CN111098263A - 一种基于无线传输技术的制动盘快速打栓系统及打栓方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于无线传输技术的制动盘快速打栓系统及方法，所述打栓系统包括定位槽板、定位连接板、左光电固定板和右光电固定板，所述定位槽板设有凹槽；所述左光电固定板和右光电固定板均为半圆形并分别与定位连接板铰接，其上安装有多个光电传感器和指示灯；所述定位槽板上固定安装有电气控制盒，用于接收光电传感器和扭力扳手的输出信号并控制指示灯。所述方法包括:将打栓系统通过定位槽板挂置到制动盘上，按照上位机给出的打栓顺序来控制指示灯；根据指示灯的指示进行打栓作业，直到完成所有的打栓工作；将打栓设备从制动盘上取下，完成一次制动盘的打栓工作。本发明可提高制动盘的安装精度，避免人工打栓导致的受力不均匀。

Description

一种基于无线传输技术的制动盘快速打栓系统及打栓方法

技术领域

本发明涉及一种基于无线传输技术的制动盘快速打栓系统及打栓方法，属于制动盘打栓技术领域。

背景技术

制动盘是高铁轮对的组成件，目前动车的制动盘在组装过程中，制动盘上面的螺栓在扭紧时主要是依靠人工拿着扭力扳手对螺栓一个一个进行手工操作（即打栓）。在人工打栓过程中常会出现人为原因导致制动盘左右组件装配后贴合不良而产生受力不均匀现象，导致列车在制动过程中因制动不良出现事故，并且在人工打栓过程中还可能会因为某些事情的打断，忘记目前操作到哪个螺栓，需要重新确认重复打栓一次，这种情况既浪费人力也浪费时间。

另外，动车轮轴制动盘属于大型件，其安装精度直接影响到其制动效果，为了使安装后制动盘能更加均匀的被固定在轴上，避免受力不均匀而卡死的现象，成为亟待解决的问题。

发明内容

本发明要解决技术问题是：提供一种可提高制动盘的安装精度的快速打栓系统及打栓方法，同时本发明还能够避免人工打栓导致的受力不均匀。

为了解决上述技术问题，本发明提出的技术方案之一是：一种基于无线传输技术的制动盘快速打栓系统，打栓时采用扭力扳手；所述打栓系统包括定位槽板、定位连接板、左光电固定板和右光电固定板，所述定位槽板设有与制动盘的外周形状匹配的圆弧形凹槽，在使用时可通过圆弧形凹槽挂接在制动盘上；

所述左光电固定板和右光电固定板均为半圆形，所述定位连接板与定位槽板平行设置并通过螺栓连接固定在一起，所述左光电固定板和右光电固定板的顶部分别与定位连接板铰接；

所述左光电固定板和右光电固定板上固定安装有与制动盘上的螺栓孔一一对应的多个光电传感器，每个光电传感器旁边安装有一个指示灯；

所述定位槽板上固定安装有电气控制盒，所述电气控制盒内设有电池以及与上位机无线连接的无线传输设备；所述无线传输设备除了与上位机交互外，还用于接收光电传感器和扭力扳手的输出信号，并用于控制指示灯；所述电池为光电传感器、指示灯及无线传输设备供电。

为了解决上述技术问题，本发明提出的技术方案之二是：一种应用技术方案之一所述的制动盘快速打栓系统的打栓方法，包括以下步骤：

1）将打栓系统通过定位槽板挂置到制动盘上，调整定位槽板的位置使光电传感器与制动盘上的螺栓孔一一对应；

2）电气控制盒上的无线传输设备接收上位机的打栓指令，按照上位机给出的打栓方案来控制指示灯，所述打栓方案包括指示灯的亮灯顺序以及对应每一螺栓需施加的扭矩值；

根据指示灯的指示进行打栓作业，即某指示灯亮灯时，通过扭力扳手扭紧该指示灯对应的螺栓孔处的螺栓；打栓作业时，无线传输设备接收光电传感器和扭力扳手的信号，通过光电传感器得到扭力扳手的位置，通过扭力扳手得到其扭矩值；

当扭力扳手的扭矩值达到预设标准值时，该指示灯自动熄灭，按打栓顺序对应的下一个指示灯自动亮起，进行下一个位置的打栓工作，直到完成所有的打栓工作；

3）将打栓设备从制动盘上取下，完成一次制动盘的打栓工作。

本发明在使用时，将打栓系统挂置到制动盘上后，利用打栓系统的重力作用锁在制动盘上，同时左、右光电固定板在重力作用下自动对合形成整圆轮廓，然后通过控制根据指示灯的亮灯顺序指引制动盘上螺栓的打栓顺序进行打栓作业（例如通常可采用对角线打栓的方法进行打栓工作），避免了目前人工打栓受力不均匀的情况，也避免了人工打栓过程中因某些事情的打断，忘记目前操作到哪个螺栓，需要重新确认再重复打栓一次的情况。同时本发明采用无线传输技术可将扭力扳手的扭矩值以及光电传感器的感应信号上传到上位机系统，由上位机控制各个螺栓的扭矩值，从而避免了各个螺栓扭矩值不一致的问题以及打栓位置错误的问题，最终保证了制动盘的安装精度，提升了其制动效果。另外，本发明能够使安装后的制动盘能更加均匀地固定在轴上，避免了现有技术中常见的因受力不均匀而卡死的现象。

上述技术方案之一的进一步改进是：所述左光电固定板的顶部和右光电固定板的顶部均制有销孔，所述定位连接板上分别制有与销孔相配合的销柱，所述销柱插入销孔内使左光电固定板、右光电固定板均与定位连接板形成铰接结构。

优选的，所述销柱与定位连接板可拆式设置，所述销柱的端部设有螺纹以及销定位器，所述销定位器穿过定位连接板与销柱螺接从而将销柱与定位连接板连接在一起。

这样，通过销定位器和销柱可以将左光电固定板和右光电固定板固定牢固，避免左、右光电固定板受打栓过程振动造成位置变化，影响安装精度。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明。

图1是本发明实施例的分解结构示意图。

图2是左、右光电固定板对合状态时的示意图。

附图标记：光电传感器1，指示灯2，左光电固定板3，右光电固定板4，销定位器5，螺栓6，电气控制盒7，操作拉手8，制动盘9，定位槽板10，定位连接板11，销柱12，第一连杆13，第二连杆14，第三连杆15，第四连杆16。

具体实施方式

实施例一

本实施例的基于无线传输技术的制动盘快速打栓系统，如图1和图2所示，包括定位槽板10、定位连接板11、左光电固定板和右光电固定板4，所述定位槽板10设有与制动盘9的外周形状匹配的圆弧形凹槽，在使用时，可通过圆弧形凹槽将定位槽板10挂在制动盘9上。本实施例中定位槽板10是圆弧截面，为喇叭口外形，便于人工挂置方便。

所述左光电固定板3和右光电固定板4均为半圆形，左光电固定板3和右光电固定板4在能够对合大致形成整圆轮廓。

所述定位连接板11与定位槽板10平行设置并通过螺栓连接固定在一起，所述左光电固定板3和右光电固定板4的顶部分别与定位连接板11铰接。优选的，所述左光电固定板3的顶部和右光电固定板4的顶部均制有销孔，所述定位连接板11上分别制有与销孔相配合的销柱12，在使用时，销柱12插入销孔内使左光电固定板3、右光电固定板4均与定位连接板11形成铰接结构。进一步地，所述销柱12与定位连接板11可拆式设置，所述销柱12的端部设有螺纹以及销定位器5，所述销定位器5穿过定位连接板11与销柱12螺接从而将销柱12与定位连接板11连接在一起。这样，通过销定位器和销柱可以将左光电固定板和右光电固定板固定牢固，避免左、右光电固定板受打栓过程振动造成位置变化，影响安装精度。定位连接板11能够通过不同的销柱位置，控制左、右光电固定板的开合程度并定位。

定位连接板11位于定位槽板10的一侧，定位连接板11与定位槽板10通过螺栓连接固定在一起，定位连接板11与左光电固定板3、右光电固定板4分别通过销定位器5连接在一起。

本实施例中，如图1和图2所示，制动盘9上制有九个打栓位置，即有九个需要紧固的螺栓6。左光电固定板3和右光电固定板4上共固定安装有九个光电传感器1，分别与制动盘上的九个螺栓孔一一对应，每个光电传感器1旁边安装有一个指示灯2。

所述定位槽板10上固定有电气控制盒7，所述电气控制盒7内设有无线传输设备和电池，无线传输设备用于接收和反馈来自打栓系统的信号（包括光电传感器的信号和扭力扳手的扭矩值），并将以上信号上传至上位机，在上位机的显示终端上显示出来，同时接收上机位的指令信号，并根据指令信号控制指示灯2的亮起和熄灭时间，以实现光电指引打栓顺序和扭矩值的判定；所述电池可为光电传感器1、指示灯2及无线传输设备供电，保证设备正常运行。

本实施例还可以作以下改进：还包括操作把手8，操作把手8的左端设有与操作把手8铰接的第一连杆13和第二连杆14，所述第一连杆13还与定位槽板10铰接，第二连杆14还与左光电固定板3铰接；同样地，操作把手8的左端也设有与操作把手8铰接的第三连杆15和第四连杆16，所述第三连杆15还与定位槽板10铰接，第四连杆16还与右光电固定板4铰接。

操作拉手8提供了一种便于人工在移动打栓设备时进行手提的方式。打栓完成后，可松开销定位器5后，通过提操作拉手8将打栓设备从制动盘上取下，操作拉手8提起时，左光电固定板3和右光电固定板4分别向左、右打开，松开操作拉手8，左光电固定板3和右光电固定板4又在重力作用下，自动对合。

本实施例在使用时，当操作人员接收到打栓指令后，取打栓设备和扭力扳手，然后将打栓设备固定到制动盘上，根据打栓设备上的指示灯亮顺序，操作人员使用扭力扳手进行打栓作业，同时通过无线传输技术实时监测打栓位置和扭力值，当前孔眼打栓作业完成后，自动触发下一个打栓位置的指示灯点亮，当前孔眼的指示灯灭，操作人员将扭力扳手移动到下一个指示灯亮的孔眼进行打栓作业，直至制动盘上的9个孔眼打栓作业完成。

实施例二

本实施例是应用实施例一的打栓系统的打栓方法，包括以下步骤：

1）将打栓系统通过定位槽板挂置到制动盘上，左光电固定板3和右光电固定板4打开，调整定位槽板的位置使光电传感器与制动盘上的螺栓孔一一对应，然后左光电固定板3和右光电固定板4对合形成整圆轮廓。左光电固定板3和右光电固定板4打开后的开度应确保打栓系统能跨过车轴套入制动盘上，并能保证9个光电传感器与制动盘上的9个螺栓位置一一对应。

左光电固定板3和右光电固定板4对合形成整圆轮廓后，可操作销定位器5的旋钮，使定位连接板11与左光电固定板3、右光电固定板4固定在一起，避免左、右光电固定板受打栓过程振动造成位置变化，影响安装精度。

2）电气控制盒7上的无线传输设备接收上位机的打栓指令，按照上位机给出的打栓方案来控制指示灯；所述打栓方案包括指示灯的亮灯顺序以及对应每一螺栓需施加的扭矩值。

根据指示灯的指示进行打栓作业，即某指示灯亮灯时，通过扭力扳手扭紧该指示灯对应的螺栓孔处的螺栓；打栓作业时，无线传输设备接收光电传感器和扭力扳手的信号，通过光电传感器得到扭力扳手的位置，通过扭力扳手得到其扭矩值；

当扭力扳手的扭矩值达到预设标准值时，该指示灯自动熄灭，按打栓顺序对应的下一个指示灯自动亮起，进行下一个位置的打栓工作，直到完成所有的打栓工作；

3）将打栓设备从制动盘上取下，完成一次制动盘的打栓工作。当该制动盘上所有打栓作业完成之后，操作销定位器的旋钮，旋出销定位器，通过提操作拉手8可将打栓设备从制动盘上取下。

本实施例在整个打栓作业的操作过程中系统将实时监测操作人员是否触发异常，如果检测到操作人员触发异常操作，则自动发出报警命令；即在整个打栓作业过程中，当操作人员未按照打栓设备的指示灯灯光指引进行作业时，例如当打栓设备上某个孔眼需要打栓时，但当前孔眼的光电传感器未感应到扭力扳手作业，其它未亮灯的孔眼却感应到扭力扳手时，打栓设备会自动发出报警命令。

本实施例是按照9个螺栓进行设计的，如需要其他打栓螺栓的数量，可相应增减孔光电传感器的数量，从而满足不同制动盘上螺栓数量的打栓作业需求，技术方案的设计方法与本实施例一致。

本发明基于无线传输技术的快速打栓系统可以对轮轴制动盘上的螺栓实现智能化的快速打栓操作，同时在打栓过程中通过亮灯指引进行打栓作业，避免了目前人工打栓过程中遇到的问题，提高了生产效率。

本发明不局限于上述实施例所述的具体技术方案，除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。对于本领域的技术人员来说，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等形成的技术方案，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种基于无线传输技术的制动盘快速打栓系统，打栓时采用扭力扳手；其特征在于：所述打栓系统包括定位槽板、定位连接板、左光电固定板和右光电固定板，所述定位槽板设有与制动盘的外周形状匹配的圆弧形凹槽，在使用时可通过圆弧形凹槽挂接在制动盘上；

所述左光电固定板和右光电固定板均为半圆形，所述定位连接板与定位槽板平行设置并通过螺栓连接固定在一起，所述左光电固定板和右光电固定板的顶部分别与定位连接板铰接；

所述左光电固定板和右光电固定板上固定安装有与制动盘上的螺栓孔一一对应的多个光电传感器，每个光电传感器旁边安装有一个指示灯；

所述定位槽板上固定安装有电气控制盒，所述电气控制盒内设有电池以及与上位机无线连接的无线传输设备；所述无线传输设备除了用于与上位机交互外，还用于接收光电传感器和扭力扳手的输出信号，并用于控制指示灯；所述电池为光电传感器、指示灯及无线传输设备供电。

2.根据权利要求1所述的基于无线传输技术的制动盘快速打栓系统，其特征在于：所述左光电固定板的顶部和右光电固定板的顶部均制有销孔，所述定位连接板上分别制有与销孔相配合的销柱，所述销柱插入销孔内使左光电固定板、右光电固定板均与定位连接板形成铰接结构。

3.根据权利要求1所述的基于无线传输技术的制动盘快速打栓系统，其特征在于：所述销柱与定位连接板可拆式设置，所述销柱的端部设有螺纹以及销定位器，所述销定位器穿过定位连接板与销柱螺接从而将销柱与定位连接板连接在一起。

4.根据权利要求1-3之任一项所述的基于无线传输技术的制动盘快速打栓系统，其特征在于：还包括操作把手，所述操作把手的左端设有与操作把手铰接的第一连杆和第二连杆，所述第一连杆还与定位槽板铰接，所述第二连杆还与左光电固定板铰接；同样地，所述操作把手的右端也设有与操作把手铰接的第三连杆和第四连杆，所述第三连杆还与定位槽板铰接，所述第四连杆还与右光电固定板铰接。

5.根据权利要求1-3之任一项所述的基于无线传输技术的制动盘快速打栓系统，其特征在于：所述左光电固定板和右光电固定板对合时形成整圆轮廓。

6.一种应用权利要求1-3之任一项所述的制动盘快速打栓系统的打栓方法，包括以下步骤：

1）将打栓系统通过定位槽板挂置到制动盘上，调整定位槽板的位置使光电传感器与制动盘上的螺栓孔一一对应；

2）电气控制盒上的无线传输设备接收上位机的打栓指令，按照上位机给出的打栓方案来控制指示灯，所述打栓方案包括指示灯的亮灯顺序以及对应每一螺栓需施加的扭矩值；

根据指示灯的指示进行打栓作业，即某指示灯亮灯时，通过扭力扳手扭紧该指示灯对应的螺栓孔处的螺栓；打栓作业时，无线传输设备接收光电传感器和扭力扳手的信号，通过光电传感器得到扭力扳手的位置，通过扭力扳手得到其扭矩值；

当扭力扳手的扭矩值达到预设标准值时，该指示灯自动熄灭，按打栓顺序对应的下一个指示灯自动亮起，进行下一个位置的打栓工作，直到完成所有的打栓工作；

3）将打栓设备从制动盘上取下，完成一次制动盘的打栓工作。

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