CN112903171A - 电磁轨道制动器的试验装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电磁轨道制动器的试验装置及方法，该试验装置包括：底板，用于安装待测轨道；滑动部，位于所述底板的上方，所述滑动部的底部用于安装待测电磁轨道制动器；牵引部，与所述滑动部相对固定；驱动部，用于驱动所述牵引部带动所述滑动部竖向移动以靠近或远离所述底板；导向部，用于对所述滑动部的移动进行导向，以使待测电磁轨道制动器与待测轨道之间的距离处处相等。该试验装置能够对电磁轨道制动器的性能进行测试，获取电磁轨道制动器与轨道之间在不同条件下的吸力大小，得到准确可靠的试验数据，从而为指导列车制动系统设计和电磁轨道制动器优化提供数据支持。

Description

电磁轨道制动器的试验装置及方法

技术领域

本发明涉及轨道车辆制动技术领域，特别是涉及一种电磁轨道制动器的试验装置及方法。

背景技术

电磁轨道制动是利用列车轨道和电磁轨道制动器吸合后的摩擦力进行制动的一种常用制动方式，为轨道列车中低速行驶时进行紧急制动的手段之一，具有制动力大、适应风、沙、雨、高低温等特殊天气的特点。

电磁轨道制动器工作时吸力较大，在进行列车设计计算和试验时，通常需要精确知晓电磁轨道制动器与列车轨道之间的吸合力大小。但是在列车设计制造过程中，存在电磁轨道制动器的性能试验尤其是吸力试验无法进行的问题，目前通常是采用仿真计算进行预估，无法得知产品的实际性能是否符合设计要求。

有鉴于此，如何设计一种试验装置及方法，能够对电磁轨道制动器进行性能试验，获得准确可靠的试验数据，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种电磁轨道制动器的试验装置及方法，该试验装置及方法能够对电磁轨道制动器的性能进行测试，获取电磁轨道制动器与轨道之间在不同条件下的吸力大小，得到准确可靠的试验数据，从而为指导列车制动系统设计和电磁轨道制动器优化提供数据支持。

为解决上述技术问题，本发明提供一种电磁轨道制动器的试验装置，包括：

底板，用于安装待测轨道；

滑动部，位于所述底板的上方，所述滑动部的底部用于安装待测电磁轨道制动器；

牵引部，与所述滑动部相对固定；

驱动部，用于驱动所述牵引部带动所述滑动部竖向移动以靠近或远离所述底板；

导向部，用于对所述滑动部的移动进行导向，以使待测电磁轨道制动器与待测轨道之间的距离处处相等。

本发明提供的试验装置用于电磁轨道制动器的性能测试，使用时，将待测轨道安装在底板上，待测电磁轨道制动器安装在滑动部的底部，滑动部位于底板的上方，且在牵引部的带动下能够竖向移动以靠近或远离底板，从而调节待测电磁轨道制动器与待测轨道之间的距离，显然，待测电磁轨道制动器与待测轨道之间没有其他部件设置；驱动部用于驱动牵引部的竖向移动，同时，还设有对滑动部的移动进行导向的导向部，以使得待测电磁轨道制动器与待测轨道之间的距离处处相等；这样，在驱动部驱动牵引部带动滑动部竖向移动时，可以保证滑动部移动的方向性，从而确保待测电磁轨道制动器不会发生偏斜，进而可以保证通电后的其与待测轨道之间吸合力及其他参数的检测的准确性；该试验装置的操作简单可靠，测量精度高，通用性强，适合各类电磁轨道制动器的性能试验，能够为指导列车制动系统设计和电磁轨道制动器优化提供试验数据支持。

如上所述的电磁轨道制动器的试验装置，还包括力传感器、位移传感器和温度传感器；所述力传感器用于测量待测轨道和待测电磁轨道制动器之间的吸合力；所述位移传感器用于测量所述牵引部与所述底板之间的距离；所述温度传感器用于测量待测电磁轨道制动器的温度。

如上所述的电磁轨道制动器的试验装置，还包括控制器，所述控制器与所述力传感器、所述位移传感器和所述温度传感器通信连接；所述控制器还与所述驱动部通信连接，用于控制所述牵引部相对所述底板的移动距离。

如上所述的电磁轨道制动器的试验装置，还包括电源，所述电源与所述控制器通信连接，所述电源的输出端与待测电磁轨道制动器连接，所述控制器用于控制所述电源的供电模式。

如上所述的电磁轨道制动器的试验装置，还包括顶板，所述顶板位于所述滑动部上方，所述导向部设于所述顶板和所述底板之间；所述导向部包括导向杆，所述导向杆的一端与所述底板固定连接，另一端与所述顶板固定连接，所述滑动部套设于所述导向杆，并能够沿所述导向杆滑动；所述牵引部设于所述顶板和所述滑动部之间。

如上所述的电磁轨道制动器的试验装置，待测电磁轨道制动器的两端分别通过其悬挂装置与所述滑动部的两端部刚性连接；

所述牵引部在所述滑动部的牵引点位于两个所述悬挂装置之间的中心位置，所述牵引部通过施加牵引力与牵引点带动所述滑动部移动；所述导向部包括两个以上的导向杆，各所述导向杆相对所述牵引点对称布置。

如上所述的电磁轨道制动器的试验装置，所述驱动部包括驱动源和传动部，所述驱动源通过所述传动部驱动所述牵引部在竖向上移动。

如上所述的电磁轨道制动器的试验装置，所述驱动源为伺服电机，所述传动部包括滚珠丝杠，所述伺服电机与所述滚珠丝杠的丝杠传动连接，所述牵引部与所述滚珠丝杠的螺母固接。

如上所述的电磁轨道制动器的试验装置，还包括龙门机架，所述龙门机架包括基座和门架部，所述门架部包括两个相对的竖架和连接在两个所述竖架顶部之间的横架；所述驱动源和所述传动部的部分安装于所述基座内部，所述传动部的另一部分安装于两个所述竖架内部；所述底板安装与所述基座上，所述底板的长度方向与所述横架的长度方向相垂直设置；所述顶板位于所述横架的上方。

本发明还提供一种电磁轨道制动器的试验方法，采用上述任一项所述的试验装置，所述试验方法包括如下步骤：

将待测轨道安装于所述底板，将待测电磁轨道制动器安装于所述滑动部，安装后，待测轨道和待测电磁轨道制动器相互平行；

给待测电磁轨道制动器通电以产生磁场，控制所述驱动部驱动所述牵引部带动所述滑动部竖向移动，以调节待测电磁轨道制动器与待测轨道之间的距离至设定值，进行贴合拉开试验或者吸力检测试验；

试验结束后，断电，控制驱动部带动待测电磁轨道制动器复位。

该试验方法与上述试验装置的原理一致，具有相同的技术效果，此处不再重复论述。

附图说明

图1为本发明所提供电磁轨道制动器的试验装置的一种具体实施例的结构示意图；

图2为图1所示试验装置的正视图；

图3为图2的侧视图。

附图标记说明：

底板11，滑动部12，牵引部13，导向杆14，顶板15，力传感器16，温度传感器17；

龙门机架20，基座21，竖架22，横架23；

待测轨道30；

待测电磁轨道制动器40，悬挂装置41。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

为便于理解和描述简洁，下文结合电磁轨道制动器的试验装置及方法一并说明，有益效果部分不再重复论述。

请参考图1至图3，图1为本发明所提供电磁轨道制动器的试验装置的一种具体实施例的结构示意图；图2为图1所示试验装置的正视图；图3为图2的侧视图。

该实施例提供的试验装置用于电磁轨道制动器的性能测试，如图1至图3所示，该试验装置包括底板11、滑动部12、牵引部13、驱动部和导向部。

其中，底板11用于安装待测轨道30；滑动部12位于底板11的上方，滑动部12的底部用于安装待测电磁轨道制动器40。实际设置时，待测轨道30与实际应用线路上的轨道一致，以确保试验结果的准确性。

可以理解，该试验装置测试的是电磁轨道制动器的性能，所以，在待测轨道30和待测电磁轨道制动器40之间显然没有其他多余部件，以免干扰测试。

牵引部13与滑动部12相对固定，且位于滑动部12的上方；驱动部用于驱动牵引部13带动滑动部12竖向移动以靠近或远离底板11，以此来调节待测电磁轨道制动器40和待测轨道30之间的距离。

导向部用于对滑动部12的移动进行导向，以使得待测电磁轨道制动器40和待测轨道30之间的距离处处相等。

基于该试验装置的试验方法包括如下步骤：

将待测轨道30安装于底板11，显然，待测轨道30与底板11相对固定，将待测电磁轨道制动器40安装于滑动部12的下方，在安装过程中，保持待测轨道30和待测电磁轨道制动器40相互平行；

给待测电磁轨道制动器40通电以产生磁场，控制驱动部驱动牵引部13带动滑动部12竖向移动，以调节待测电磁轨道制动器40与待测轨道30之间的距离至设定值，进行贴合拉开试验或者吸力检测试验；其中，前述设定值可以根据相关试验大纲来确定。

试验过程中可获取相关试验参数，以对待测电磁轨道制动器40的性能进行评估。

试验结束后，断电，并控制驱动部带动待测电磁轨道制动器40复位。

该试验装置的结构简单，操作方便，能够对待测电磁轨道制动器40的性能进行测试，在试验过程中，待测轨道30的位置保持不动，待测电磁轨道制动器40位于待测轨道30的上方，由滑动部12竖向移动带动待测电磁轨道制动器40靠近或远离待测轨道30，以调节两者之间的距离，在此过程中，通过对滑动部12的移动进行导向的导向部来确保待测电磁轨道制动器40移动平稳性，以保证其与待测轨道30始终保持相互平行的状态，两者之间的距离处处相等，与实际工作状态一致，如此可以确保试验过程中测试的准确性，同时，该试验装置的通用性强，适合各类电磁轨道制动器的性能测试，能够为指导列车制动系统设计和电磁轨道制动器优化提供试验数据支持。

具体的方案中，该试验装置还包括力传感器16、位移传感器和温度传感器17。

图示方案中，力传感器16设于牵引部13和滑动部12之间，可用于测量待测电磁轨道制动器40与待测轨道30之间的吸力，可以理解，试验过程中，待测电磁轨道制动器40通电后产生磁场，其与待测轨道30之间会产生吸力，该吸力会作用于安装待测电磁轨道制动器40的滑动部12，所以安装于牵引部13和滑动部12之间的力传感器16能够测量到该吸力；如此设置，不会占用滑动部12和底板11之间的空间，不会影响到待测电磁轨道制动器40的安装和测试。

位移传感器具体可以设于牵引部13的底面，用于测量其与底板11之间的距离，根据各相关部件的初始值，结合位移传感器的测量可以获取待测电磁轨道制动器40与待测轨道30之间的距离；当然，实际设置时，位移传感器也可以设置在其他位置，只要能够最终确定待测电磁轨道制动器40与待测轨道30之间的距离，以满足试验需求即可。

温度传感器17用于测量试验过程中待测电磁轨道制动器40的温度，以对其性能进行分析研究，具体地，温度传感器17可以粘贴在待测电磁轨道制动器40的表面，也可以采用打孔预埋的方式设于待测电磁轨道制动器40内，相对来说，打孔预埋的方式测量结果更精确。

试验时，由于待测电磁轨道制动器30不同，所以对不同待测电磁轨道制动器30进行试验时，需要先将温度传感器17安装在对应的待测电磁轨道制动器40上。

当然，除了上述各传感器外，根据试验需求，若还有其他测量要求，也可在其他相应位置设置相应的检测部件。

具体的方案中，该试验装置还包括控制器，该控制器与前述力传感器16、位移传感器和温度传感器17通信连接，在试验过程中，能够实时接收并记录各传感器的测量数据。该控制器还与驱动部通信连接，以通过对驱动部的控制来控制牵引部13相对底板11移动的距离，从而控制待测电磁轨道制动器40与待测轨道30之间的距离。

该试验装置还包括电源，电源与控制器通信连接，电源的输出端与待测电磁轨道制动器40连接，控制器还用于控制电源的供电模式，比如可以根据试验需要提供恒电压、恒电流或恒功率的不同模式。电源具体可以选用可编程的直流电源，当然也可以为其他形式。

具体设置时，可以设置还有前述控制器的测控主机，其可具有人机交互界面，以便操作人员根据试验要求输入相关设定参数，比如待测电磁轨道控制器40与待测轨道30之间的设定距离，电源的输出参数等，控制器根据输入的设定参数来控制相关部件进行动作。

该实施例中，试验装置还包括顶板15，顶板15具体位于滑动部12上方，导向部具体设于顶板15和底板11之间。

导向部包括导向杆14，导向杆14的一端与底板11固定连接，另一端与顶板固定连接，滑动部12套设于导向杆14，并能够沿导向杆14滑动。显然，导向杆14与竖直方向平行，以对滑动部12的移动进行导向，使其上安装的待测电磁轨道制动器40能够保持与待测轨道30平行的状态靠近或远离待测轨道30。

可以理解，顶板15和底板11之间的距离，也即导向杆14的高度与滑动部12竖向移动的范围相关，具体可根据实际需要来设置。

具体的方案中，待测电磁轨道制动器40的两端分别通过其悬挂装置41与滑动部12的两端部刚性连接，这样，避免额外设置案待测电磁轨道制动器40的结构，图示方案中，悬挂装置41虽然示出了弹簧，但是可以理解，在该试验装置及方法中，安装后，悬挂装置41的弹簧并不起作用，如此才能在试验中测量待测电磁轨道制动器40与待测轨道30之间的吸力。通过悬挂装置41将安装待测电磁轨道制动器40安装在滑动部12上，与实车类似，能够提高测量精度。

具体设置时，牵引部13在滑动部12的牵引点位于两个悬挂装置41之间的中心位置，以确保牵引力的均衡；导向部包括两个以上的导向杆14，各导向杆14相对前述牵引点对称布置，如此，可以使得待测电磁轨道制动器40在移动中更平稳，避免移动中发生偏斜等不良现象导致测量结果不准确。

具体到图示方案中，滑动部12设为与底板11平行的板状结构，可以方便地设置呈长方形结构，待测电磁轨道制动器40的两个悬挂点相对滑动部12的中心对称，牵引部13对滑动部12的牵引点位于滑动部12的中心；导向部具体设有四个导向杆14，滑动部12的每端滑动套设在两个导向杆14上。

为使结构更紧凑，牵引部13位于滑动部12的上方，直接带动滑动部12竖向移动，牵引部13同时位于顶板15的下方。

该实施例中，驱动部包括驱动源和传动部，驱动源通过传动部驱动牵引部13在竖向上移动，以带动滑动部12上下移动。

驱动源具体可选用伺服电机，传动部可以包括滚珠丝杠，伺服电机与滚珠丝杠的丝杠传动连接，牵引部13与滚珠丝杠的螺母固接；工作时，伺服电机驱动丝杠转动，在螺纹配合作用下，螺母相对丝杠滑动以带动牵引部13竖向移动，显然，丝杠竖向设置。

伺服电机与滚珠丝杠之间的传动结构可以采用圆弧齿同步带传动，具有传动精度高，传动效率高，传动平稳且噪音小等优势。

伺服电机具体可以选用控制精度高、响应频率高的交流伺服电机，传动平稳、噪音低，能够实现无级变速。

为确保牵引部13竖向升降的稳定性，传动部具体设置有两组滚珠丝杠，牵引部13的两端分别与两组滚珠丝杠配合。

结合图示，为方便结构布置以及各动作部件动作的可靠性，牵引部13的长度方向与滑动部12的长度方向相垂直，两组滚珠丝杠布置于牵引部13长度方向的两端，也就是说，两组滚珠丝杠的排布方向与滑动部12长度方向两端的导向杆14的排布相垂直。

该具体方案中，试验装置包括龙门机架20，该龙门机架20包括基座21和门架部，其中，门架部包括两个相对设置的竖架22和连接竖架22顶端的横架23；前述驱动源和传动部的部分结构安装在基座21的内部，传动部的另一部分安装于两个竖架内部，具体来说，两组滚珠丝杠分别安装在两个竖架内部；前述底板11可以安装在基座21上，底板11的长度方向与横架23的长度方向相垂直设置，使得安装于底板11上的待测轨道30不会受竖架22的影响和限制。

以上对本发明所提供的一种电磁轨道制动器的试验装置及方法均进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.电磁轨道制动器的试验装置，其特征在于，包括：

底板，用于安装待测轨道；

滑动部，位于所述底板的上方，所述滑动部的底部用于安装待测电磁轨道制动器；

牵引部，与所述滑动部相对固定；

驱动部，用于驱动所述牵引部带动所述滑动部竖向移动以靠近或远离所述底板；

导向部，用于对所述滑动部的移动进行导向，以使待测电磁轨道制动器与待测轨道之间的距离处处相等。

2.根据权利要求1所述的电磁轨道制动器的试验装置，其特征在于，还包括力传感器、位移传感器和温度传感器；所述力传感器用于测量待测轨道和待测电磁轨道制动器之间的吸合力；所述位移传感器用于测量所述牵引部与所述底板之间的距离；所述温度传感器用于测量待测电磁轨道制动器的温度。

3.根据权利要求2所述的电磁轨道制动器的试验装置，其特征在于，还包括控制器，所述控制器与所述力传感器、所述位移传感器和所述温度传感器通信连接；所述控制器还与所述驱动部通信连接，用于控制所述牵引部相对所述底板的移动距离。

4.根据权利要求3所述的电磁轨道制动器的试验装置，其特征在于，还包括电源，所述电源与所述控制器通信连接，所述电源的输出端与待测电磁轨道制动器连接，所述控制器用于控制所述电源的供电模式。

5.根据权利要求1-4任一项所述的电磁轨道制动器的试验装置，其特征在于，还包括顶板，所述顶板位于所述滑动部上方，所述导向部设于所述顶板和所述底板之间；所述导向部包括导向杆，所述导向杆的一端与所述底板固定连接，另一端与所述顶板固定连接，所述滑动部套设于所述导向杆，并能够沿所述导向杆滑动；所述牵引部设于所述顶板和所述滑动部之间。

6.根据权利要求5所述的电磁轨道制动器的试验装置，其特征在于，待测电磁轨道制动器的两端分别通过其悬挂装置与所述滑动部的两端部刚性连接；

所述牵引部在所述滑动部的牵引点位于两个所述悬挂装置之间的中心位置，所述牵引部通过施加牵引力与牵引点带动所述滑动部移动；所述导向部包括两个以上的导向杆，各所述导向杆相对所述牵引点对称布置。

7.根据权利要求5所述的电磁轨道制动器的试验装置，其特征在于，所述驱动部包括驱动源和传动部，所述驱动源通过所述传动部驱动所述牵引部在竖向上移动。

8.根据权利要求7所述的电磁轨道制动器的试验装置，其特征在于，所述驱动源为伺服电机，所述传动部包括滚珠丝杠，所述伺服电机与所述滚珠丝杠的丝杠传动连接，所述牵引部与所述滚珠丝杠的螺母固接。

9.根据权利要求7所述的电磁轨道制动器的试验装置，其特征在于，还包括龙门机架，所述龙门机架包括基座和门架部，所述门架部包括两个相对的竖架和连接在两个所述竖架顶部之间的横架；所述驱动源和所述传动部的部分安装于所述基座内部，所述传动部的另一部分安装于两个所述竖架内部；所述底板安装与所述基座上，所述底板的长度方向与所述横架的长度方向相垂直设置；所述顶板位于所述横架的上方。

10.电磁轨道制动器的试验方法，其特征在于，采用权利要求1-9任一项所述的试验装置，所述试验方法包括如下步骤：

将待测轨道安装于所述底板，将待测电磁轨道制动器安装于所述滑动部，安装后，待测轨道和待测电磁轨道制动器相互平行；

给待测电磁轨道制动器通电以产生磁场，控制所述驱动部驱动所述牵引部带动所述滑动部竖向移动，以调节待测电磁轨道制动器与待测轨道之间的距离至设定值，进行贴合拉开试验或者吸力检测试验；

试验结束后，断电，控制驱动部带动待测电磁轨道制动器复位。

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