CN112924077A - 一种ccbii空气制动机压力快速检测设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种CCBII空气制动机压力快速检测设备，包括测控计算机、EBV位置信号感知采集装置和多个智能压力检测仪，EBV位置信号感知采集装置和多个智能压力检测仪分别与测控计算机无线连接；所述的EBV位置信号感知采集装置包括信息采集盒、第一快接夹头和第二快接夹头，所述第一快接夹头可拆卸的固连在EBV大闸操纵杆上，第一快接夹头设有第一倾角传感器，用于检测EBV大闸的位置信息。本发明能够实时采集EBV位置，EBV位置信号感知采集装置和智能压力检测仪的数据可无线上传至测控计算机，由测控计算机根据EBV大小闸位置信息，结合压力数据和时间尺度，对制动机性能进行分析和评判，整套设备自动化程度高，操作简便，测试精度高。

Description

一种CCBII空气制动机压力快速检测设备

技术领域

本发明涉及轨道机车制动系统，尤其是机车制动系统的智能检测技术，具体是一种CCBII空气制动机压力快速检测设备。

背景技术

CCBII制动机是目前世界上最先进的制动机，其在机车上应用的原创是德国产的KLR型制动机，后经美国加以改造，尤其适用于牵引重载列车的机车使用。CCBⅡ制动系统是基于微处理器的电空制动控制系统，属于第二代微机控制制动系统，为在客运和货运机车上使用而设计。该制动系统将26L型制动机和电子空气制动设备兼容，除了紧急制动作用的开始，所有逻辑是微机控制的。

CCBII应用广泛，目前，国内针对高铁、动车、机车、地铁、轻轨等轨道交通车辆制动系统的日常检验和定期维护中，CCBII制动机的检测工作量较大，在对其压力测点进行检测时，一般通过外接机械式或电子式压力表的方式，实现简单的压力观测，没有实现对测点压力数据的连续跟踪、综合对比分析、结合EBV数据等进行自动检测；该领域也有厂家设计一种基于有线通讯连接的检测装置，其压力传感器通过PU管与主机箱连接，各检测单元间通过导线连接，无法实时采集EBV数据，EBV工况选取依靠操作人员用鼠标选取，用于对CCBII制动压力是否异常作出判断，自动化水平不高，操作难度大，仪器体积大，现场亟需一种小型化、智能化的CCBII制动压力快速检测设备。

发明内容

针对背景技术中存在的问题，本发明目的是提供一种CCBII空气制动机压力快速检测设备，本设备设计有能够实时采集EBV位置信号的采集装置和多个快接式智能压力检测仪，每一个智能压力检测仪都可以实时对一个测点的压力进行高精度检测，采集装置和智能压力检测仪的数据可无线上传至测控计算机，由测控计算机根据EBV大小闸位置信息，结合压力数据和时间尺度，对制动机性能进行分析和评判，整套设备自动化程度高，操作简便，测试精度高。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种CCBII空气制动机压力快速检测设备，包括测控计算机、EBV位置信号感知采集装置和多个智能压力检测仪，EBV位置信号感知采集装置和多个智能压力检测仪分别与测控计算机无线连接；

所述的EBV位置信号感知采集装置包括信息采集盒、第一快接夹头和第二快接夹头，所述第一快接夹头可拆卸的固连在EBV大闸操纵杆上，第一快接夹头设有第一倾角传感器，用于检测EBV大闸的位置信息；

所述第二快接夹头可拆卸的固连在EBV小闸操纵杆上，第二快接夹头设有第二倾角传感器，用于检测EBV小闸的位置信息；

所述信息采集盒内置有第三倾角传感器和微控制器，第三倾角传感器和微控制器电性连接，第三倾角传感器用于检测机车车体的空间状态，其获取的数据用于对第一倾角传感器得到的位置信息和第二倾角传感器得到的位置信息进行补偿；

所述的第一倾角传感器、第二倾角传感器、第三倾角传感器均为设有MEMS陀螺芯片的传感器，所述第一倾角传感器、第二倾角传感器分别通过软导线103与信息采集盒内部的微控制器连接，所述信息采集盒内部的微控制器用于获取的第一倾角传感器、第二倾角传感器和第三倾角传感器的数据并计算得出EBV大小闸的位置；

所述的智能压力检测仪包括壳体、压力传感器、传感器仓、连接件、快接头、三通接头和校准装置，所述的校准装置包括校准气源和压力表，所述的传感器仓整体为圆柱型仓体结构，其一端中部设有轴向通孔A，另一端设有用于输出传感器信号的导线，所述的压力传感器封装在传感器仓内，压力传感器的测头端位于传感器仓内设有与通孔A的一端，压力传感器的输出端与导线连接；所述的壳体整体为矩形结构，其内部设有微控制器、数模转换模块、显示模块和内置电源，壳体外部设有显示屏，显示屏通过显示模块与微控制器连接；所述的壳体外部一端设有安装座，安装座内设有与壳体内部连通的通孔，所述的传感器仓其设有导线的一端可拆卸的设置在安装座内，传感器仓另一端连接有连接件，连接件另一端连接快接头或三通接头，其中，快接头用以与外部压力测点连接，三通接头用以与压力传感器的校准装置连接；所述的传感器仓其导线通过数模转换模块与壳体内的微控制器连接。

所述的第一快接夹头包括第一本体和松紧带，第一本体内设有用于安装第一倾角传感器的空腔，第一本体一侧设为与EBV大闸操纵杆相配适的圆弧面，在所述圆弧面的一侧设有挂钩，所述松紧带一端固连在圆弧面的另一侧，另一端与所述挂钩接连；所述的第二快接夹头包括第二本体和松紧带，第二本体内设有用于安装第二倾角传感器的空腔，第二本体一侧设为与EBV小闸操纵杆相配适的圆弧面，在所述圆弧面的一侧设有挂钩，所述松紧带一端固连在圆弧面的另一侧，另一端与所述挂钩接连。

所述的信息采集盒设有本地显示装置，本地显示装置与微控制器连接，用于显示第一倾角传感器、第二倾角传感器和第三倾角传感器的检测结果；所述的信息采集盒还设有无线传输模块、内置电源和外部电源接口，无线传输模块与微控制器连接，用于将检测结果传输至测控计算机。

所述的第一倾角传感器、第二倾角传感器和第三倾角传感器分别通过AD转换模块与微控制器的引脚连接。

所述的传感器仓其两端分别与安装座、连接件螺纹连接，在传感器仓的外圆柱面设有用于供扳手扳动的对称平面；所述的连接件整体为圆柱型结构，其外圆柱面中部也设有供扳手扳动的对称平面，连接件的一端设有用于连接传感器仓的螺纹孔A，另一端设有螺纹孔B，螺纹孔A与螺纹孔B同轴且连通。

所述的快接头一端与连接件螺纹连接，另一端用于连接外部压力测点，在快接头内部设有贯通其两端的管路。

所述的三通接头由相互连通的第一接头、第二接头和第三接头构成，其第一接头与连接件连接，第二接头用于连接校准气源，第三接头用于连接压力表。

所述壳体内设有无线传输模块和用于连接外部电源的电源接口，所述无线传输模块与壳体内的微控制器电性连接，用于将智能压力检测仪的数据上传至测控计算机。

所述的测控计算机还连接有移动手持终端，所述移动手持终端分别与测控计算机、多个智能压力检测仪无线连接，用于实时显示测控计算机的评判结果、EVB大小闸的位置信息以及智能压力检测仪的测试数据。

所述的智能压力检测仪其数量为七个。

本发明的有益效果是：本发明能够实时采集EBV位置，并实时对测点压力进行高精度检测，EBV位置信号感知采集装置和智能压力检测仪的数据可无线上传至测控计算机，由测控计算机根据EBV大小闸位置信息，结合压力数据和时间尺度，对制动机性能进行分析和评判，整套设备自动化程度高，操作简便，测试精度高。

附图说明

图1为本发明的整体结构框架图。

图2为EBV位置信号感知采集装置的结构示意图。

图3为第一快接夹头的剖面图。

图4为第二快接夹头的俯视图。

图5为信息采集盒的剖面图。

图6为智能压力检测仪的结构示意图。

图7为智能压力检测仪连接校准气源的示意图。

图8为传感器仓的示意图。

图9为连接件的示意图。

图10为快接头的示意图。

图中：101-信息采集盒，103-软导线，104-第一快接夹头，141-第一本体，105-EBV大闸操纵杆，106-第二快接夹头，161-第二本体，107-EBV小闸操纵杆，108-第三倾角传感器，110-第一倾角传感器，112-第二倾角传感器；

201-壳体，211-安装座，212-通孔，202-压力传感器，203-传感器仓，231-通孔A，232-导线，204-连接件，241-螺纹孔A，242-螺纹孔B，205-快接头，206-三通接头，207-校准气源，208-压力表。

具体实施方式

下面将结合本说明书附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，需要注意的是，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-图10所示，一种CCBII空气制动机压力快速检测设备，包括测控计算机、EBV位置信号感知采集装置和多个智能压力检测仪，EBV位置信号感知采集装置和多个智能压力检测仪分别与测控计算机无线连接；

所述的EBV位置信号感知采集装置包括信息采集盒101、第一快接夹头104和第二快接夹头106，所述第一快接夹头104可拆卸的固连在EBV大闸操纵杆105上，第一快接夹头104设有第一倾角传感器110，用于检测EBV大闸的位置信息；

所述第二快接夹头106可拆卸的固连在EBV小闸操纵杆107上，第二快接夹头106设有第二倾角传感器112，用于检测EBV小闸的位置信息；

所述信息采集盒101内置有第三倾角传感器108和微控制器，第三倾角传感器108和微控制器电性连接，第三倾角传感器108用于检测机车车体的空间状态，其获取的数据用于对第一倾角传感器110得到的位置信息和第二倾角传感器112得到的位置信息进行补偿；

所述的第一倾角传感器110、第二倾角传感器112、第三倾角传感器108均为设有MEMS陀螺芯片的传感器，所述第一倾角传感器110、第二倾角传感器112分别通过软导线103与信息采集盒101内部的微控制器连接，所述信息采集盒101内部的微控制器用于获取的第一倾角传感器110、第二倾角传感器112和第三倾角传感器108的数据并计算得出EBV大小闸的位置；

所述的智能压力检测仪包括壳体201、压力传感器202、传感器仓203、连接件204、快接头205、三通接头206和校准装置，所述的校准装置包括校准气源207和压力表208，所述的传感器仓203整体为圆柱型仓体结构，其一端中部设有轴向通孔A231，另一端设有用于输出传感器信号的导线232，所述的压力传感器202封装在传感器仓203内，压力传感器202的测头端位于传感器仓203内设有与通孔A231的一端，压力传感器202的输出端与导线232连接；所述的壳体201整体为矩形结构，其内部设有微控制器、数模转换模块、显示模块和内置电源，壳体201外部设有显示屏，显示屏通过显示模块与微控制器连接；所述的壳体201外部一端设有安装座211，安装座211内设有与壳体201内部连通的通孔212，所述的传感器仓203其设有导线232的一端可拆卸的设置在安装座211内，传感器仓203另一端连接有连接件204，连接件204另一端连接快接头205或三通接头206，其中，快接头205用以与外部压力测点连接，三通接头206用以与压力传感器202的校准装置连接；所述的传感器仓203其导线232通过数模转换模块与壳体201内的微控制器连接。

所述的第一快接夹头104包括第一本体141和松紧带，第一本体141内设有用于安装第一倾角传感器110的空腔，第一本体141一侧设为与EBV大闸操纵杆105相配适的圆弧面，在所述圆弧面的一侧设有挂钩，所述松紧带一端固连在圆弧面的另一侧，另一端与所述挂钩接连；所述的第二快接夹头106包括第二本体161和松紧带，第二本体161内设有用于安装第二倾角传感器112的空腔，第二本体161一侧设为与EBV小闸操纵杆107相配适的圆弧面，在所述圆弧面的一侧设有挂钩，所述松紧带一端固连在圆弧面的另一侧，另一端与所述挂钩接连。

所述的信息采集盒101设有本地显示装置，本地显示装置与微控制器连接，用于显示第一倾角传感器110、第二倾角传感器112和第三倾角传感器108的检测结果；所述的信息采集盒101还设有无线传输模块、内置电源和外部电源接口，无线传输模块与微控制器连接，用于将检测结果传输至测控计算机。

所述的第一倾角传感器110、第二倾角传感器112和第三倾角传感器108分别通过AD转换模块与微控制器的引脚连接。

所述的传感器仓203其两端分别与安装座211、连接件204螺纹连接，在传感器仓203的外圆柱面设有用于供扳手扳动的对称平面；所述的连接件204整体为圆柱型结构，其外圆柱面中部也设有供扳手扳动的对称平面，连接件204的一端设有用于连接传感器仓203的螺纹孔A241，另一端设有螺纹孔B242，螺纹孔A241与螺纹孔B242同轴且连通。

所述的快接头205一端与连接件204螺纹连接，另一端用于连接外部压力测点，在快接头205内部设有贯通其两端的管路。在本发明的一个实施例中，快接头205设计为直管状，其外圆面上与外部压力测点连接的一端设有环形凸台，对应的，压力测点的出气接口设有与环形凸台相配合的气路开关，当环形凸台插入出气接口，触发气路开关，则气流从快接头5内部管路通入连接件204，在进入传感器仓203，由压力传感器202测试出压力值，并将压力值的模拟信号通过数模转换模块转变为数字信号传递至微控制器，而后通过显示模块在显示屏上显示。

所述的三通接头206由相互连通的第一接头、第二接头和第三接头构成，其第一接头与连接件204连接，第二接头用于连接校准气源207，第三接头用于连接压力表208。具体的，三通接头主要用于定期对压力传感器202进行测试，测试时，将内置有压力传感器220的传感器仓203与壳体201连接，将连接件204安装在传感器仓203端部，然后接入三通接头206，三通接头206的第一接头与连接件204连接，第二接头使用软管连接校准气源207，第三接头用于连接压力表208，打开校准气源207供气，观察压力表208的压力值和壳体201上显示的压力值，如果两者偏差超出允许范围，检查压力传感器202，如无故障，可通过微控制器修改压力传感器的示值比例系数，使显示值符合要求；如果两者偏差在允许范围内，则可去掉三通接头206，安装上快接头205，进行正常使用。

所述壳体201内设有无线传输模块和用于连接外部电源的电源接口，所述无线传输模块与壳体201内的微控制器电性连接，用于将智能压力检测仪的数据上传至测控计算机。

所述的测控计算机还连接有移动手持终端，所述移动手持终端分别与测控计算机、多个智能压力检测仪无线连接，用于实时显示测控计算机的评判结果、EVB大小闸的位置信息以及智能压力检测仪的测试数据。

所述的智能压力检测仪其数量为七个。

本发明的原理：

大小闸位置信息是由大小闸手柄与大小闸工作台面的夹角所决定的，当机车运行时，由于大小闸工作台面与水平面之间也存在一个夹角，而大小闸上的倾角传感器监测的是大小闸手柄与水平面之间的夹角，所以会出现以下两种情况的误判：

A、当机车行进方向与绝对水平面存在夹角时，由于整车沿行驶方向与水平面之间存在一定的角度，即大小闸工作台面（列车底平面）与水平面存在夹角，此时，第一倾角传感器监测的大闸位置信息并不是准确的，而是存在一定角度的偏差，这样会造成EBV信号采集单元误判大闸的位置信息；

对于此种情况，本装置提供的解决方案如下：

安装在采集盒中的第三倾角传感器监测的是列车底平面和水平面之间的夹角，于是，可利用第三倾角传感器监测的位置信息对第一倾角传感器监测的位置信息进行补偿，抵消掉列车底平面与水平面之间的角度偏差，从而得到准确的大闸位置信息，完成校正。

B、当列车转弯通过外高内低的轨道时，列车底平面相对于水平面左低右高，同样存在一定的夹角，而小闸的侧缓位判据正是相对于大小闸工作台面小闸手柄左右摆动的角度，此时，小闸上的第二倾角传感器监测的小闸位置信息是相对于水平面小闸手柄左右摆动的角度，两者存在一定角度的偏差，会造成对侧缓位误判；

对于此种情况，本装置提供的解决方案如下：

安装在采集盒中的第三倾角传感器监测的仍是列车底平面和水平面之间的夹角，也可利用第三倾角传感器监测的位置信息对第二倾角传感器监测的位置信息进行补偿，抵消掉列车底平面与水平面之间的角度偏差，从而得到准确的小闸位置信息，完成校正。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，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，均应包含在本发明的保护范围之内。

本发明未详述部分为现有技术。

Claims (10)

1.一种CCBII空气制动机压力快速检测设备，包括测控计算机、EBV位置信号感知采集装置和多个智能压力检测仪，EBV位置信号感知采集装置和多个智能压力检测仪分别与测控计算机无线连接；其特征是：

所述的EBV位置信号感知采集装置包括信息采集盒（101）、第一快接夹头（104）和第二快接夹头（106），所述第一快接夹头（104）可拆卸的固连在EBV大闸操纵杆（105）上，第一快接夹头（104）设有第一倾角传感器（110），用于检测EBV大闸的位置信息；

所述第二快接夹头（106）可拆卸的固连在EBV小闸操纵杆（107）上，第二快接夹头（106）设有第二倾角传感器（112），用于检测EBV小闸的位置信息；

所述信息采集盒（101）内置有第三倾角传感器（108）和微控制器，第三倾角传感器（108）和微控制器电性连接，第三倾角传感器（108）用于检测机车车体的空间状态，其获取的数据用于对第一倾角传感器（110）得到的位置信息和第二倾角传感器（112）得到的位置信息进行补偿；

所述的第一倾角传感器（110）、第二倾角传感器（112）、第三倾角传感器（108）均为设有MEMS陀螺芯片的传感器，所述第一倾角传感器（110）、第二倾角传感器（112）分别通过软导线（103）与信息采集盒（101）内部的微控制器连接，所述信息采集盒（101）内部的微控制器用于获取的第一倾角传感器（110）、第二倾角传感器（112）和第三倾角传感器（108）的数据并计算得出EBV大小闸的位置；

所述的智能压力检测仪包括壳体（201）、压力传感器（202）、传感器仓（203）、连接件（204）、快接头（205）、三通接头（206）和校准装置，所述的校准装置包括校准气源（207）和压力表（208），所述的传感器仓（203）整体为圆柱型仓体结构，其一端中部设有轴向通孔A（231），另一端设有用于输出传感器信号的导线（232），所述的压力传感器（202）封装在传感器仓（203）内，压力传感器（202）的测头端位于传感器仓（203）内设有与通孔A（231）的一端，压力传感器（202）的输出端与导线（232）连接；所述的壳体（201）整体为矩形结构，其内部设有微控制器、数模转换模块、显示模块和内置电源，壳体（201）外部设有显示屏，显示屏通过显示模块与微控制器连接；所述的壳体（201）外部一端设有安装座（211），安装座（211）内设有与壳体（201）内部连通的通孔（212），所述的传感器仓（203）其设有导线（232）的一端可拆卸的设置在安装座（211）内，传感器仓（203）另一端连接有连接件（204），连接件（204）另一端连接快接头（205）或三通接头（206），其中，快接头（205）用以与外部压力测点连接，三通接头（206）用以与压力传感器（202）的校准装置连接；所述的传感器仓（203）其导线（232）通过数模转换模块与壳体（201）内的微控制器连接。

2.根据权利要求1所述的一种CCBII空气制动机压力快速检测设备，其特征是：所述的第一快接夹头（104）包括第一本体（141）和松紧带，第一本体（141）内设有用于安装第一倾角传感器（110）的空腔，第一本体（141）一侧设为与EBV大闸操纵杆（105）相配适的圆弧面，在所述圆弧面的一侧设有挂钩，所述松紧带一端固连在圆弧面的另一侧，另一端与所述挂钩接连；所述的第二快接夹头（106）包括第二本体（161）和松紧带，第二本体（161）内设有用于安装第二倾角传感器（112）的空腔，第二本体（161）一侧设为与EBV小闸操纵杆（107）相配适的圆弧面，在所述圆弧面的一侧设有挂钩，所述松紧带一端固连在圆弧面的另一侧，另一端与所述挂钩接连。

3.根据权利要求1所述的一种CCBII空气制动机压力快速检测设备，其特征是：所述的信息采集盒（101）设有本地显示装置，本地显示装置与微控制器连接，用于显示第一倾角传感器（110）、第二倾角传感器（112）和第三倾角传感器（108）的检测结果；所述的信息采集盒（101）还设有无线传输模块、内置电源和外部电源接口，无线传输模块与微控制器连接，用于将检测结果传输至测控计算机。

4.根据权利要求1所述的一种CCBII空气制动机压力快速检测设备，其特征是：所述的第一倾角传感器（110）、第二倾角传感器（112）和第三倾角传感器（108）分别通过AD转换模块与微控制器的引脚连接。

5.根据权利要求1所述的一种CCBII空气制动机压力快速检测设备，其特征是：所述的传感器仓（203）其两端分别与安装座（211）、连接件（204）螺纹连接，在传感器仓（203）的外圆柱面设有用于供扳手扳动的对称平面；所述的连接件（204）整体为圆柱型结构，其外圆柱面中部也设有供扳手扳动的对称平面，连接件（204）的一端设有用于连接传感器仓（203）的螺纹孔A（241），另一端设有螺纹孔B（242），螺纹孔A（241）与螺纹孔B（242）同轴且连通。

6.根据权利要求1所述的一种CCBII空气制动机压力快速检测设备，其特征是：所述的快接头（205）一端与连接件（204）螺纹连接，另一端用于连接外部压力测点，在快接头（205）内部设有贯通其两端的管路。

7.根据权利要求1所述的一种CCBII空气制动机压力快速检测设备，其特征是：所述的三通接头（206）由相互连通的第一接头、第二接头和第三接头构成，其第一接头与连接件（204）连接，第二接头用于连接校准气源（207），第三接头用于连接压力表（208）。

8.根据权利要求1所述的一种CCBII空气制动机压力快速检测设备，其特征是：所述壳体（201）内设有无线传输模块和用于连接外部电源的电源接口，所述无线传输模块与壳体（201）内的微控制器电性连接，用于将智能压力检测仪的数据上传至测控计算机。

9.根据权利要求1所述的一种CCBII空气制动机压力快速检测设备，其特征是：所述的测控计算机还连接有移动手持终端，所述移动手持终端分别与测控计算机、多个智能压力检测仪无线连接，用于实时显示测控计算机的评判结果、EVB大小闸的位置信息以及智能压力检测仪的测试数据。

10.根据权利要求1所述的一种CCBII空气制动机压力快速检测设备，其特征是：所述的智能压力检测仪其数量为七个。

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