隙的作用。也可以使间隙调节机构21设置于模拟轮对安装架25与模拟轮对22之间，通过调节模拟轮对安装架25与模拟轮对22之间的距离达到调节制动器4的闸瓦到模拟轮对22之间间隙的作用，在此不再详细介绍且均在保护范围之内。
底座24上具有沿模拟轮对安装架25与制动器安装架23的排列方向布置的滑槽，模拟轮对安装架25与滑槽配合滑动。通过上述设置，使得在上述间隙调节过程中，模拟轮对安装架25沿底座24上的滑槽滑动，进一步提高了调节稳定性。
优选地，间隙调节机构21具有与底座24固定连接的支撑座及转动设置于支撑座上的自锁螺纹传动丝杆；自锁螺纹传动丝杆的一端与模拟轮对安装架25连接。通过旋转自锁螺纹传动丝杆，调节支撑座与模拟轮对安装架25之间的距离；由于支撑座固定连接于底座24上，因此，驱动模拟轮对安装架25移动。也可以设置为伸缩气缸或直线电机等作为间隙调节机构21，在此不再一一累述。
进一步地，自锁螺纹传动丝杆的另一端设置有手动轮。通过设置手动轮，方便了自锁螺纹传动丝杆的调节。
轮对轴向加载装置3固定设置于模拟轮对安装架25上。以便于确定轮对轴向加载装置3与模拟轮对22的相对位置。也可以使轮对轴向加载装置3随着模拟轮对安装架25共同移动。
本发明实施例提供的制动器疲劳测试系统中，还包括用于检测模拟轮对22的传感系统5；传感系统5包括位移传感器51、轴向力传感器52及径向力传感器53。其中，位移传感器51用于检测模拟轮对22的轴向位移，轴向力传感器52用于检测模拟轮对22受到轴向压力；径向力传感器53用于检测模拟轮对22受到的径向压力。通过上述传感系统5，可以直接得出相应数值，并绘制位移-载荷曲线，以便于更直观的得出制动器4的闸瓦及制动器本身的性能参数。
优选地，控制台1还包括与传感系统5通信连接的显示器14。以便于显示检测数值。在绘制曲线的实施例中，可以将曲线直接通过显示器14传递给操作人员。
出于安全性能的考虑，控制台1还包括急停按钮11，以便于紧急停止制动器疲劳测试系统。可以理解的是，控制台1上还设置有相应的控制按钮，如开启按钮、关闭按钮及调节轮对轴向加载装置3的位移尺寸的调节按钮等，在此不再详细介绍。
控制台1还包括与风源控制系统通信连接的风压表12，风压表12用于检测制动器4与模拟轮对22之间的压力。其中，当风源控制系统的总进风量低于预设值时，制动器疲劳测试系统停止运行。当风源控制系统的总进风量高于或等于预设值时，制动器疲劳测试系统开始运行。其中，风源控制系统的总进风量影响着制动器4与模拟轮对22之间的压力值。
为了提高制动器疲劳测试系统的使用寿命，控制台1还包括用于硬件保护的报警装置13。当制动器疲劳测试系统中的硬件设备存在短路或过载等情况时，报警装置13报警。
优选地，报警装置13为声光报警装置。有效提高了报警强度。
控制台1还包括用于控制轮对轴向加载装置3开关的第一控制单元。通过控制台1控制轴向加载装置3的开启及关闭。当然，也可以由第一控制单元控制轴向加载装置3在开启状态的位移距离。
更进一步地，控制台1还包括用于控制风源控制系统充排气及充气压力的第二控制单元。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (16)
1.一种制动器疲劳测试系统，其特征在于，包括：
控制台(1)，所述控制台(1)包括向待检测的制动器(4)充气及排气的风源控制系统；
试验平台(2)，所述试验平台(2)包括底座(24)、设置于所述底座(24)上的制动器安装架(23)及模拟轮对安装架(25)、设置于模拟轮对安装架(25)上的模拟轮对(22)；
用于对所述模拟轮对(22)施加轴向位移的轮对轴向加载装置(3)。
2.如权利要求1所述的制动器疲劳测试系统，其特征在于，所述试验平台(2)还包括沿所述轮对轴向加载装置(3)驱动方向设置的滑道(27)，所述滑道固定于所述模拟轮对安装架(25)上；
与所述模拟轮对(22)连接的安装板(26)，所述安装板(26)与所述滑道(27)滑动配合；
所述轮对轴向加载装置(3)的驱动端与所述模拟轮对(22)连接。
3.如权利要求1所述的制动器疲劳测试系统，其特征在于，所述试验平台(2)还包括用于调节所述制动器(4)的闸瓦到所述模拟轮对(22)之间间隙的间隙调节机构(21)。
4.如权利要求3所述的制动器疲劳测试系统，其特征在于，所述间隙调节机构(21)驱动所述模拟轮对安装架(25)沿靠近及远离所述制动器安装架(23)的方向移动。
5.如权利要求4所述的制动器疲劳测试系统，其特征在于，所述底座(24)上具有沿所述模拟轮对安装架(25)与所述制动器安装架(23)的排列方向布置的滑槽，所述模拟轮对安装架(25)与所述滑槽配合滑动。
6.如权利要求4或5所述的制动器疲劳测试系统，其特征在于，所述间隙调节机构(21)具有与所述底座(24)固定连接的支撑座及转动设置于所述支撑座上的自锁螺纹传动丝杆；所述自锁螺纹传动丝杆的一端与所述模拟轮对安装架(25)连接。
7.如权利要求6所述的制动器疲劳测试系统，其特征在于，所述自锁螺纹传动丝杆的另一端设置有手动轮。
8.如权利要求4所述的制动器疲劳测试系统，其特征在于，所述轮对轴向加载装置(3)固定设置于所述模拟轮对安装架(25)上。
9.如权利要求1所述的制动器疲劳测试系统，其特征在于，还包括用于检测所述模拟轮对(22)的传感系统(5)；
所述传感系统(5)包括：
用于检测所述模拟轮对(22)的轴向位移的位移传感器(51)；
用于检测所述模拟轮对(22)受到轴向压力的轴向力传感器(52)；
用于检测所述模拟轮对(22)受到的径向压力的径向力传感器(53)。
10.如权利要求9所述的制动器疲劳测试系统，其特征在于，所述控制台(1)还包括与所述传感系统(5)通信连接的显示器(14)。
11.如权利要求1所述的制动器疲劳测试系统，其特征在于，所述控制台(1)还包括急停按钮(11)。
12.如权利要求1所述的制动器疲劳测试系统，其特征在于，所述控制台(1)还包括与所述风源控制系统通信连接，用于检测压力的风压表(12)。
13.如权利要求1所述的制动器疲劳测试系统，其特征在于，所述控制台(1)还包括用于硬件保护的报警装置(13)。
14.如权利要求13所述的制动器疲劳测试系统，其特征在于，所述报警装置(13)为声光报警装置。
15.如权利要求1所述的制动器疲劳测试系统，其特征在于，所述控制台(1)还包括用于控制所述轮对轴向加载装置(3)开关的第一控制单元。
16.如权利要求1所述的制动器疲劳测试系统，其特征在于，所述控制台(1)还包括用于控制所述风源控制系统充排气及充气压力的第二控制单元。
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