CN107741333B - 架控制动系统的试验系统及测试方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种架控制动系统的试验系统，包括试验台及控制台，所述试验台包括信号控制模拟单元及信号采集单元，所述信号控制模拟单元用于输出条件信号并接收架控制动系统做出制动反应时所输出的制动信号，所述信号采集单元用于获取所述信号控制模拟单元检测的制动信号；所述控制台包括控制单元及调节单元，所述控制单元与所述信号采集单元电性连接，以获取制动信号并根据所获取的制动信号控制所述调节单元的信号输出，所述调节单元与所述信号控制模拟单元电性连接，以调节所述信号控制模拟单元对条件信号的输出。本发明能够提高试验效率及通用性。

Description

架控制动系统的试验系统及测试方法
技术领域
本发明属于架控制动系统性能试验技术领域，尤其涉及一种架控制动系统的试验系统及测试方法。
背景技术
制动系统直接关系到列车安全运行，作为列车制动系统的核心技术之一，可靠且安全的架控制动系统技术尤为关键。
由于以往没有专门针对架控制动整套系统进行功能自动测试检测的线下设备及检测方法，因此为了完成多个试验项目，需要根据不同试验项目更换不同的试验设备，进而导致试验效率低下，并且通用性差。
发明内容
本发明针对现有架控制动系统试验方式验效率低下，并且通用性差的技术问题，提出一种能够提高试验效率及通用性的架控制动系统的试验系统，以及应用该架控制动系统的试验系统的测试方法。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种架控制动系统的试验系统，包括试验台及控制台，所述试验台用于向架控制动系统输出可使架控制动系统做出制动反应的条件信号，所述控制台用于控制并调节所述试验台输出的条件信号；所述试验台包括信号控制模拟单元及信号采集单元，所述信号控制模拟单元用于输出条件信号并接收架控制动系统做出制动反应时所输出的制动信号，所述信号采集单元用于获取所述信号控制模拟单元检测的制动信号；所述控制台包括控制单元及调节单元，所述控制单元与所述信号采集单元电性连接，以获取制动信号并根据所获取的制动信号控制所述调节单元的信号输出，所述调节单元与所述信号控制模拟单元电性连接，以调节所述信号控制模拟单元对条件信号的输出。
作为优选的，所述调节单元包括车况信号模拟模块，所述车况信号模拟模块用于调节所述信号控制模拟单元供风压力信号及速度信号的输出，所述车况信号模拟模块与所述控制单元电性连接。
作为优选的，所述调节单元包括司控信号模拟模块，所述司控信号模拟模块用于调节所述信号控制模拟单元制动等级信号的输出，所述司控信号模拟模块与所述控制单元电性连接。
作为优选的，所述试验台为多个，多个所述试验台均与所述控制台电性连接。
作为优选的，所述控制单元包括控制模块及信号分析模块，所述控制模块与所述信号采集单元电性连接，以获取制动信号，所述控制模块与所述调节单元电性连接，以控制所述调节单元的信号输出，所述信号分析模块与所述控制模块电性连接，以获取所述控制模块接收的制动信号并根据制动信号对所述控制模块的信号输出进行调节。
一种测试方法，应用如上所述的架控制动系统的试验系统，包括以下步骤：
步骤S0：通过控制所述调节单元控制所述信号控制模拟单元向被试架控制动系统输出15km/h频率的方波速度信号，以及输出900kPa的供风压力信号，同时控制被试架控制动系统实施紧急制动，此时判断制动风缸的压力与理论值相差是否不超过±20kPa，若是，则执行步骤S1，若不是，则判定不合格；
步骤S1：使供风压力稳压3min，切断对被试架控制动系统的供风，以使供风压力为0，保压3min后判断制动风缸的压力的压降是否小于1KPa,若不是，则判定不合格。
作为优选的，步骤S1中，若制动风缸的压力的压降小于1KPa,则执行步骤S2；
步骤S2：将电制动力设定为0kN，同时控制所述信号控制模拟单元依次输出1级到7级不同频率制动等级信号，判断制动风缸的压力与理论值相差是否不超过±20kPa，压力上升时间是否小于2.5s，以及压力下降时间是否小于3s，若制动风缸的压力与理论值相差不超过±20kPa，压力上升时间小于2.5s，以及压力下降时间小于3s，则执行步骤S3，否则判定不合格；
步骤S3：依次输出1级到7级不同频率制动等级信号，同时每种制动等级下，依次输出0、20、40、60、80、100kN电制动力，当制动风缸的压力降低至25kPa±10kPa的范围内时，判断制动风缸的压力是否继续降低，若是，则判定不合格。
作为优选的，步骤S3中，当制动风缸的压力降低至25kPa±10kPa的范围内时，制动风缸的压力不再继续降低，则执行步骤S4；
步骤S4：控制被试架控制动系统实施紧急制动，依次降低各轴速度频率，同时控制其他轴速度保持15km/h频率，判断对应降低速度的轴的制动风缸的压力是否降低，以及降低速度的轴是否滑行，若对应降低速度的轴的制动风缸的压力降低，以及降低速度的轴滑行，则执行步骤S5，否则判定不合格；
步骤S5：控制所述信号控制模拟单元向被试架控制动系统输出15km/h频率的方波速度信号，以及1级频率制动信号，待制动风缸的压力稳定后，降低方波速度信号频率，直至方波速度信号频率小于或等于8km/h，此时判断制动风缸的压力是否上升至制动最大压力的70％，若不是，则判定不合格。
作为优选的，步骤S5中，若制动风缸的压力是否上升至制动最大压力的70％，则执行步骤步骤S6；
步骤S6：降低方波速度信号频率至0km/h，同时切除制动信号，此时判断制动风缸的压力是否保持不变，若不是，则判定不合格。
作为优选的，步骤S8中，若制动风缸的压力保持不变，则执行步骤S7；
步骤S7：提升方波速度信号频率至2km/h,此时判断制动风缸的压力是否下降，若是，则判定合格，若不是，则判定不合格。
与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于：
1、本发明架控制动系统的试验系统通过设置所述试验台及所述控制台，能够实现对被试架控制动系统工作环境的有效模拟，同时能够根据制动风缸的压力变化实时调节被试架控制动系统的工作环境，从而一方面相对于传统试验系统能够节省试验的成本及占用空间，另一方面能够实现连续对不同试验项目进行试验，进而显著提高了试验效率及通用性。
2、本发明测试方法能够实现对被试架控制动系统工作环境的有效模拟，同时能够根据制动风缸的压力变化实时调节被试架控制动系统的工作环境，从而一方面相对于传统试验系统能够节省试验的成本及占用空间，另一方面能够实现连续对不同试验项目进行试验，进而显著提高了试验效率及通用性。
附图说明
图1为本发明架控制动系统的试验系统实施例的整体结构示意图；
图2为本发明试验台及控制台连接关系原理图；
以上各图中：1、试验台；101、信号控制模拟单元；102、信号采集单元；103、试件安装机构；2、控制台；201、控制单元；2011、控制模块；2012、信号分析模块；202、调节单元；2021、车况信号模拟模块；2022、司控信号模拟模块；203、主控通讯单元；204、人机交互单元。
具体实施方式
下面，通过示例性的实施方式对本发明进行具体描述。然而应当理解，在没有进一步叙述的情况下，一个实施方式中的元件、结构和特征也可以有益地结合到其他实施方式中。
在本发明的描述中，需要说明的是，本发明所述的电性连接既可以为无线连接，也可以为有线连接。
参见图1和图2，一种架控制动系统的试验系统，包括试验台1及控制台2，所述试验台1用于向架控制动系统输出可使架控制动系统做出制动反应的条件信号，所述控制台2用于控制并调节所述试验台1输出的条件信号(包括供风压力信号、制动等级信号及速度信号)；所述试验台1包括信号控制模拟单元101及信号采集单元102，所述信号控制模拟单元101用于输出条件信号并接收架控制动系统做出制动反应时所输出的制动信号(例如制动风缸的压力)，所述信号采集单元102用于获取所述信号控制模拟单元101检测的制动信号；所述控制台2包括控制单元201及调节单元202，所述控制单元201与所述信号采集单元102电性连接，以获取制动信号并根据所获取的制动信号控制所述调节单元202的信号输出，所述调节单元202与所述信号控制模拟单元101电性连接，以调节所述信号控制模拟单元101对条件信号的输出。
基于上述，本发明架控制动系统的试验系统通过设置所述试验台1及所述控制台2，能够实现对被试架控制动系统工作环境的有效模拟，同时能够根据制动风缸的压力变化实时调节被试架控制动系统的工作环境，从而一方面相对于传统试验系统能够节省试验的成本及占用空间，另一方面能够实现连续对不同试验项目进行试验，同时能够根据架空制动系统装载车型不同对试验判定标准参数进行设置，进而显著提高了试验效率及通用性。
如图2所示，所述试验台1为多个，多个所述试验台1均与所述控制台2电性连接，本发明能够根据实际需要扩展试验台数量，即可以单独测试一个架控制动系统，也可以同时测试多个架控制动系统，进而进一步提高了试验效率。
如图1所示，所述调节单元202包括车况信号模拟模块2021，所述车况信号模拟模块2021用于调节所述信号控制模拟单元101供风压力信号及速度信号的输出，所述车况信号模拟模块2021与所述控制单元201电性连接；所述调节单元202包括司控信号模拟模块2022，所述司控信号模拟模块2022用于调节所述信号控制模拟单元101制动等级信号的输出，所述司控信号模拟模块2022与所述控制单元201电性连接。
继续如图1所示，所述控制单元201包括控制模块2011及信号分析模块2012，所述控制模块2011与所述信号采集单元102电性连接，以获取制动信号，所述控制模块2011与所述调节单元202电性连接，以控制所述调节单元202的信号输出，所述信号分析模块2012与所述控制模块2011电性连接，以获取所述控制模块2011接收的制动信号并根据制动信号对所述控制模块2011的信号输出进行调节。
进一步如图1所示，所述控制台2还包括主控通讯单元203及人机交互单元204，所述主控通讯单元203通过can总线电性连接于所述控制模块2011及所述信号采集单元102之间，以实现所述控制模块2011与所述信号采集单元102之间的信号(如制动风缸的压力信号、车轴重量信号、电制动力信号及紧急制动信号等)传递；所述人机交互单元204用于对试验过程进行实时监控，并将监控信息传递给试验人员；此外，所述试验台1还包括试件安装机构103，所述试件安装机构103用于根据试验需要与被试架控制动系统进行连接及固定。
本发明还提供一种测试方法，应用如上所述的架控制动系统的试验系统，包括以下步骤：
步骤S0：通过控制所述调节单元202控制所述信号控制模拟单元101向被试架控制动系统输出15km/h频率的方波速度信号，以及输出900kPa的供风压力信号，同时控制被试架控制动系统实施紧急制动，此时判断制动风缸压力与理论值相差是否不超过±20kPa，若是，则执行步骤S1，若不是，则判定不合格；
步骤S1：使供风压力稳压3min，切断对被试架控制动系统的供风，以使供风压力为0，保压3min后判断制动风缸压力的压降是否小于1KPa,若是，则执行步骤S2，若不是，则判定不合格；
步骤S2：将电制动力设定为0kN，同时控制所述信号控制模拟单元101依次输出1级到7级不同频率制动等级信号，判断制动风缸压力与理论值相差是否不超过±20kPa，压力上升时间是否小于2.5s，以及压力下降时间是否小于3s，若制动风缸压力与理论值相差不超过±20kPa，压力上升时间小于2.5s，以及压力下降时间小于3s，则执行步骤S3，否则判定不合格；
步骤S3：依次输出1级到7级不同频率制动等级信号，同时每种制动等级下，依次输出0、20、40、60、80、100kN电制动力，当制动风缸压力降低至25kPa±10kPa的范围内时，判断制动风缸压力是否继续降低，若不是，则执行步骤S4，若是，则判定不合格；
步骤S4：控制被试架控制动系统实施紧急制动，依次降低各轴速度频率，同时控制其他轴速度保持15km/h频率，判断对应降低速度的轴的制动风缸压力是否降低，以及降低速度的轴是否滑行，若对应降低速度的轴的制动风缸压力降低，以及降低速度的轴滑行，则执行步骤S5，否则判定不合格；
步骤S5：控制所述信号控制模拟单元101向被试架控制动系统输出15km/h频率的方波速度信号，以及1级频率制动信号，待制动风缸压力稳定后，降低方波速度信号频率，直至方波速度信号频率小于或等于8km/h，此时判断制动风缸压力是否上升至制动最大压力的70％，若是，则执行步骤S6，若不是，则判定不合格；
步骤S6：降低方波速度信号频率至0km/h，同时切除制动信号，此时判断制动风缸压力是否保持不变，若是，则执行步骤S7，若不是，则判定不合格；
步骤S7：提升方波速度信号频率至2km/h,此时判断制动风缸压力是否下降，若是，则判定合格，若不是，则判定不合格。
基于上述，本发明测试方法能够实现对被试架控制动系统工作环境的有效模拟，同时能够根据制动风缸的压力变化实时调节被试架控制动系统的工作环境，从而一方面相对于传统试验系统能够节省试验的成本及占用空间，另一方面能够实现连续对不同试验项目进行试验，进而显著提高了试验效率及通用性。

Claims (4)

1.一种测试方法，应用架控制动系统的试验系统，所述架控制动系统的试验系统包括试验台(1)及控制台(2)，所述试验台(1)用于向架控制动系统输出可使架控制动系统做出制动反应的条件信号，所述控制台(2)用于控制并调节所述试验台(1)输出的条件信号，所述试验台(1)包括信号控制模拟单元(101)及信号采集单元(102)，所述信号控制模拟单元(101)用于输出条件信号并接收架控制动系统做出制动反应时所输出的制动信号，所述信号采集单元(102)用于获取所述信号控制模拟单元(101)检测的制动信号，所述控制台(2)包括控制单元(201)及调节单元(202)，所述控制单元(201)与所述信号采集单元(102)电性连接，以获取制动信号并根据所获取的制动信号控制所述调节单元(202)的信号输出，所述调节单元(202)与所述信号控制模拟单元(101)电性连接，以调节所述信号控制模拟单元(101)对条件信号的输出，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S0：通过控制所述调节单元(202)控制所述信号控制模拟单元(101)向被试架控制动系统输出15km/h频率的方波速度信号，以及输出900kPa的供风压力信号，同时控制被试架控制动系统实施紧急制动，此时判断制动风缸的压力与理论值相差是否不超过±20kPa，若是，则执行步骤S1，若不是，则判定不合格；
步骤S1：使供风压力稳压3min，切断对被试架控制动系统的供风，以使供风压力为0，保压3min后判断制动风缸的压力的压降是否小于1KPa,若不是，则判定不合格；
步骤S1中，若制动风缸的压力的压降小于1KPa,则执行步骤S2；
步骤S2：将电制动力设定为0kN，同时控制所述信号控制模拟单元(101)依次输出1级到7级不同频率制动等级信号，判断制动风缸的压力与理论值相差是否不超过±20kPa，压力上升时间是否小于2.5s，以及压力下降时间是否小于3s，若制动风缸的压力与理论值相差不超过±20kPa，压力上升时间小于2.5s，以及压力下降时间小于3s，则执行步骤S3，否则判定不合格；
步骤S3：依次输出1级到7级不同频率制动等级信号，同时每种制动等级下，依次输出0、20、40、60、80、100kN电制动力，当制动风缸的压力降低至25kPa±10kPa的范围内时，判断制动风缸的压力是否继续降低，若是，则判定不合格。
2.根据权利要求1所述的测试方法，其特征在于，步骤S3中，当制动风缸的压力降低至25kPa±10kPa的范围内时，制动风缸的压力不再继续降低，则执行步骤S4；
步骤S4：控制被试架控制动系统实施紧急制动，依次降低各轴速度频率，同时控制其他轴速度保持15km/h频率，判断对应降低速度的轴的制动风缸的压力是否降低，以及降低速度的轴是否滑行，若对应降低速度的轴的制动风缸的压力降低，以及降低速度的轴滑行，则执行步骤S5，否则判定不合格；
步骤S5：控制所述信号控制模拟单元(101)向被试架控制动系统输出15km/h频率的方波速度信号，以及1级频率制动信号，待制动风缸的压力稳定后，降低方波速度信号频率，直至方波速度信号频率小于或等于8km/h，此时判断制动风缸的压力是否上升至制动最大压力的70％，若不是，则判定不合格。
3.根据权利要求2所述的测试方法，其特征在于，步骤S5中，若制动风缸的压力是否上升至制动最大压力的70％，则执行步骤步骤S6；
步骤S6：降低方波速度信号频率至0km/h，同时切除制动信号，此时判断制动风缸的压力是否保持不变，若不是，则判定不合格。
4.根据权利要求3所述的测试方法，其特征在于，步骤S8中，若制动风缸的压力保持不变，则执行步骤S7；
步骤S7：提升方波速度信号频率至2km/h,此时判断制动风缸的压力是否下降，若是，则判定合格，若不是，则判定不合格。
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