CN107976367A - 拉拨力试验装置 - Google Patents

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Abstract

一种拉拨力试验装置，包括机架、限位在机架上的拉拔组件，其技术要点是：拉拔组件包括滑动限位在导柱上的滑套I、滑套II和支撑套、固定在其中一侧横板上的基座、安装在基座上并通过支撑套限位的液压缸、限位在滑套I上的卡座，液压缸的输出端通过插销铰接在滑套II上，与支撑套相对侧的滑套II上设有与气源系统相连的气嘴，与滑套I相对侧的滑套II上限位有用于固定被测连接件的密封套，被测密封件与卡座之间设有与起源系统相连的管件，管件与被测连接件之间设有中空的封头，导杆上设有通过锁紧螺栓限位的定位套，滑套I通过定位套限位。其具有结构简单紧凑、使用方便快捷、维护成本低、功能多样、试验效率高、结果直观、检测误差小等优点。

Description

拉拨力试验装置
技术领域
本发明涉及软管特性试验设备，具体说是一种拉拨力试验装置，其主要适用于铁路接头软管的疲劳性指标的检测。
背景技术
列车制动软管总成是列车车厢之间的常用衔接组件之一，其主要功能是连接两个相邻车厢上的制动系统，以便来自车头的制动信号能够传达至整部列车，两个相邻车厢的制动软管之间通过气闸连接器相互连接。制动软管总称通常包括气闸连接器、垫圈、公管接头、一对金属箍以及软管坯料。而列车制动系统通常被设计成故障保险系统，一旦出现突然失压的情况，如列车分离，故障保险系统都会立即做出反应，使列车停止运行。但是，实际应用中，常发生制动软管意外脱离的现象。而一旦软管发生脱离，故障保险系统则强制整车制动。重新连接需要恢复制动气压，紧急制动也会对车轮等部件产生极大损伤，间接带来的经济损失则无法估量。因此，制动软管的连接稳定性直接影响了整个铁路系统的高效、低成本运行。
现有的气闸连接器所能承载的最大拉力约为300kg。气闸连接器的脱开主要是由于列车在行驶过程中，位于软管接头内的垫圈会发生扭转形变，从而导致垫圈偏离中心，进而导致气闸连接器意外脱开。
为解决上述问题，曾对垫圈结构进行了改进，例如通过增大垫圈宽度（即在内环直径不变的情况下，增大垫圈外环与垫圈内环的间距）的方式提高两个气闸连接器之间的耦合度，即使垫圈偏离中心，仍可通过垫圈边缘的其他部分进行补偿，使垫圈始终处于对中状态。但是，对于如何评价制动软管总成的性能参数，例如拉开气闸连接器时的拉力值以及垫圈扭曲形态的评定等，目前只能采用实地测试，不但成本高、而且无法实时直观地追踪检测过程、检测效率也较低。此外，为模拟不同的路况，如上坡、下坡、颠簸路面等，则需要分别设置不同的实验场地，不但占用面积大、成本高、而且使用不方便，对于坡角较大的极端情况则几乎无法进行，更无法随意模拟高低温、高低湿度等气候环境。另外，在实地测试时，需要将气阀连接器与软管配合使用，将无法准确评定各因素导致对于气闸连接器脱开的影响程度，即无法排除其他组件的干扰，导致评定结果较为模糊。
发明内容
本发明的目的是提供一种拉拨力试验装置，从根本上解决了上述问题，其具有结构简单紧凑、使用方便快捷、维护成本低、功能多样、试验效率高、结果直观、检测误差小等优点。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：该拉拨力试验装置包括机架、限位在机架上的拉拔组件，其技术要点是：基座包括底座、竖直设置在底座上的立柱；立柱上固定有横板，横板上固定有竖板，竖板之间限位有呈矩形排列的四根导柱；拉拔组件包括滑动限位在导柱上的滑套I、滑套II和支撑套、固定在其中一侧横板上的基座、安装在基座上并通过支撑套限位的液压缸、限位在滑套I上的卡座，液压缸的输出端通过插销铰接在滑套II上，与支撑套相对侧的滑套II上设有与气源系统相连的气嘴，与滑套I相对侧的滑套II上限位有用于固定被测连接件的密封套，被测密封件与卡座之间设有与起源系统相连的管件，管件与被测连接件之间设有中空的封头，导杆上设有通过锁紧螺栓限位的定位套，滑套I通过定位套限位。
与滑套II相对侧的滑套I上设有一端封闭另一端设有限位插销的卡槽，卡座端部设有T形凸台，卡座通过T形凸台限位在卡槽内，并通过限位插销水平锁定；卡槽的下边缘设有卡槽斜面，T形凸台下边缘设有凸台斜面；卡槽下部固定有驱动电机，驱动电机的输出端设有凸轮。
密封套可旋转的限位在滑套II上，密封套外缘沿周向设有齿，滑套II的同侧设有与密封套啮合的驱动齿轮。
本发明的有益效果：直接将被测连接件固定在密封套上，省去了软管连接结构，从而排除了软管韧性对密封件密封效果评价指标的干扰。在将被测连接件固定后，通过定位套将滑套I位置单向锁定，此时，液压缸对被测连接件施加恒定拉力将被测连接件拉向远离卡座的方向，用以模拟列车运动时连接件所受的拉力，并逐渐增大直至连接件脱离卡座，记录此时的拉力值。为避免在空间有限的情况下，使用单一缸体导致拉力不足的情况，而对称设置两个以上的液压缸，并通过支撑套限位。
通过设置由驱动齿轮（驱动电机未示出）驱动旋转的密封套，密封套可带动被测连接件旋转至特定角度并锁定，用以模拟列车过弯时，车厢左侧或右侧略高于另一侧的情况，还可在密封套上和滑套II的相应位置上设置刻度，以便更准确的记录与评价实验结果。卡座通过T形凸台定位在滑套I的卡槽内，配合卡槽和卡座的斜面结构，在驱动电机和凸轮的驱动下沿竖直方向振动，用以模拟列车行进过程中的颠簸，而为进一步模拟实际路况，可对驱动电机的输入电流大小可变的脉冲电流，从而通过调整时间间隔和旋转速度。还可配合可旋转的密封套结构，进一步模拟列车车厢连接处的真实运动情况。
附图说明
图1为本发明的等轴侧视结构示意图I；
图2为本发明的等轴侧视结构示意图II；
图3为本发明的局部放大结构示意图I；
图4为本发明振动原理的结构示意图；
图5为本发明卡座的等轴侧视结构示意图；
图6为本发明的局部放大结构示意图II；
图7为本发明工作原理的结构示意图I。
附图标记说明：1立柱、2底座、3加强筋、4横板、5竖板、6导柱、7滑套I、8锁紧螺栓、9定位套、10滑套II、11插销、12气嘴、13支撑套、14液压缸、15被测连接件、16卡座、17管件、18限位插销、19卡槽、20驱动电机、21凸轮、22卡槽斜面、23T形凸台、24密封套、25驱动齿轮、26密封圈、27气体通道、28凸起II、29封头、30凸台斜面、31凸起I。
具体实施方式
以下结合图1~7，通过具体实施例详细说明本发明的内容。该拉拨力试验装置包括机架、限位在机架上的拉拔组件。其中，基座包括底座2、竖直设置在底座上的立柱1，立柱之间固定有加强筋3。立柱上固定有横板4，横板上固定有竖板5，竖板之间限位有呈矩形排列的四根导柱6。
拉拔组件包括滑动限位在导柱上的滑套I 7、滑套II 10和支撑套13、固定在其中一侧横板上的基座（图中未标记）、安装在基座上并通过支撑套13限位的液压缸14（也可采用气缸等，只要能够提供定向拉力即可）、限位在滑套I 7上的卡座16，液压缸的输出端通过插销11铰接在滑套II上，与支撑套相对侧的滑套II上设有与气源系统相连的气嘴12，与滑套I 7相对侧的滑套II上限位有用于固定被测连接件15的密封套24，被测密封件与卡座之间设有与起源系统相连的管件17，管件与被测连接件之间设有中空的封头29，导杆上设有通过锁紧螺栓8限位的定位套9，滑套I 7通过定位套9限位。
使用时，首先沿导柱向外侧推动滑套I，以便于被测连接件的安装，将预先设置密封圈26的被测连接件通过凸起I 31和凸起II 28限位在预先安装管件17的卡座上，然后向滑套II的方向推动将滑套I将被测连接件的另一端密封固定在密封套内，密封套为中空结构，一端连接被测密封件，另一端衔接气嘴。将气嘴与中空的管件接入气源系统，并以较低压力预启动，检验气体通道27是否畅通，初始化完成后，施加与实际环境相同的气压，用以模拟制动软管的气压密封。
准备完成后，即可对被测连接件进行实际检测。具体可包括以下指标：密封圈不发生形变状态下，连接件所能承受的最大拉力；密封圈在接合出发生振动时，连接件所能承受的最大拉力；密封圈在发生定向形变后，连接件所能承受的最大拉力；密封圈在发生定向形变后，并发生无规律振动时，连接件所能承受的最大拉力。
实施例2
在实施例1无轨面干扰情况下测定连接件拉脱力的基础上，为模拟列车的无序振动，而采用下述结构。与滑套II相对侧的滑套I上设有一端封闭另一端设有限位插销18的卡槽19，卡座端部设有T形凸台23，卡座通过T形凸台限位在卡槽内，并通过限位插销水平锁定。卡槽的下边缘设有卡槽斜面22，T形凸台23下边缘设有凸台斜面30。卡槽下部固定有驱动电机20，驱动电机的输出端设有凸轮21。
实施例3
在实施例1或实施例2的基础上，为模拟列车转弯时连接件的受力情况，而采用了以下结构。密封套24可旋转的限位在滑套II上，密封套外缘沿周向设有齿，滑套II的同侧设有与密封套24啮合的驱动齿轮25。

Claims (3)

1.一种拉拨力试验装置，包括机架、限位在机架上的拉拔组件，其特征在于：基座包括底座、竖直设置在底座上的立柱；立柱上固定有横板，横板上固定有竖板，竖板之间限位有呈矩形排列的四根导柱；拉拔组件包括滑动限位在导柱上的滑套I、滑套II和支撑套、固定在其中一侧横板上的基座、安装在基座上并通过支撑套限位的液压缸、限位在滑套I上的卡座，液压缸的输出端通过插销铰接在滑套II上，与支撑套相对侧的滑套II上设有与气源系统相连的气嘴，与滑套I相对侧的滑套II上限位有用于固定被测连接件的密封套，被测密封件与卡座之间设有与起源系统相连的管件，管件与被测连接件之间设有中空的封头，导杆上设有通过锁紧螺栓限位的定位套，滑套I通过定位套限位。
2.根据权利要求1所述的拉拨力试验装置，其特征在于：与滑套II相对侧的滑套I上设有一端封闭另一端设有限位插销的卡槽，卡座端部设有T形凸台，卡座通过T形凸台限位在卡槽内，并通过限位插销水平锁定；卡槽的下边缘设有卡槽斜面，T形凸台下边缘设有凸台斜面；卡槽下部固定有驱动电机，驱动电机的输出端设有凸轮。
3.根据权利要求1或2所述的拉拨力试验装置，其特征在于：密封套可旋转的限位在滑套II上，密封套外缘沿周向设有齿，滑套II的同侧设有与密封套啮合的驱动齿轮。
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