CN105866550B - 一种受电弓碳滑板粘结电阻测试装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种受电弓碳滑板粘结电阻测试装置，包括工作台，其特征在于，所述工作台上设有压轮装置、驱动系统、机架、测试系统、显示器及控制单元CPU；压轮装置与驱动系统相连接；测试系统与机架气动连接；控制单元CPU分别与驱动系统、显示器、测试系统相连接；本发明利用控制单元CPU实现压轮装置、测试系统及气缸的动作，实现粘结电阻的性能测试，可以适应不同规格的粘结电阻，通用性强；且能够适应以任何规格弧段的碳条进行测试，大大提高了粘结电阻的测试范围。
Description
技术领域
本发明还涉及一种测试装置，尤其涉及一种专用于全适应型动车组的受电弓碳滑板粘结电阻测试装置。
背景技术
动车组受电弓碳滑板是将碳材料滑条通过粘结方式永久地附着托架上，安装在受电弓头部，其表面直接与电网接触，将电网电能传递到机车，滑条与托架的粘接电阻对电能的传递有非常大的影响，TJ/CL328-2013标准中明确规定，滑条与托架的粘结电阻用直流电压法进行测量，测量电流从托架输入，从同一垂直面的碳条上输出并形成回路，电压测试点位于同一垂直面上，一端为托架另一端为碳条，距离粘接面分别为5mm。
动车组碳滑板的结构如图1所示，其整体不是直线，而是由两头小直径弧段，与中间大直径近似直段组成；
目前国内外现在的技术或测试设备虽然有一部分使用微机控制，但是有以下方面不足：
1）由于受电弓碳滑板结构种类多，测试系统不能同时适应各种不同规格。
2）测试设备不能按标准进行测量，特别在小弧段，经常出现测点偏移，不能真空反映实际情况（如图2、图3）。
发明内容
本发明为了弥补现有技术的不足，提供一种受电弓碳滑板粘结电阻测试装置，该装置能够适应不同规格粘结电阻的测试；本发明还涉及粘结电阻的测试方法，方法简单易操作，准确度高，能准确检测粘结电阻的相关性能数据；
为实现上述目的，本发明采取的技术方案是：
一种受电弓碳滑板粘结电阻测试装置，包括工作台，其特征在于，所述工作台上设有压轮装置、驱动系统、机架、测试系统、显示器及控制单元CPU；所述压轮装置设置在工作台上，且与驱动系统相连接；所述机架设置于压轮装置的上方；所述机架的一端部设有一个用于控制机架前后移动的控制气缸，为第一气缸；所述测试系统设置在机架的另一端部，且与机架气动连接；所述测试系统的侧边设有控制单元CPU；所述控制单元CPU分别与驱动系统、第一气缸、测试系统相连接；所述控制单元CPU与显示器相连接；
进一步改进，所述机架端部设有一个气缸固定架，为第一气缸固定架；所述第一气缸设置在该第一气缸固定架上，且与第一气缸固定架螺丝固定连接；
进一步改进，所述测试系统包括测试板；所述测试板与机架相连接；所述测试板的一侧边设有用于测量粘结电阻电压的电压触头；
进一步改进，所述测试系统还包括两个气缸固定架，分别为第二气缸固定架、第三气缸固定架；所述第二气缸固定架上设有一个气缸，为第二气缸；所述第二气缸与第二气缸固定架螺丝连接；所述第三气缸固定架上设有一个气缸，为第三气缸；所述第三气缸与第三气缸固定架螺丝连接；
进一步改进，所述第二气缸、第三气缸均与控制单元CPU相连接；
进一步改进，所述第二气缸固定架的端部设有一个用于测量粘结电阻电流的电流触头，为第一电流触头；
进一步改进，所述第三气缸固定架的端部也设有一个用于测量粘结电阻电流的电流触头，为第二电流触头；
进一步改进，所述压轮装置由三个滚轮组成，分别为
进一步改进，所述控制单元CPU为单片机控制单元CPU；
利用上述装置进行粘结电阻的测试方法，包括仿行运动；具体如下：1、选择一支托架作为测试的模型托架，并将该模型托架固定在工作台上；2、使模型托架位于压轮装置的三个滚轮之间；3、通过控制单元启动驱动系统，使驱动系统带动压轮装置转动，使压轮装置围绕模型托架的轨迹运行；这样就能严格控制各测试点与粘结层垂直接触，满足测试要求；
与现有技术相比，采用上述方案，本发明的有益效果是：本发明利用控制单元CPU实现压轮装置、测试系统及气缸的动作，实现粘结电阻的性能测试，可以适应不同规格的粘结电阻，通用性强；且能够适应以任何规格弧段的碳条进行测试，大大提高了粘结电阻的测试范围。
附图说明
图1是现有技术中测试与碳条近视直段的示意图；
图2是现有技术中测试与碳条不垂直的示意图；
图3是现有技术中测试与碳条发生偏移的示意图；
图4是本发明的结构示意图；
图5是本发明中压轮装置工作说原理示意图；
其中， 1、压轮装置；2、模型托架；3、第三气缸；4、显示器；5、第二电流触头；6、电压触头；7、第三气缸；8、测试板；9、机架；10、第一气缸；20、第三气缸固定架；21、第二气缸固定架；23、第一气缸固定架；51、第一电流触头；
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
如图4所示，一种受电弓碳滑板粘结电阻测试装置，包括工作台（图中未示出），其特征在于，所述工作台上设有压轮装置1、驱动系统（图中未示出）、机架9、测试系统、显示器4及控制单元CPU；所述压轮装置1设置在工作台上，且与驱动系统相连接；所述机架9设置于压轮装置1的上方；所述机架9的一端部设有一个用于控制机架9前后移动的控制气缸，为第一气缸10；所述测试系统设置在机架9的另一端部，且与机架9气动连接；所述测试系统的侧边设有控制单元CPU；所述控制单元CPU分别与驱动系统、第一气缸10、测试系统相连接；所述控制单元CPU与显示器4相连接；
所述机架9端部设有一个气缸固定架，为第一气缸固定架23；所述第一气缸10设置在该第一气缸固定架23上，且与第一气缸固定架23螺丝固定连接；
所述测试系统包括测试板8、两个气缸固定架，分别为第二气缸固定架21、第三气缸固定架20；
所述测试板8与机架9相连接；所述测试板8的一侧边设有用于测量粘结电阻电压的电压触头6；
所述第二气缸固定架21上设有一个气缸，为第二气缸3；所述第二气缸3与第二气缸固定架21螺丝连接；
所述第三气缸固定架20上设有一个气缸，为第三气缸7；所述第三气缸7与第三气缸固定架20螺丝连接；
所述第二气缸3、第三气缸7均与控制单元CPU相连接；
所述第二气缸固定架21的端部设有一个用于测量粘结电阻电流的电流触头，为第一电流触头51；
所述第三气缸固定架20的端部也设有一个用于测量粘结电阻电流的电流触头，为第二电流触头5；
在本发明中，第一气缸10控制整体机架9的前后运动，实现电压触头的运动分析；第二气缸3和第三气缸7安装在机架9的前部，实现电流触头的运动分析；测试时，第一气缸10与第二气缸3和第三气缸7同时动作，使各触头与被测试的试件（即图1中模型托架2）紧密接触；运行时，第一气缸10与第二气缸3和第三气缸7同时退回，使各触头与被测试的试件分开，保证试件与触头的分断；
在本发明中，压轮装置2由三个滚轮组成，压轮装置2主要用来支撑模形托架2，压轮装置2由驱动系统进行驱动，围绕模型托架2的轨迹运行，由于粘结层形状与模形托架2的上表面相同，所以能保证滑板的运动轨迹均相同，由于压轮装置由三个滚轮组成，这样在围绕托架运行时，固定在压轮装置上的机架会随着模型托架的轨迹进行旋转，严格保证了各测点永远都与粘结层垂直，如图5所示；
在本发明中，控制单元CPU为单片机控制单元CPU；单片机控制单元CPU能够实现整个系统的参数设定，气缸运行控制、测试系统的测试控制，显示器的测试结果显示；
单片机控制单元包括单片机电路，看门狗电路，实现单片机与上位计算机的数据通信的串口电平转换电路，气动控制电路，电子开关控制电路以及指示灯控制电路。单片机可采用51 系列单片机( 如型号为AT89S52 的单片机)。看门狗电路可采用MAX813 芯片，保证系统的安全检测和进行异常处理。电平转换电路可采用MAX232 芯片。为防止干扰脉冲对单片机的影响，可采用光电耦合电路对单片机进行保护( 如TOSHIBA 公司的LP521-4 型光电耦合器)。单片机发出的信号经过光电耦合器无法直接驱动电磁换向阀，因此在光电耦合器和电磁换向阀之间设计有功率放大电路( 可采用ULN2804 功率放大器)；单片机控制单元其他电路可采用现有常规技术予以实现；
利用上述装置进行粘结电阻的测试方法，包括仿行运动；具体如下：1、选择一支托架作为测试的模型托架，并将该模型托架固定在工作台上；2、使模型托架位于压轮装置的三个滚轮之间；3、通过控制单元启动驱动系统，使驱动系统带动压轮装置转动，使压轮装置围绕模型托架的轨迹运行；这样就能严格控制各测试点与粘结层垂直接触，满足测试要求；该方法简单易操作，准确度高，能准确检测粘结电阻的相关性能数据；
本发明能适应各种不同规格的动车受电弓滑板粘结电阻的检测，工作可靠，操作简单，能严格准确地测量出实际粘结情况；
本发明利用控制单元CPU实现压轮装置、测试系统及气缸的动作，实现粘结电阻的性能测试，可以适应不同规格的粘结电阻，通用性强；且能够适应以任何规格弧段的碳条进行测试，大大提高了粘结电阻的测试范围；
本发明不局限于上述具体的实施方式，本领域的普通技术人员从上述构思出发，不经过创造性的劳动，所作出的种种变换，均落在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种受电弓碳滑板粘结电阻测试装置，包括工作台，其特征在于，所述工作台上设有压轮装置、驱动系统、机架、测试系统、显示器及控制单元CPU；所述压轮装置设置在工作台上，且与驱动系统相连接；所述机架设置于压轮装置的上方；所述机架的一端部设有一个用于控制机架前后移动的控制气缸，为第一气缸；所述测试系统设置在机架的另一端部，且与机架气动连接；所述测试系统的侧边设有控制单元CPU；所述控制单元CPU分别与驱动系统、第一气缸、测试系统相连接；所述控制单元CPU与显示器相连接；
所述机架的端部设有一个气缸固定架，为第一气缸固定架；所述第一气缸设置在该第一气缸固定架上，且与第一气缸固定架螺丝固定连接；
所述测试系统包括测试板；所述测试板与机架相连接；所述测试板的一侧边设有用于测量粘结电阻电压的电压触头。
2.根据权利要求1所述的一种受电弓碳滑板粘结电阻测试装置，其特征在于：所述测试系统还包括两个气缸固定架，分别为第二气缸固定架、第三气缸固定架；所述第二气缸固定架上设有一个气缸，为第二气缸；所述第二气缸与第二气缸固定架螺丝连接；所述第三气缸固定架上设有一个气缸，为第三气缸；所述第三气缸与第三气缸固定架螺丝连接。
3.根据权利要求2所述的一种受电弓碳滑板粘结电阻测试装置，其特征在于：所述第二气缸、第三气缸均与控制单元CPU相连接。
4.根据权利要求2所述的一种受电弓碳滑板粘结电阻测试装置，其特征在于：所述第二气缸固定架的端部设有一个用于测量粘结电阻电流的电流触头，为第一电流触头。
5.根据权利要求2所述的一种受电弓碳滑板粘结电阻测试装置，其特征在于：所述第三气缸固定架的端部也设有一个用于测量粘结电阻电流的电流触头，为第二电流触头。
6.根据权利要求1所述的一种受电弓碳滑板粘结电阻测试装置，其特征在于：所述压轮装置由三个滚轮组成。
7.根据权利要求1所述的一种受电弓碳滑板粘结电阻测试装置，其特征在于：所述控制单元CPU为单片机控制单元CPU。
8.利用如权利要求1～7任何一项中所述的一种受电弓碳滑板粘结电阻测试装置进行粘结电阻的测试方法，其特征在于：包括仿行运动；
具体如下：
（ 1） 、选择一支托架作为测试的模型托架，并将该模型托架固定在工作台上；
（ 2） 、使模型托架位于压轮装置的三个滚轮之间；
（ 3） 、通过控制单元启动驱动系统，使驱动系统带动压轮装置转动，使压轮装置围绕模型托架的轨迹运行。
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