CN108120641B - 一种铁路货车车辆手制动机拉链拉力试验器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及制动机拉链试验设备，具体为铁路货车车辆手制动机拉链拉力试验器，包括拉力装置、自动控制系统和管路液压控制系统，其中拉力装置包括机架，机架上设有液压站和控制箱，控制箱上有电源钮SAZ1、试验启动按钮SBQ和试验停止按钮SBT，控制箱内自动控制系统连接线路，机架顶层表面安装有安装座和油缸，自动控制系统包括拉力传感器、无纸记录仪和时间继电器KT1，管路液压控制系统包括电磁阀，拉力传感器连接在安装座上，拉力传感器和无纸记录仪连接。铁路货车车辆手制动机拉链拉力试验器解决了手制动机拉链在检修后无法试验的难题、使手制动机拉链检修质量得到了保证，减少了行车安全风险，可以满足车辆各种杆、链的拉力试验。

Description

一种铁路货车车辆手制动机拉链拉力试验器

技术领域

本发明涉及制动机拉链试验设备，具体为一种铁路货车车辆手制动机拉链拉力试验器。

背景技术

铁路货车车辆进行厂、段修的过程中需要对车辆手制动机拉链进行检查检修，由于手制动机拉链在车辆运行中会产生磨耗和损坏，因此需要对其进行加修和制作，而加修和制作后的拉链的拉力强度无法进行验证，特别是手制动机拉链，只要有一个链环损坏，整条链都需要更换，给车辆检修工作带来不便和经济损失，同时给行车安全带来极大的安全隐患。

铁路货车人力制动机通称为手制动机，主要有NSW型手制动机、FSW型手制动机、脚踏式制动机、链式手制动机、掣轮式手制动机等几种，现阶段多为NSW型手制动机。NSW型手制动机由箱壳、底座、手轮、功能手柄、主动轴、卷链轴、棘轮、大齿轮、小齿轮、离合器、链条、锁闭机构等组成。NSW型手制动机具有制动、缓解、调力制动和锁闭的功能，具有制动力大、结构紧凑、重量轻等特点。手制动机检修拉链要求：外观检查各型人力制动机，零件裂损时更换，丢失时补装。FSW型、NSW型、脚踏式制动机作用不良时，卸下检修。手制动轴磨耗大于2mm时焊修后加工。NSW型制动机制动链磨耗大于3 mm、其他制动轴链及各拉链链环直径磨耗大于2 mm时更换，链环裂纹时要熔接焊修，焊后要进行拉力试验及拉链链环直径检查。焊修后的制动轴链、制动拉杆链也要分别进行拉力试验，手制动轴链拉力为14.7 kN，拉杆链拉力为26.47 kN，不得裂损或产生永久变形。

发明内容

本发明提供了铁路货车车辆手制动机拉链拉力试验器，应用于手制动机检修作业现场，可以通过本装置实现对加修和制作的各种长度在2米以下的拉条、拉链进行拉力试验、同时保证试验时的人身安全。通过本装置的使用，满足各种拉条、拉链的加修质量，达到节约修车成本的目的。

本发明是采用如下的技术方案实现的：一种铁路货车车辆手制动机拉链拉力试验器，包括拉力装置、自动控制系统和管路液压控制系统，其中拉力装置包括机架，机架上设有液压站和控制箱，控制箱上有电源钮SAZ1、试验启动按钮SBQ和试验停止按钮SBT，机架顶层表面安装有安装座和油缸，自动控制系统包括拉力传感器、无纸记录仪和时间继电器KT1，管路液压控制系统包括电磁阀，拉力传感器连接在安装座上，拉力传感器经前置放大器、有源滤波器和无纸记录仪连接，液压站中的油泵通过电磁阀控制油缸，电源钮SAZ1和无纸记录仪电源B1串接后连接在火线和零线之间，试验启动按钮SBQ、试验停止按钮SBT、时间继电器KT1的常闭触点和中间继电器KA1的线圈串接后连接在电源钮SAZ1和零线之间，中间继电器KA1的第一常开触点和试验启动按钮SBQ并联，中间继电器KA1的的第二常开触点、拉伸压力高中间继电器KA3的常闭触点和电磁阀的拉伸线圈YV1串接后连接在电源钮SAZ1和零线之间，无纸记录仪内的报警高限继电器的常开触点KAB1和拉伸压力高中间继电器KA3的线圈串接后连接在电源钮SAZ1和零线之间，拉伸压力高中间继电器KA3的常开触点、中间继电器KA1的第三常开触点和计时中间继电器KA4的线圈串接后连接在电源钮SAZ1和零线之间，计时中间继电器KA4的常开触点和拉伸压力高中间继电器KA3的常开触点并联，时间继电器KT1的线圈和计时中间继电器KA4的线圈并联，无纸记录仪内的报警低限继电器的常开触点KAB2和拉伸压力低中间继电器KA5的线圈串接后连接在电源钮SAZ1和零线之间，时间继电器KT1的常开触点、试验停止按钮SBT、拉伸压力低中间继电器KA5的常闭触点和前推中间继电器KA2的线圈串接后连接在电源钮SAZ1和零线之间，前推中间继电器KA2的常开触点和时间继电器KT1的常开触点并联，电磁阀的前推线圈YV2和前推中间继电器KA2的线圈并联。

该试验器的试验过程为：工作人员将需要试验的拉链安装在油缸和拉力传感器之间，启动液压站油泵使拉力试验器处于待机状态，转动电源钮SAZ1打开无纸记录仪，利用无纸记录仪上的进入、退出和上下左右键对对报警高限继电器、报警低限继电器的报警值进行设置，点击试验启动按钮SBQ，液压站管路上控制拉伸的中间继电器KA1和电磁阀的拉伸线圈YV1得电，油缸开始拉伸，链条逐渐收紧，拉力作用于拉力传感器，传感器电压信号送入前置放大器放大，放大信号经有源滤波放大变送为标准模拟信号送入无纸记录仪，无纸记录仪接收到拉力模拟信号对其进行相应的判断处理转换计算，给出相应的计量结果进行实时数字显示（单位为千牛），当拉力值大于无纸记录仪报警高限继电器高限值时，报警高限继电器KAB1的常开触点闭合，拉伸压力高中间继电器KA3线圈得电，拉伸压力高中间继电器KA3的常闭触点断开，电磁阀的拉伸线圈YV1失电，时间继电器KT1的线圈得电，延时计时开始，若拉力在延时期间内小于高限与位差的差时，报警高限继电器KAB1的常开触点断开，电磁阀的拉伸线圈YV1得电，油缸补充拉力，当拉力值大于无纸记录仪报警高限继电器高限值时，电磁阀的拉伸线圈YV1失电油缸停止拉力，如此反复，直到延时时间结束；延时时间（保压时间）到时，电磁阀的前推线圈YV2得电，链条逐渐放松，当拉力值小于无纸记录仪报警低限继电器低限值时，报警低限继电器的常开触点KAB2闭合，电磁阀的前推线圈YV2失电，停止液压泵，设备处于待机状态，取下拉链，检查拉链有无裂纹，试验结束。

上述的铁路货车车辆手制动机拉链拉力试验器，还包括拉链调紧装置，拉链调紧装置包括螺纹套、正扣连接螺杆和反扣连接螺杆，螺纹套内一端是正扣螺纹，一端是反扣螺纹，正扣连接螺杆和反扣连接螺杆分别和拉力传感器和连接座连接。使用时先将拉链调紧装置调松到合适状态，安装连接好试验的拉链后，再将拉链调紧装置调紧。

上述的铁路货车车辆手制动机拉链拉力试验器，螺纹套上加装转动手把，方便拉链调紧装置的调紧。

上述的铁路货车车辆手制动机拉链拉力试验器，还包括拉力缓冲装置，拉力缓冲装置包括弹簧盒、压缩弹簧、弹簧盒盖、拉伸杆、链条连接头和传感器连接杆，拉伸杆的一端伸入到弹簧盒内，且在拉伸杆的该端端部设有弹簧压缩帽，压缩弹簧设在拉伸杆的位于弹簧盒的杆体上，拉伸杆的另一端伸入到链条连接头内并固定，传感器连接杆和弹簧盒固定连接。拉力缓冲装置在拉力试验时可防止拉力上升过猛、拉力值不易控制。

上述的铁路货车车辆手制动机拉链拉力试验器，机架顶层表面安装防护罩。

上述的铁路货车车辆手制动机拉链拉力试验器，自动控制系统还包括设置在机架顶层的拉伸限位开关S1和返回限位开关S2，拉伸限位开关S1的常闭触点和电磁阀的拉伸线圈YV1串接，返回限位开关S2的常闭触点和前推中间继电器KA2的线圈串接。当油缸活塞杆触碰到限位开关后，触点断开，阻止活塞杆进一步动作，限位开关可对机器进行保护。

手制动机拉链检修在没有拉力试验情况下，手制动机拉链只要有一个链环损坏，整条链都需要更换，因此只能从车辆配件生产厂家采购新品，给车辆检修工作带来极大的不便和经济损失。铁路货车车辆手制动机拉链拉力试验器研制成功，使得检修人员对手制动机拉链加工检修后试验，可以节约车辆段在购买配件方面投资，同时满足了对检修后拉链进行试验，解决了因一条拉链中一个环造成一条拉链都无法使用的问题。年节约200万修车成本，也保证了车辆检修质量。

铁路货车车辆手制动机拉链拉力试验器解决了手制动机拉链在检修后无法试验的难题、使手制动机拉链检修质量得到了保证，减少了行车安全风险，可以满足车辆各种杆、链的拉力试验。填补了制动机拉链试验空白问题，提高工作效率、减轻劳动强度、保证人身安全,提高了手制动机的检修质量，为车辆行车安全提供有力的保证，具有较高的应用推广价值。

附图说明

图1为液压控制系统工作原理图。

图2为自动控制系统原理图。

图3为拉链拉力试验器的结构原理图。

图4为拉链拉力试验器的俯视图。

图5为拉链拉力试验器的侧视图。

图6为拉链调紧装置的结构示意图。

图7为拉力缓冲装置的结构示意图。

图中：1-机架，2-液压站，3-控制箱，4-安装座，5-油缸，6-防护罩，7-电磁阀，8-油泵，9-正扣连接螺杆，10-反扣连接螺杆，11-转动手把，12-弹簧盒，13-压缩弹簧，14-弹簧盒盖，15-拉伸杆，16-链条连接头，17-传感器连接杆，18-弹簧压缩帽,19-螺纹套，20-拉链调紧装置，21-拉力缓冲装置，22-拉力传感器。

具体实施方式

手制动机拉链拉力试验器是根据铁路货车车辆手制动机拉链、拉杆和车辆其他制动拉杆的长度、试验要求进行设计的，设备主要由拉力装置、拉链调紧装置、拉力缓冲装置、自动控制系统、管路液压控制系统组成。

拉力装置包括机架1，机架1上设有液压站2和控制箱3，机架顶层表面安装有安装座4和油缸5，机架顶层表面设有安装座固定孔，安装座4可固定在不同的安装座固定孔内，能针对不同拉链、拉杆和车辆其他制动拉杆的长度进行实验，油缸活塞杆端部固定有拉链连接头，控制箱3上有电源钮SAZ1、试验启动按钮SBQ和试验停止按钮SBT，控制箱3内有自动控制系统连接线路。

拉链调紧装置为了减少油缸活塞杆伸缩量，压缩试验时间而设计的，在螺纹套19中部加装上转动手把11方便调节时转动，将拉链调紧装置的一端与拉力传感器连接，而另一端连接在连接座4上，使用时先将拉链调紧装置调松到合适状态，安装连接好试验的拉链后，再将拉链调紧装置调紧。拉链调紧装置包括正扣连接螺杆9、反扣连接螺杆10、螺纹套19（一端是正扣螺纹，一端是反扣螺纹）、转动手把11，反扣连接螺杆10的端部设有连接头，正扣连接螺杆9的端部连接拉力传感器连接螺杆，如图6所示。

拉力缓冲装置在拉力试验时防止拉力上升过猛、拉力值不易控制而设计制作，拉力缓冲装置主要由弹簧盒12、压缩弹簧13、弹簧盒盖14、拉伸杆15、链条连接头16、传感器连接杆17组成，以此来达到缓解拉力上升过猛的目的，如图7所示。

在试验过程中，防止拉链突然断裂伤人和使用方便，在机架上边缘安装4股防护罩推拉轨道，并将4个防护罩设计成“n”型，将其分别安装在轨道上使其成为塔型状态，便于试验配件的安装连接和摘取，同时方便试验试验过程中的安全防护。

在自动控制系统中，为了工作者操作方便和数据查询，利用拉力传感器、无纸记录仪和时间继电器等的功能和原理实现拉力的设置、检测、显示、记录、数据保存、系统控制等功能，完成拉力试验。自动控制系统包括拉力传感器、无纸记录仪、时间继电器、继电器、限位开关。

管路液压控制系统利用电磁阀的工作原理来控制管路的液压实现拉力试验，液压管路中还设置有液压表、单向流动阀。

试验时，工作人员打开防护罩、将需要试验的拉链用连接杆和“U”型卡安装在油缸的拉链连接头和拉力缓冲装置的连接头上，转动拉紧装置手把使拉链处于拉紧受力状态，启动液压站油泵使拉力试验器处于待机状态，转动电源钮SAZ1打开无纸记录仪，利用无纸记录仪上的进入、退出和上下左右键对对高限值和低限值进行设置，完成后退回到初始界面；将时间继电器调整到需要延时的时间，按下试验启动按钮SBQ，试验器进行拉力试验。

Claims (6)

1.一种铁路货车车辆手制动机拉链拉力试验器，其特征在于包括拉力装置、自动控制系统和管路液压控制系统，其中拉力装置包括机架（1），机架上设有液压站（2）和控制箱（3），控制箱（3）上有电源钮SAZ1、试验启动按钮SBQ和试验停止按钮SBT，机架顶层表面安装有安装座（4）和油缸（5），自动控制系统包括拉力传感器、无纸记录仪和时间继电器KT1，管路液压控制系统包括电磁阀（7），拉力传感器连接在安装座（4）上，拉力传感器经前置放大器、有源滤波器和无纸记录仪连接，液压站中的油泵（8）通过电磁阀控制油缸，电源钮SAZ1和无纸记录仪电源B1串接后连接在火线和零线之间，试验启动按钮SBQ、试验停止按钮SBT、时间继电器KT1的常闭触点和中间继电器KA1的线圈串接后连接在电源钮SAZ1和零线之间，中间继电器KA1的第一常开触点和试验启动按钮SBQ并联，中间继电器KA1的第二常开触点、拉伸压力高中间继电器KA3的常闭触点和电磁阀的拉伸线圈YV1串接后连接在电源钮SAZ1和零线之间，无纸记录仪内的报警高限继电器的常开触点KAB1和拉伸压力高中间继电器KA3的线圈串接后连接在电源钮SAZ1和零线之间，拉伸压力高中间继电器KA3的常开触点、中间继电器KA1的第三常开触点和计时中间继电器KA4的线圈串接后连接在电源钮SAZ1和零线之间，计时中间继电器KA4的常开触点和拉伸压力高中间继电器KA3的常开触点并联，时间继电器KT1的线圈和计时中间继电器KA4的线圈并联，无纸记录仪内的报警低限继电器的常开触点KAB2和拉伸压力低中间继电器KA5的线圈串接后连接在电源钮SAZ1和零线之间，时间继电器KT1的常开触点、试验停止按钮SBT、拉伸压力低中间继电器KA5的常闭触点和前推中间继电器KA2的线圈串接后连接在电源钮SAZ1和零线之间，前推中间继电器KA2的常开触点和时间继电器KT1的常开触点并联，电磁阀的前推线圈YV2和前推中间继电器KA2的线圈并联。

2.根据权利要求1所述的一种铁路货车车辆手制动机拉链拉力试验器，其特征在于还包括拉链调紧装置，拉链调紧装置包括螺纹套（19）、正扣连接螺杆（9）和反扣连接螺杆（10），螺纹套（19）内一端是正扣螺纹，一端是反扣螺纹，正扣连接螺杆（9）和反扣连接螺杆（10）分别和拉力传感器和安装座（4）连接。

3.根据权利要求2所述的一种铁路货车车辆手制动机拉链拉力试验器，其特征在于螺纹套上加装转动手把（11）。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种铁路货车车辆手制动机拉链拉力试验器，其特征在于还包括拉力缓冲装置，拉力缓冲装置包括弹簧盒（12）、压缩弹簧 （13）、弹簧盒盖（14）、拉伸杆（15）、链条连接头（16）和传感器连接杆（17），拉伸杆（15）的一端伸入到弹簧盒（12）内，且在拉伸杆的该端端部设有弹簧压缩帽（18），压缩弹簧（13）设在拉伸杆的位于弹簧盒（12）的杆体上，拉伸杆（15）的另一端伸入到链条连接头（16）内并固定，传感器连接杆（17）和弹簧盒（12）固定连接。

5.根据权利要求1或2所述的一种铁路货车车辆手制动机拉链拉力试验器，其特征在于机架顶层表面安装防护罩（6）。

6.根据权利要求1或2所述的一种铁路货车车辆手制动机拉链拉力试验器，其特征在于自动控制系统还包括设置在机架顶层的拉伸限位开关S1和返回限位开关S2，拉伸限位开关S1的常闭触点和电磁阀的拉伸线圈YV1串接，返回限位开关S2的常闭触点和前推中间继电器KA2的线圈串接。

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