CN201138275Y - 微机控制弹簧自动试验装置 - Google Patents

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Abstract

一种微机控制弹簧自动试验装置，属检测技术领域。用于解决弹簧检测问题。其技术方案是，它由机架、压力传感器、位移传感器、测量气缸以及数据采集与处理电路组成，所述压力传感器固定于机架下部，其上部设置水平测量座，所述测量气缸竖直固定于压力传感器正上方，其向下伸出的活塞杆下端装有水平试验压盘，所述位移传感器竖直固定于机架上，其拉杆与测量气缸的活塞杆连接，压力传感器和位移传感器的信号输出端接数据采集与处理电路。本实用新型操作简便、检测效率和测量精度高，能自动完成对各种弹簧的检测试验，大大降低人为影响及操作人员的劳动强度，可适应制动阀及空重车调整装置批量检修的需要。

Description

微机控制弹簧自动试验装置
技术领域
本实用新型涉及一种弹簧试验装置，尤其是一种铁路机车制动阀及空重车调整装置内部弹簧性能检测装置，属检测技术领域。
背景技术
铁道部“铁路货车厂修规程”规定，各型制动阀及空重车调整装置检修时，其内部弹簧须在测力机上进行性能检测。由于目前没有专门的制动阀弹簧自动试验机，检测时一般只能使用普通弹簧压力试验机进行试验，这种检测装置试验过程繁琐、效率低、测量精度差，不能适应制动阀及空重车调整装置批量检修的要求。
发明内容
本实用新型用于克服现有技术的缺陷、提供一种操作简便、高效、测量精度高的微机控制弹簧自动试验装置。
本实用新型所称问题是以下述技术方案实现的：
一种微机控制弹簧自动试验装置，由机架1、压力传感器PR、位移传感器LT、测量气缸G3以及数据采集与处理电路组成，所述压力传感器PR固定于机架1下部，其上部设置水平测量座6，所述测量气缸G3竖直固定于压力传感器PR正上方，其向下伸出的活塞杆下端装有水平试验压盘3，所述位移传感器LT竖直固定于机架1上，其拉杆与测量气缸G3的活塞杆连接，压力传感器PR和位移传感器LT的信号输出端接数据采集与处理电路。
上述微机控制弹簧自动试验装置，所述数据采集与处理电路由压力变送器PAD、模数转换器ADC和PLC组成，所述压力变送器PAD的输入端接压力传感器PR的输出端，其VC+、VC-端分别接模数转换器ADC的C+、C-端，所述模数转换器ADC的A+端接位移传感器LT的信号输出端，L+、M端接PLC的同名端，PLC的PORT0接口接工控机。
上述微机控制弹簧自动试验装置，增设两个驱动气缸，分别为第一驱动气缸G1和第二驱动气缸G2，两驱动气缸的无杆腔分别接测量气缸G3的上下腔，有杆腔通过气动电磁换向阀接气源，两驱动气缸的无杆腔和测量气缸G3的上下腔充满液压油。
上述微机控制弹簧自动试验装置，增设两个三位四通电磁换向阀和叠加式双向节流阀JF，两个三位四通电磁换向阀分别为第一电磁换向阀F1和第二电磁换向阀F2，第一电磁换向阀F1一侧接两个驱动气缸的无杆腔，另一侧经叠加式双向节流阀JF接测量气缸G3的上下腔，第二电磁换向阀F2一侧接两个驱动气缸的无杆腔，另一侧接测量气缸G3的上下腔。
上述微机控制弹簧自动试验装置，所述测量气缸G3为双轴伸出式气缸，其上部活塞杆与位移传感器LT拉杆相对连接。
上述微机控制弹簧自动试验装置，所述位移传感器LT为精密拉杆电阻位移传感器或光栅位移传感器。
本实用新型利用测量气缸对被测弹簧施加压力，用压力传感器和位移传感器自动对弹簧所受压力大小和压缩量进行精确测量，数据采集与处理电路用于自动将测量数据收集、处理与输出。以压缩空气驱动液体阻尼气缸来提供试验力，不仅可使测量气缸平稳运行，还比安装液压装置降低了成本。采用工控机控制，可使试验装置自动完成试验过程。本实用新型成本低廉，操作简单、检测效率和测量精度高，能自动完成对各种弹簧的检测试验，大大降低人为影响及操作人员的劳动强度，可适应制动阀及空重车调整装置批量检修的需要。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型的电原理图；
图3为本实用新型的气液原理图。
图中各标号为：1、机架，2、活塞杆，3、试验压盘，4、标准块，5、下压头，6、测量座，PR、压力传感器，LT、位移传感器，PAD、压力变送器，ADC、模数转换器，G1、G2、驱动气缸(图中仅画出一个)，G3、测量气缸，JF、叠加式双向节流阀，F1、F2、电磁换向阀，GK、工控机，PC/PPI+、信号转换器。
具体实施方式
参看图1，压力传感器PR采用单支S型压力传感器，量程490N，具有较高的分辨率与精度，传感器下部与支架1固定在一起，上部安装测量座6。为降低测量气缸的长度与行程，在测量座6上可增设两种不同高度的下压头5，被测弹簧置于试验压盘3和下压头5之间，对于高度100mm以下的弹簧使用较厚的下压头，高度100mm以上的弹簧使用较薄的下压头，测量座6与传感器之间采用圆柱销连接，更换方便。试验气缸采用双轴伸出式，两伸出端均为内螺纹，下端与试验压盘连接，上端与位移传感器的拉杆连接。传感器的轴线与气缸活塞杆的轴线同心，两者采用刚性连接，有效保证了测量精度。位移传感器采用精密拉杆电阻式，安装方便，抗污染与干扰性强。
参看图2，本实用新型采用工控机控制，自动完成试验过程。工作时，压力传感器将弹簧所受压力转换成电信号，该信号经压力变送器PAD后送入模数转换器ADC的C+、C-端；位移传感器对弹簧压缩量进行精确测量，所测信号送入模数转换器ADC的A+端，模数转换器ADC将这些信号进行AD转换，PLC读取这些数据后进行处理，并上传工控机。本实用新型能够实现试验过程的自动控制、试验结果的判断、数据存储、报表打印、人机交互等各种功能。数据采集系统采用高速、高分辨率的模数转换模块，在传感器运动的情况下能够准确地采集其输出信号，有效保证测量的实时性与准确性。
参看图3，因为试验过程中对测量气缸的定位要求较高，采用液体阻尼方式驱动测量气缸。除测量气缸外，系统中另外安装了两个驱动气缸，每个气缸的有杆腔分别经换向阀与气源连接，无杆腔分别与测量气缸的上下腔连接并充满液压油。控制系统使其中一个驱动气缸的有杆腔与气源连接，其无杆腔即输出相同压力的液压油，推动测量气缸向上或向下运动；当控制系统使另一个驱动气缸的有杆腔与气源连接时，测量气缸即向反方向运动。在测量气缸的进出管路处并联安装两个三位四通的液压电磁换向阀，其中一个串联节流调速阀，当不串联节流阀的换向阀打开时，测量气缸以高速运动，串联节流阀的换向阀打开时，测量气缸以低速运动，以达到较高的定位精度，当两个换向阀都关闭时，测量气缸停止运动。

Claims (6)

1、一种微机控制弹簧自动试验装置，其特征是，它由机架(1)、压力传感器(PR)、位移传感器LT、测量气缸(G3)以及数据采集与处理电路组成，所述压力传感器(PR)固定于机架(1)下部，其上部设置水平测量座(6)，所述测量气缸(G3)竖直固定于压力传感器(PR)正上方，其向下伸出的活塞杆下端装有水平试验压盘(3)，所述位移传感器(LT)竖直固定于机架(1)上，其拉杆与测量气缸(G3)的活塞杆连接，压力传感器(PR)和位移传感器(LT)的信号输出端接数据采集与处理电路。
2、根据权利要求1所述微机控制弹簧自动试验装置，其特征是，所述数据采集与处理电路由压力变送器(PAD)、模数转换器(ADC)和PLC组成，所述压力变送器(PAD)的输入端接压力传感器(PR)的输出端，其VC+、VC-端分别接模数转换器(ADC)的C+、C-端，所述模数转换器(ADC)的A+端接位移传感器(LT)的信号输出端，L+、M端接PLC的同名端，PLC的PORT0接口接工控机。
3、根据权利要求1或2所述微机控制弹簧自动试验装置，其特征是，增设两个驱动气缸，分别为第一驱动气缸(G1)和第二驱动气缸(G2)，两个驱动气缸的无杆腔分别接测量气缸(G3)的上下腔，有杆腔通过气动电磁换向阀接气源，两个驱动气缸的无杆腔和测量气缸(G3)的上下腔充满液压油。
4、根据权利要求3所述微机控制弹簧自动试验装置，其特征是，增设两个三位四通电磁换向阀和叠加式双向节流阀(JF)，两个三位四通电磁换向阀分别为第一电磁换向阀(F1)和第二电磁换向阀(F2)，第一电磁换向阀(F1)一侧接两个驱动气缸的无杆腔，另一侧经叠加式双向节流阀(JF)接测量气缸(G3)的上下腔，第二电磁换向阀(F2)一侧接两个驱动气缸的无杆腔，另一侧接测量气缸(G3)的上下腔。
5、根据权利要求1或2所述微机控制弹簧自动试验装置，其特征是，所述测量气缸(G3)为双轴伸出式气缸，其上部活塞杆与位移传感器(LT)拉杆相对连接。
6、根据权利要求1或2所述微机控制弹簧自动试验装置，其特征是，所述位移传感器(LT)为精密拉杆电阻位移传感器或光栅位移传感器。
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