CN111173866A - 状态检测装置及方法、制动缸、制动夹钳单元及制动系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种状态检测装置及方法、制动缸、制动夹钳单元及制动系统，状态检测装置包括：压力测量件，用于检测制动缸的气密性；位移测量件，包括固定件和与固定件配合的移动件，用于检测制动夹钳单元的灵敏度、一次调整量、最大调整量和缓解间隙；信号输出件，与压力测量件和位移测量件连接。制动缸包括上述状态检测装置，压力测量件设于制动缸的密封腔内，固定件安装于制动活塞上，移动件安装于制动丝杠末端，固定件套装于制动丝杠内，信号传输件的连接器插头安装于制动缸体上。本发明能够在制动夹钳单元与转向架不分离的条件下，实时检测制动夹钳单元的状态。

Description

状态检测装置及方法、制动缸、制动夹钳单元及制动系统

技术领域

本发明属于轨道交通技术领域，涉及轨道交通制动技术，具体地说，涉及一种用于制动夹钳单元的状态检测装置及方法、制动缸、制动夹钳单元及制动系统。

背景技术

制动夹钳单元是轨道车辆制动系统盘形制动装置中的重要部件，是制动装置的末端执行机构，其功能是实现车辆调速或停车。参见图1、图2，制动夹钳单元主要包括制动缸301′、制动杠杆302′、吊座303′、闸片托304′、吊臂305′。其中，制动杠杆302′与吊座303′之间、制动杠杆302′与闸片托304′之间、闸片托304′与吊臂305′之间均通过销轴连接，制动夹钳单元3′的吊座 303′通过紧固螺栓4′与转向架2′连接，制动夹钳单元3′的吊臂305′通过吊臂螺栓5′与转向架2′连接。向制动缸301′充入设定的压缩空气，制动缸301′产生的机械推力通过制动杠杆302′传递至闸片托304′，安装在闸片托304′上的闸片抱紧制动盘1′，从而实现制动。

制动夹钳单元的性能好坏直接决定了轨道车辆制动性能的可靠性。评价制动夹钳单元性能的主要参数包括制动灵敏度、一次调整量、最大调整量、缓解间隙、气密性、输出力等。其中，制动灵敏度、一次调整量、最大调整量和缓解间隙均是测试制动夹钳单元的位移量，气密性是指测试制动缸在一定压力空气下的密封性能，输出力是测试制动夹钳单元在一定空气压力下所述的机械推力。通常制动夹钳单元的气密性及灵敏度、一次调整量、缓解间隙等位移量参数正常的话，制动力则正常。

根据国标和行业标准要求，制动夹钳单元新造及检修出厂检验时，均需通过性能测试。目前，轨道交通车辆(包括大铁路动车、客车、货车及城轨车辆) 在高级修(即制动夹钳单元与转向架进行拆解检修)前，制动夹钳单元日常维护检查时或制动夹钳单元制动、缓解、调整功能发生故障时，不具备条件对现车制动夹钳单元的性能进行检测，只能目测制动夹钳单元是否能够制动、缓解动作，但无法判断动作位移量是否正常；当系统检测制动系统发生压力泄露时，也无条件对制动夹钳单元进行气密性检测。现车仅能测试全车8套或12套制动夹钳单元的整体密封性能，无法判断出具体的故障制动夹钳单元。制动夹钳单元装车后，无法在现车实时监测制动夹钳单元的功能和性能是否正常，且制动夹钳单元到达高级修下车前的维护检修阶段，无法检测制动夹钳单元的性能，只能下车后在试验台上独立测试，不利于日常维修与故障检测，而制动夹钳单元与转向架分离需要耗费巨大的人力物力，耗费周期长，工作效率低。

公开号为CN106926838A的中国专利申请公开了一种铁道机车车辆的制动夹钳单元状态检测装置及方法。铁道机车车辆的制动夹钳单元状态检测装置包括：传感器触动装置，传感器，固定装置和信号输出装置；传感器触动装置固定于铁道机车车辆的制动夹钳单元的活塞上，与活塞同步移动，用于触发传感器；传感器通过固定装置，固定于制动夹钳单元的制动缸的固定部件上，用于根据与传感器触动装置的相对位置的变化，向信号输出装置发出制动夹钳单元的制动状态信息或缓解状态信息；信号输出装置与传感器连接，固定于固定部件上，用于输出传感器发出的制动夹钳单元的制动状态信息或缓解状态信息。该专利申请中，状态检测装置通过检测制动缸零部件的位置变化信息用于监测制动夹钳单元的制动状态信息和缓解状态信息是否正常，从而判断制动夹钳单元在运用过程中是否出现故障，但仅能宏观判断是否出现故障，无法判定制动夹钳单元各项性能参数是否满足要求。

发明内容

本发明针对现有制动夹钳单元在状态检测过程中存在的无法实时检测等问题，提供了一种用于制动夹钳单元的状态检测装置及方法、制动缸、制动夹钳单元、制动系统，能够实时监测制动夹钳单元的状态。

为了达到上述目的，本发明提供了一种用于制动夹钳单元的状态监测装置，包括：

压力测量件，用于检测制动缸的气密性；

位移测量件，包括固定件和与固定件配合的移动件，用于检测制动夹钳单元的灵敏度、一次调整量、最大调整量和缓解间隙；

信号输出件，与所述压力测量件和所述位移测量件连接。

优选的，所述压力测量件安装于制动活塞或制动缸体上。

优选的，位移测量件为光栅位移传感器或激光测距仪。

优选的，所述光栅位移传感器包括安装于制动活塞上的光栅尺座、安装于所述光栅尺座上的主光栅尺以及分别安装于制动丝杠末端的光源、显示光栅尺和光敏元件，其中，所述光栅尺座和所述主光栅尺为固定件，所述光源、显示光栅尺和光敏元件为移动件；所述主光栅尺套装于设于所述制动丝杠内的盲孔中。

优选的，所述盲孔包括串联连接的第一盲孔和第二盲孔，所述第一盲孔位于所述制动丝杠末端，所述第二盲孔位于所述制动丝杠首端，所述第一盲孔的孔径大于第二盲孔的孔径，主光栅尺带有刻度的部分放置于所述第一盲孔内，主光栅尺未带刻度的部分放置于所述第二盲孔内。

优选的，信号输出件包括由电源线和信号线组成的数据线和连接器插头，所述数据线一端连接所述压力测量件和位移测量件，另一端穿过活塞套筒与所述连接器插头连接，所述连接器插头安装于制动缸体上。

为了达到上述目的，本发明还提供了一种用于制动夹钳单元的状态检测方法，基于上述状态检测装置，含有以下步骤：

使制动缸缩至最短位置，读取该位置位移测量件检测的位移L1作为参考零位；向制动缸充入设定值的压缩空气，待制动缸制动完成后，读取此时位移测量件检测的位移L3，则位移变化量L3-L1即为制动夹钳单元的灵敏度；然后排空制动缸内充入的压缩空气，待制动缸缓解完成后，读取此时位移测量件检测的位移L2，则位移变化量L2-L1即为制动夹钳单元的一次调整量，位移变化量 L3-L2即为制动夹钳单元的缓解间隙；多次向制动缸充、排设定值的压缩空气，直至闸片与制动盘之间的间隙稳定，读取此时制动缸缓解状态下位移测量件检测的位移L4，则位移变化量L4-L1即为制动夹钳单元的最大调整量；

向制动缸充入设定值的压缩空气，切断风源对制动缸进行保压，待空气压力稳定后，读取此时压力测量件检测的空气压力P1，继续保压设定时间后，读取此时压力测量件检测的空气压力P2.则压力变化量P1-P2即为制动夹钳单元的泄漏量。

为了达到上述目的，本发明还提供了一种制动缸，包括上述状态检测装置，所述压力测量件设于制动缸的密封腔内，所述固定件安装于制动活塞上，所述移动件安装于制动丝杠末端，所述固定件套装于所述制动丝杠内，信号传输件的连接器插头安装于制动缸体上。

为了达到上述目的，本发明还提供了一种制动夹钳单元，包括：

制动缸，所述制动缸采用上述制动缸；

制动杠杆，与所述制动缸连接；

吊座，与所述制动杠杆连接；

闸片托，与所述制动杠杆连接；

吊臂，与所述闸片托连接。

为了达到上述目的，本发明另提供了一种制动夹钳单元，包括：

制动缸，所述制动缸采用上述制动缸；

制动杠杆，与所述制动缸连接；

吊座，与所述制动杠杆连接；

闸片托，与所述制动杠杆连接；

吊臂，与所述闸片托连接；

停放缸，与所述制动缸连接。

为了达到上述目的，本发明还提供了一种制动系统上述制动夹钳单元。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于：

(1)本发明状态检测装置，安装于制动缸内部，能够在制动夹钳单元与转向架不分离的条件下，实时检测制动夹钳单元灵敏度、一次调整量、最大调整量、缓解间隙和气密性，并依此判断制动夹钳单元功能和性能是否正常。

(2)本发明除了能够实现车辆动态条件下实时检测制动夹钳单元性能，还可以在车辆静态下检测制动夹钳单元的功能和性能，实现产品不下车的情况下快速检测，进行故障诊断，大大降低了检修成本，为线上故障诊断提供有效技术手段，提前预判，降低和消除因制动部件故障造成车辆安全的风险。

(3)本发明无需现场安装传感器，只需要将测试设备数据线连接设于制动缸体上的连接器插头，接口实现检测，方便快捷。

(4)本发明采用位移测量件采用光栅位移传感器或激光测距仪直接测试灵敏度、一次调整量、最大调整量、缓解间隙，测量精度高。

(5)现车只能对整车全部制动夹钳单元(通常8-12套)以及制动空气管路的密封性能进行测试，无法判断空气管路或具体哪个制动夹钳单元存在泄露，本发明解决了上述问题，能够实现对单个制动夹钳单元的密封性能进行测试，能够快速准确判定压力泄露故障件，准确判断每个制动夹钳单元的密封性是否正常。

附图说明

图1为现有制动夹钳单元与转向架的连接示意图；

图2为现有制动夹钳单元的结构示意图；

图3为本发明实施例状态检测装置的结构框图；

图4为本发明实施例位移参量测试示意图；

图5-6为本发明实施例制动缸的结构示意图；

图7为图5中A部的放大图；

图8为本发明实施例制动丝杠的结构示意图；

图9为本发明实施例制动丝杠的剖面图。

图中，1′、制动盘，2′、转向架，3′、制动夹钳单元,301′、制动缸,302′、制动杠杆,303′、吊座,304′、闸片托,305′吊臂,4′、紧固螺栓，5′、吊臂螺栓，1、压力测量件，2、位移测量件，201、光栅尺座，202、主光栅尺，203、光源，204、显示光栅尺，205、光敏元件，3、信号输出件，301、连接器插头， 302、防护罩，4、制动缸体，401、后盖，402、缸盖，5、制动活塞，6、制动丝杠，601、制动丝杠末端，602、制动丝杠首端，603、第一盲孔，604、第二盲孔，605、端面齿，606、第一梯形螺纹，7、活塞套筒，8、皮碗，9、前体， 10、复位螺母，11、鞍形垫圈，12、弹性开口销，13、缓解弹簧，14、第一调整组成，15、第二调整组成，16、限位环，17、限位固定环，18、前齿圈，19、防尘套，20、进气口。

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，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

为了在制动夹钳单元与转向架不分离的条件下实时监测制动夹钳单元的灵敏度、一次调整量、最大调整量、缓解间隙和气密性，进而根据上述参数判断其功能和性能是否正常。本发明提供了一种用于制动夹钳单元的状态监测装置及方法、制动缸、制动夹钳单元及制动系统。以下以具体的实施例对上述装置及方法进行详细说明。

实施例1：参见图3、图5-6，本实施例提供了一种用于制动夹钳单元的状态监测装置，包括：

压力测量件1，用于检测制动缸的气密性；

位移测量件2，包括固定件和与固定件配合的移动件，用于检测制动夹钳单元的灵敏度、一次调整量、最大调整量和缓解间隙；

信号输出件3，与所述压力测量件和所述位移测量件连接。

具体地，在一实施方式中，所述压力测量件1安装于制动缸体4上，在另一实施方式中，所述压力测量件1安装于制动活塞5上。本实施例中，压力测量件为压力传感器。

在一实施方式中，位移测量件为光栅位移传感器，但不限于光栅位移传感器，还可以为激光测距仪等位移测量件，仅需对安装方式进行适当调整。

参见图5、图7，所述光栅位移传感器包括安装于制动活塞5上的光栅尺座 201、安装于所述光栅尺座201上的主光栅尺202以及分别安装于制动丝杠末端 601的光源203、显示光栅尺204和光敏元件205，其中，所述光栅尺座201和所述主光栅尺202为固定件，所述光源203、显示光栅尺204和光敏元件205为移动件；所述主光栅尺202套装于设于所述制动丝杠6内的盲孔中。

具体地，参见图8、图9，所述盲孔包括串联连接的第一盲孔603和第二盲孔604，所述第一盲孔603位于所述制动丝杠末端601，所述第二盲孔604位于所述制动丝杠首端602，所述第一盲孔603的孔径大于第二盲孔604的孔径，主光栅尺202带有刻度的部分放置于所述第一盲孔603内，主光栅尺202未带刻度的部分放置于所述第二盲孔604内。第一盲孔放置主光栅尺带有刻度的部分，在制动丝杠转动时，不影响光栅位移传感器工作。第二盲孔放置主光栅尺未带刻度的部分，用于支撑主光栅尺，并起导向主光栅尺的作用。

继续参见图5、图6，信号输出件3包括由电源线和信号线组成的数据线和连接器插头301，所述数据线一端连接所述压力测量件1和位移测量件2，另一端穿过活塞套筒7与所述连接器插头301连接，所述连接器插头301安装于制动缸体4上。具体地，数据线穿过设在活塞套筒7上的矩形槽与连接器插头301 连接，数据线的安装不影响制动缸内部零部件的动作。连接器插头外部可连接外部数据采集的测试设备，可采集制动缸内部压力测量件和位移测量件的信号，即可测试制动夹钳单元的性能参数，即对制动夹钳单元的灵敏度、一次调整量、最大调整量、缓解间隙和气密性进行检测。

继续参见图6，在一实施方式中，所述连接器插头301外部安装一个防护罩 302，防止灰尘进入连接器插头中。

本实施例上述状态检测装置在制动夹钳单元装车前先安装于制动缸内，其中，压力传感器放置于制动缸的密封腔内，安装在制动缸体或制动活塞上；光栅位移传感器的光栅尺座和主光栅尺安装于制动活塞上，光栅位移传感器的光源、显示光栅尺和光敏元件安装于制动丝杠末端，主光栅尺套装于制动丝杠的盲孔内；连接器插头安装于制动缸体上，数据线一端与连接插头连接，另一端分别与压力传感器和显示光栅尺连接。制动夹钳单元进行性能测试时，将连接器插头与外部数据采集的测试设备连接。读取压力传感器和光栅位移传感器的数据。需要说明的是，位移测量件的移动件的安装位置可以是制动丝杠的任意位置，不限于制动丝杠末端。

位移量参数测试示意图参见图4，具体操作如下：

(1)灵敏度测试：操作制动缸的复位螺母，使制动缸缩至最短位置，读取该位置光栅位移传感器检测的位移L1作为参考零位B；然后向制动缸充入设定值的压缩空气，待制动缸制动完成后，读取此时光栅位移传感器检测的位移L3，则制动状态与缓解状态的位移变化量L3-L1即为制动夹钳单元的灵敏度。

(2)一次调整量测试：操作制动缸的复位螺母，使制动缸缩至最短位置，读取该位置光栅位移传感器检测的位移L1作为参考零位B；然后向制动缸充入设定值的压缩空气，待制动缸制动完成后，读取此时光栅位移传感器检测的位移L3，然后排空制动缸内充入的压缩空气，待制动缸缓解完成后，读取此时位移测量件检测的位移L2，则两次缓解状态的位移变化量L2-L1即为制动夹钳单元的一次调整量。

(3)缓解间隙测试：多次向制动缸充、排设定值的压缩空气，直至闸片与制动盘之间的间隙稳定，然后再一次向制动缸充入设定值的压缩空气，待制动缸制动完成后，读取此时光栅位移传感器检测的位移L3，再排空制动缸内充入的压缩空气，待制动缸缓解完成后，读取此时位移测量件检测的位移L2，则制动状态与缓解状态的位移变化量L3-L2即为制动夹钳单元的缓解间隙。

(4)最大调整量测试：操作制动缸的复位螺母，使制动缸缩至最短位置，读取该位置光栅位移传感器检测的位移L1作为参考零位B；然后多次向制动缸充、排设定值的压缩空气，直至闸片与制动盘之间的间隙稳定，读取此时制动缸缓解状态下位移测量件检测的位移L4，则位移变化量L4-L1即为制动夹钳单元的最大调整量。

(5)气密性测试：向制动缸充入设定值的压缩空气，切断风源对制动缸进行保压，待空气压力稳定后，读取此时压力测量件检测的空气压力P1，继续保压设定时间后，读取此时压力测量件检测的空气压力P2.则保压期间的压力变化量P1-P2即为制动夹钳单元的泄漏量。根据泄露量能够快速准确判断每个制动夹钳单元的密封性是否正常。

本实施例所述状态检测装置，安装于制动缸内，能够在制动夹钳单元与转向架不分离的条件下，实时检测制动夹钳单元灵敏度、一次调整量、最大调整量、缓解间隙和气密性，并依此判断制动夹钳单元功能和性能是否正常。

实施例2：本实施例提供了一种用于制动夹钳单元的状态检测方法，基于实施例1所述状态检测装置，含有以下步骤：

S1、使制动缸缩至最短位置，读取该位置位移测量件检测的位移L1作为参考零位；向制动缸充入设定值的压缩空气，待制动缸制动完成后，读取此时位移测量件检测的位移L3，则位移变化量L3-L1即为制动夹钳单元的灵敏度；然后排空制动缸内充入的压缩空气，待制动缸缓解完成后，读取此时位移测量件检测的位移L2，则位移变化量L2-L1即为制动夹钳单元的一次调整量，位移变化量L3-L2即为制动夹钳单元的缓解间隙；多次向制动缸充、排设定值的压缩空气，直至闸片与制动盘之间的间隙稳定，读取此时制动缸缓解状态下位移测量件检测的位移L4，则位移变化量L4-L1即为制动夹钳单元的最大调整量；

S2、向制动缸充入设定值的压缩空气，切断风源对制动缸进行保压，待空气压力稳定后，读取此时压力测量件检测的空气压力P1，继续保压设定时间后，读取此时压力测量件检测的空气压力P2.则压力变化量P1-P2即为制动夹钳单元的泄漏量。

上述步骤S1和步骤S2的顺序可以互换。

本实施例上述检测方法，基于实施例所述状态检测状态，能够在制动夹钳单元与转向架不分离的条件下，实时检测制动夹钳单元灵敏度、一次调整量、最大调整量、缓解间隙和气密性，并依此判断制动夹钳单元功能和性能是否正常。

实施例3：参见图5、图6，本实施例提供了一种制动缸，包括制动缸体4、设于制动缸体4内的制动活塞5和制动丝杠6、与制动活塞5连接的活塞套筒7、间隙调整机构以及实施例1所述状态检测装置；其中，压力测量件1设于制动缸体4与制动活塞5组成的密封腔内，位移测量件的固定件安装于制动活塞5 上，位移测量件的移动件安装于制动丝杠末端601，所述固定件套装于所述制动丝杠6内，信号传输件3的连接器插头301安装于制动缸体4上。

具体地，参见图5，制动缸体4包括后盖401和缸盖402，后盖401和缸盖 402通过螺栓连接，后盖401与制动活塞5组成密封腔，后盖401与制动活塞5 之间设有皮碗8，通过皮碗8实现后盖401与制动活塞5之间的密封，连接器插头301安装于缸盖402上。

继续参见图5，制动丝杠6的首端端部套装有前体9和复位螺母10，制动丝杠6设有端面齿605，与设于前体9上的端面齿啮合；制动丝杠6的外圆设有第一梯形螺纹606。前体9与复位螺母10之间设有可压缩弹性的鞍形垫圈11，前体9上设有放置鞍形垫圈11的圆形槽，制动丝杠6与复位螺母10通过弹性开口销12紧固。复位螺母压缩鞍形垫圈产生的弹力，使制动丝杠的端面齿与前体的端面齿始终保持紧密啮合。复位螺母端部为六方结构，用扳手旋转复位螺母时，制动丝杠的端面齿与前体的端面齿往复啮合、分离，随之鞍形垫圈往复压缩、伸张，制动丝杠会随复位螺母转动，因此制动丝杠会随着转动伸长或缩短。

继续参见图5，活塞套筒7上套装有缓解弹簧13，缓解弹簧13一端压在制动活塞5上，另一端压在缸盖402上，制动缸内排空压缩空气后，缓解弹簧会推动制动活塞等部件复位。具体地，活塞套筒上还设有竖向矩形槽，与设于缸盖402上的矩形槽位置对应，与制动活塞通过螺纹连接，随制动活塞运动往复运动。

继续参见图5，间隙调整机构包括第一调整组成14和第二调整组成15、限位环16、限位固定环17、前齿圈18，其各组成之间的连接关系均为现有技术，此处不再赘述。施加制动或缓解时，间隙调整机构可自动调整闸片与制动盘之间的间隙。

为了防止灰尘和水进入制动缸内部，所述制动缸还设有防尘套19，防尘套 19的一端箍筋缸盖402，另一端箍筋前体9。

制动缸在正常缓解间隙制动、缓解时，向制动缸后盖的进风口20充入压缩空气，推动制动活塞5连同间隙调整机构一起运动，带动制动丝杠6伸长，制动丝杠6通过前体9推动制动杠杆摆动，从而使安装在闸片托的闸片压紧制动盘，从而施加制动。排空制动缸内的压缩空气，在缓解弹簧13的作用下制动活塞5复位，从而通过间隙调整机构带动制动丝杠6复位。制动动作缓解后，制动丝杠的位置与制动前相同。

当缓解间隙大于正常缓解间隙时，向制动缸后盖的进风口20充入压缩空气，推动制动活塞5连同间隙调整机构一起运动，带动制动丝杠6伸长，当制动丝杠6伸长量大于缓解间隙所需长度后，制动丝杠6继续伸长，此时第二调整组成15起调整作用。排空制动缸内的压缩空气，在缓解弹簧13的作用下制动活塞5复位，从而通过间隙调整机构带动制动丝杠6复位，在此过程中第一调整组成14继续起调整作用，制动丝杠6复位的位移量等于正常缓解间隙值，制动缸缓解后，制动丝杠的位置较制动前伸长，伸长量即为制动夹钳单元的一次调整量。

本实施例中，采用的状态检测装置与实施例相同，因此，对制动夹钳单元的性能测试同实施例1，此处不再赘述。

采用本实施例所述制动缸代替现有制动缸，形成新的制动夹钳单元，能够在制动夹钳单元与转向架不分离的条件下，实时检测制动夹钳单元灵敏度、一次调整量、最大调整量、缓解间隙和气密性，并依此判断制动夹钳单元功能和性能是否正常。

实施例4：本实施例提供了一种制动夹钳单元，包括：

制动缸，所述制动缸采用实施例3所述制动缸；

制动杠杆，与所述制动缸连接；

吊座，与所述制动杠杆连接；

闸片托，与所述制动杠杆连接；

吊臂，与所述闸片托连接。

本实施例制动夹钳单元的性能检测原理同实施例1，此处不再赘述。

本实施例制动夹钳单元采用实施例3所述制动缸代替现有制动缸，能够在制动夹钳单元与转向架不分离的条件下，实时检测制动夹钳单元灵敏度、一次调整量、最大调整量、缓解间隙和气密性，并依此判断制动夹钳单元功能和性能是否正常。

实施例5：本实施例提供了一种制动夹钳单元，包括：

制动缸，所述制动缸采用实施例3所述制动缸；

制动杠杆，与所述制动缸连接；

吊座，与所述制动杠杆连接；

闸片托，与所述制动杠杆连接；

吊臂，与所述闸片托连接；

停放缸，与所述制动缸连接。

本实施例制动夹钳单元的性能检测原理同实施例1，此处不再赘述。

本实施例制动夹钳单元采用实施例3所述制动缸代替现有制动缸，能够在制动夹钳单元与转向架不分离的条件下，实时检测制动夹钳单元灵敏度、一次调整量、最大调整量、缓解间隙和气密性，并依此判断制动夹钳单元功能和性能是否正常。

实施例6：本实施例提供了一种制动系统，包括实施例4或实施例5所述制动夹钳单元。

上述实施例用来解释本发明，而不是对本发明进行限制，在本发明的精神和权利要求的保护范围内，对本发明做出的任何修改和改变，都落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种用于制动夹钳单元的状态检测装置，其特征在于，包括：

压力测量件(1)，用于检测制动缸的气密性；

位移测量件(2)，包括固定件和与固定件配合的移动件，用于检测制动夹钳单元的灵敏度、一次调整量、最大调整量和缓解间隙；

信号输出件(3)，与所述压力测量件(1)和所述位移测量件(2)连接。

2.如权利要求1所述的用于制动夹钳单元的状态检测装置，其特征在于，所述压力测量件(1)安装于制动缸体(4)或制动活塞(5)上。

3.如权利要求1所述的用于制动夹钳单元的状态检测装置，其特征在于，位移测量件(2)为光栅位移传感器或激光测距仪。

4.如权利要求3所述的用于制动夹钳单元的状态检测装置，其特征在于，所述光栅位移传感器包括安装于制动活塞(5)上的光栅尺座(201)、安装于所述光栅尺座(201)上的主光栅尺(202)以及分别安装于制动丝杠末端(601)的光源(203)、显示光栅尺(204)和光敏元件(205)，其中，所述光栅尺座(201)和所述主光栅尺(202)为固定件，所述光源(203)、显示光栅尺(204)和光敏元件(205)为移动件；所述主光栅尺(202)套装于设于所述制动丝杠(6)内的盲孔中。

5.如权利要求4所述的用于制动夹钳单元的状态检测装置，其特征在于，所述盲孔包括串联连接的第一盲孔(603)和第二盲孔(604)，所述第一盲孔(603)位于制动丝杠末端(601)，所述第二盲孔(604)位于制动丝杠首端(602)，所述第一盲孔(603)的孔径大于第二盲孔(604)的孔径，主光栅尺(202)带有刻度的部分放置于所述第一盲孔(603)内，主光栅尺(202)未带刻度的部分放置于所述第二盲孔(604)内。

6.如权利要求1至5任意一项所述的用于制动夹钳单元的状态检测装置，其特征在于，信号输出件(3)包括由电源线和信号线组成的数据线和连接器插头(301)，所述数据线一端连接所述压力测量件(1)和位移测量件(2)，另一端穿过活塞套筒(7)与所述连接器插头(301)连接，所述连接器插头(301)安装于制动缸体(4)上。

7.一种用于制动夹钳单元的状态检测方法，基于如权利要求1-6任意一项所述状态检测装置，其特征在于，含有以下步骤：

使制动缸缩至最短位置，读取该位置位移测量件检测的位移L1作为参考零位；向制动缸充入设定值的压缩空气，待制动缸制动完成后，读取此时位移测量件检测的位移L3，则位移变化量L3-L1即为制动夹钳单元的灵敏度；然后排空制动缸内充入的压缩空气，待制动缸缓解完成后，读取此时位移测量件检测的位移L2，则位移变化量L2-L1即为制动夹钳单元的一次调整量，位移变化量L3-L2即为制动夹钳单元的缓解间隙；多次向制动缸充、排设定值的压缩空气，直至闸片与制动盘之间的间隙稳定，读取此时制动缸缓解状态下位移测量件检测的位移L4，则位移变化量L4-L1即为制动夹钳单元的最大调整量；

向制动缸充入设定值的压缩空气，切断风源对制动缸进行保压，待空气压力稳定后，读取此时压力测量件检测的空气压力P1，继续保压设定时间后，读取此时压力测量件检测的空气压力P2.则压力变化量P1-P2即为制动夹钳单元的泄漏量。

8.一种制动缸，其特征在于，包括如权利要求1-6任意一项所述的状态检测装置，所述压力测量件(1)设于制动缸的密封腔内，所述固定件安装于制动活塞(5)上，所述移动件安装于制动丝杠末端(601)，所述固定件套装于所述制动丝杠(6)内，信号传输件(3)的连接器插头(301)安装于制动缸体(4)上。

9.一种制动夹钳单元，其特征在于，包括：

制动缸，所述制动缸采用如权利要求8所述的制动缸；

制动杠杆，与所述制动缸连接；

吊座，与所述制动杠杆连接；

闸片托，与所述制动杠杆连接；

吊臂，与所述闸片托连接。

10.一种制动系统，其特征在于，包括如权利要求9所述的制动夹钳单元。

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