CN206804242U - 制动阀中间体气密性检测实验台 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种制动阀中间体气密性检测实验台，包括实验台本体、测控单元和用于给制动阀中间体的腔室充放气的气动回路单元，所述实验台本体上设有用于定位夹紧制动阀中间体的定位夹紧机构，所述测控单元包括上位机、控制器、数据采集模块和至少一个用于检测制动阀中间体腔室的压力传感器，所述压力传感器的输出依次通过数据采集模块、控制器和上位机相连。本实用新型能够检测中间体各个腔室的泄漏量来判断制动阀中间体的气密性，试验台功能全面，具有自动试验、手动试验、单段试验、机能试验四种工作方式，且具有自检功能和选择自修正功能，通过计算机的实时监控反馈，可以快速准确的得出实验进展和检验结果，确保列车的行车安全。

Description

制动阀中间体气密性检测实验台

技术领域

本实用新型涉及铁路车辆的实验检修设备，具体涉及一种用来检测制动阀中间体气密性的制动阀中间体气密性检测实验台。

背景技术

制动装置是铁路列车的重要部件，在列车运行中起着十分重要的作用，其技术状态的好坏与车辆运行安全密切相关。制动阀是制动装置的核心部件，是实现车辆制动和缓解的控制部件。制动阀中间体是安装主阀、紧急阀及各风管路的基础零件，也是主阀通路、紧急阀通路与列车主管路的中间连接件。制动阀性能的好坏直接影响列车的制动效果，所以需要定期检修维护或更换。

制动阀在检修时应全部分解，主阀与紧急阀分解后，更换膜板和密封件，对制动阀中间体检查并进行吹尘处理。近几年，对制动阀中间体故障进行统计与分析，发现造成制动阀中间体故障原因有以下几个方面，在制动阀中间体制造过程中，若铸造工装简陋或铸造工艺简化，都容易使中间体金相组织出现砂眼、气泡等缺陷。车辆经过长期运营，制动阀中间体受到风吹和雨淋，表面逐渐氧化腐蚀，严重时导致中间体壁板穿孔，产生漏风现象。安装主阀和紧急阀的平面由机加工完成，机械加工面的平面度和表面粗糖度应满足工艺要求。如安装面平面度误差较大，与其它零件装配在一起时，配合面产生缝隙，容易出现漏风现象。如安装面加工精度不符合要求，平面粗糖度数值超过标准，密封件不易压实，也容易出现漏风现象。在制动阀检修过程中，分解和组装制动阀零配件时，若作业不谨慎，容易碰伤制动阀中间体安装面，留下划痕或碰伤。制动阀中间体出现裂纹、缺损时，需要对故障部位实施焊修，如果焊修效果不好或无法实施焊修时，需要更换新的制动阀中间体。

由于目前没有对制动阀中间体进行气密性检测的专用试验台，制动阀中间体检修后和新的中间体装车前都无法试验，质量难以保证，这给车辆运行带来安全隐患。现有试验台不能对中间体各个腔室的气密性进行检测，所以需要一种专用试验台对中间体的气密性进行检测。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题：针对现有技术中对制动阀中间体气密性的检测所存在的上述问题，提供一种制动阀中间体气密性检测实验台本体，能够检测中间体各个腔室的泄漏量来判断制动阀中间体的气密性，试验台功能全面，具有自动试验、手动试验、单段试验、机能试验四种工作方式，且具有自检功能和选择自修正功能，通过计算机的实时监控反馈，可以快速准确的得出实验进展和检验结果，确保列车的行车安全。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：

一种制动阀中间体气密性检测实验台，包括实验台本体、测控单元和用于给制动阀中间体的腔室充放气的气动回路单元，所述实验台本体上设有用于定位夹紧制动阀中间体的定位夹紧机构，所述测控单元包括上位机、控制器、数据采集模块和至少一个用于检测制动阀中间体腔室的压力传感器，所述压力传感器的输出依次通过数据采集模块、控制器和上位机相连。

优选地，所述气动回路单元包括气源、储气罐、气源三联件和至少一个第一电磁阀，所述气源、储气罐、气源三联件依次相连，所述气源三联件的输出端分别通过第一电磁阀和被检测制动阀中间体的腔室连通，所述压力传感器连通布置在第一电磁阀和被检测制动阀中间体的腔室之间，所述测控单元还包括电磁阀驱动模块，所述第一电磁阀的控制端通过电磁阀驱动模块和控制器相连。

优选地，所述第一电磁阀为三位五通电磁阀。

优选地，所述控制器为PLC控制器，所述数据采集模块为PLC模拟量输入模块。

优选地，所述定位夹紧机构包括带有垂直夹紧气缸的垂直夹紧单元和带有水平夹紧气缸的水平夹紧单元，所述垂直夹紧气缸、水平夹紧气缸分别安装固定于实验台本体上。

优选地，所述垂直夹紧气缸、水平夹紧气缸分别对应布置有一个第二电磁阀，所述第二电磁阀的控制端通过电磁阀驱动模块和控制器相连，所述垂直夹紧气缸、水平夹紧气缸的有杆腔和无杆腔分别通过有不同的单向节流阀和对应的第二电磁阀相连，且第二电磁阀和气动回路单元的输出端相连。

优选地，所述垂直夹紧单元还包括垂直夹紧力臂和垂直夹紧支架，所述垂直夹紧气缸的外壳沿垂直方向安装固定于实验台本体上，所述垂直夹紧力臂一端铰接布置于实验台本体上、另一端和垂直夹紧气缸的活塞杆铰接连接，所述垂直夹紧支架安装布置于垂直夹紧支架的中部。

优选地，所述水平夹紧单元还包括两个水平夹紧力臂和水平夹紧支架，所述水平夹紧气缸的外壳沿水平方向安装固定于实验台本体上，所述水平夹紧气缸活塞杆分别和两个水平夹紧力臂的一端共同铰接连接，所述两个水平夹紧力臂的另一端则分别沿水平方向滑动布置在实验台本体上，所述水平夹紧支架安装固定在两个水平夹紧力臂上。

本实用新型制动阀中间体气密性检测实验台具有下述优点：本实用新型制动阀中间体气密性检测实验台专门针对制动阀中间体气密性检测，通过实验台本体、测控单元和用于给制动阀中间体的腔室充放气的气动回路单元，所述实验台本体上设有用于定位夹紧制动阀中间体的定位夹紧机构，测控单元包括上位机、控制器、数据采集模块和至少一个用于检测制动阀中间体腔室的压力传感器，所述压力传感器的输出依次通过数据采集模块、控制器和上位机相连等结构，能够检测中间体各个腔室的泄漏量来判断制动阀中间体的气密性，试验台功能全面，具有自动试验、手动试验、单段试验、机能试验四种工作方式，且具有自检功能和选择自修正功能，通过计算机的实时监控反馈，可以快速准确的得出实验进展和检验结果，确保列车的行车安全。

附图说明

图1为本实用新型实施例电气部分的框架结构示意图。

图2为本实用新型实施例气路部分的框架结构示意图。

图3为本实用新型实施例中垂直夹紧单元的结构示意图。

图4为本实用新型实施例中水平夹紧单元的结构示意图。

图例说明：11、上位机；12、控制器；13、数据采集模块；14、压力传感器；15、电磁阀驱动模块；21、气源；22、储气罐；23、气源三联件；24、第一电磁阀；31、垂直夹紧单元；311、垂直夹紧气缸；312、垂直夹紧力臂；313、垂直夹紧支架；32、水平夹紧单元；321、水平夹紧气缸；322、水平夹紧力臂；323、水平夹紧支架；33、第二电磁阀；34、单向节流阀。

具体实施方式

如图1和图2所示，本实施例的制动阀中间体气密性检测实验台包括实验台本体、测控单元和用于给制动阀中间体的腔室充放气的气动回路单元，实验台本体上设有用于定位夹紧制动阀中间体的定位夹紧机构，测控单元包括上位机11、控制器12、数据采集模块13和至少一个用于检测制动阀中间体腔室的压力传感器14，压力传感器14的输出依次通过数据采集模块13、控制器12和上位机11相连。

实验台本体主要用于安装定位夹紧机构及其它部件，本实施例中，实验台本体采用焊接结构，用45号钢制成，表面经过退火处理，表面硬度为HRC40，由螺钉固定在试验台桌面上，定位误差小于１mm。

本实施例中，测控单元则作为本实施例制动阀中间体气密性检测实验台的整体控制。

本实施例中，由于进行制动阀中间体气密性检测时，被测量主要是制动阀中间体各个腔室（图2中以六个腔室进行示例）的压力，气动回路单元主要用于对各个腔室进行充气、保压和排气，以便上位机11根据气体的泄漏量来判定中间体的气密性。如图2所示，气动回路单元包括气源21、储气罐22、气源三联件23和至少一个第一电磁阀24（本实施例中具体为6个），气源21、储气罐22、气源三联件23依次相连，气源三联件23的输出端分别通过第一电磁阀24和被检测制动阀中间体的腔室连通，压力传感器14连通布置在第一电磁阀24和被检测制动阀中间体的腔室之间，测控单元还包括电磁阀驱动模块15，第一电磁阀24的控制端通过电磁阀驱动模块15和控制器12相连。本实施例中，第一电磁阀24为三位五通电磁阀。第一电磁阀24是控制制动阀中间体每一个腔室的充气与排气，需要充气时，第一电磁阀24开启使得压缩空气通过第一电磁阀24向制动阀中间体的腔室内充气，需要排气时，第一电磁阀24开启使得制动阀中间体腔室内的压缩空气旁通排出。第一电磁阀24关闭时，管路通道被关闭，制动阀中间体的腔室中停止充气、排气。自动试验开始时，进行试验的腔室的第一电磁阀24开启，同时其它所有腔室的排气由第一电磁阀24开启，确保每个腔室在进行充气、保压时，其它腔室与大气相通，确保了进行试验的腔室孤立在空气中。压缩空气通过第一电磁阀24向中间体进行试验的腔室充气。当该腔室的压力达到650ｋＰａ时，稳定一段时间，第一电磁阀24关闭，其它腔室的第一电磁阀24保持排气状态。制动阀中间体进行试验的腔室开始保压，保压1min后，该腔室的第一电磁阀24开后，排出制动阀中间体及管路中的压缩空气。

本实施例中，控制器12为PLC控制器，数据采集模块13为PLC模拟量输入模块。测控单元主要是完成数据采集、计算和对执行元件的控制。在工作状态下，压力传感器14将测得压力值经过数据采集模块13（PLC模拟量输入模块）输出给控制器12（PLC控制器），控制器12（PLC控制器）通过计算压力的大小和根据时间，输出数字信号控制电磁换向阀接通或断开各个腔室的充气和排气回路。上位机11与控制器12（PLC控制器）实时进行数据交换，实时显示测试过程参数及试验过程。上位机11可以发送相关命令至控制器12（PLC控制器），如进行某种试验时，控制器12（PLC控制器）控制第一电磁阀24等部件的通断，完成不同的试验类型。本实施例中，压力传感器14安装在制动阀中间体各腔室管路上，实时采集管路的压力值，经过数据采集模块13（PLC模拟量输入模块）输入控制器12（PLC控制器）处理后，控制器12（PLC控制器）将转换后数字量传送给上位机11，上位机11可通过分析、计算，通过显示器实时显示试验过程。同时，控制器12（PLC控制器）根据时间和压力的大小输出数字信号控制第一电磁阀24动作，上位机11通过压力传感器14采集各个腔室的压力，可根据直接测量法计算气体的泄漏量来判定中间体的气密性。

定位夹紧机构主要用于制动阀中间体的定位夹紧。如图2、图3和图4所示，定位夹紧机构包括带有垂直夹紧气缸311的垂直夹紧单元31和带有水平夹紧气缸321的水平夹紧单元32，垂直夹紧气缸311、水平夹紧气缸321分别安装固定于实验台本体上。

如图2、图3和图4所示，垂直夹紧气缸311、水平夹紧气缸321分别对应布置有一个第二电磁阀33，第二电磁阀33的控制端通过电磁阀驱动模块15和控制器12相连，垂直夹紧气缸311、水平夹紧气缸321的有杆腔和无杆腔分别通过有不同的单向节流阀34和对应的第二电磁阀33相连，且第二电磁阀33和气动回路单元的输出端相连。

本实施例中，垂直夹紧气缸311、水平夹紧气缸321以制动阀中间体安装主阀的面为基准面，将这一平面放置在试验台水平定位板上，设定桌面的左右为Ｘ方向，桌面的前后为Ｙ方向，垂直于桌面的方向为Ｚ方向，本实施例的制动阀中间体气密性检测实验台本体采用先定位，后夹紧的工作方式，要实现对中间体定位，就是限制制动阀中间体Ｘ、Ｙ、Ｚ三个方向的自由度，Ｘ、Ｙ、Ｚ三个方向以中间体的各面为参照基准。Ｙ方向的定位主要采用带有垂直夹紧气缸311的垂直夹紧单元31完成，Ｘ、Ｚ方向定位由和带有水平夹紧气缸321的水平夹紧单元32完成。

如图2和图3所示，垂直夹紧单元31还包括垂直夹紧力臂312和垂直夹紧支架313，垂直夹紧气缸311的外壳沿垂直方向安装固定于实验台本体上，垂直夹紧力臂312一端铰接布置于实验台本体上、另一端和垂直夹紧气缸311的活塞杆铰接连接，垂直夹紧支架313安装布置于垂直夹紧支架313的中部。本实施例的制动阀中间体气密性检测实验台本体运用杠杆原理设计垂直夹紧单元31，通过垂直夹紧气缸311驱动垂直夹紧力臂312围绕铰接点转动，垂直夹紧力臂312带动垂直夹紧支架313运动，使得垂直夹紧支架313沿竖直方向夹紧制动阀中间体，确保垂直方向对制动阀中间体定位准确、夹紧可靠。

如图2和图4所示，水平夹紧单元32还包括两个水平夹紧力臂322和水平夹紧支架323，水平夹紧气缸321的外壳沿水平方向安装固定于实验台本体上，水平夹紧气缸321活塞杆分别和两个水平夹紧力臂322的一端共同铰接连接，两个水平夹紧力臂322的另一端则分别沿水平方向滑动布置在实验台本体上，水平夹紧支架323安装固定在两个水平夹紧力臂322上。通过上述结构，确保水平方向对制动阀中间体定位准确、夹紧可靠。本实施例的制动阀中间体气密性检测实验台本体运用杠杆原理设计水平夹紧单元32，通过水平夹紧气缸321驱动两个水平夹紧力臂322沿水平方向滑动，两个水平夹紧力臂322带动水平夹紧支架323运动，使得水平夹紧支架323沿水平方向夹紧制动阀中间体，确保垂直方向对制动阀中间体定位准确、夹紧可靠。

根据试验台要求，检测的主要是制动阀中间体的气密性，本实施例的制动阀中间体气密性检测实验台本体的气路应具有气密性检测功能，而且通过垂直夹紧气缸311、水平夹紧气缸321能够实现制动阀中间体的定位夹紧。在将制动阀中间体夹紧后，通过风源进口压力为650kPa以上，供给的空气应为无水气、无油质、无杂质微粒等；测试制动阀中间体各腔室分别通以650-700kPa的压缩空气，保压1min，泄漏量不大于３kPa为合格；任何一个腔室在进行充气——到压——保压——排气试验时，其它五个腔室都处于排气状态，保证设备试验时风压稳定。通过本实施例的制动阀中间体气密性检测实验台本体，能实现单段功能测试即某个腔室能单独进行充气测试其气密性，也能实现机能试验即保证６个腔室同时进行气密性测试。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种制动阀中间体气密性检测实验台，其特征在于：包括实验台本体、测控单元和用于给制动阀中间体的腔室充放气的气动回路单元，所述实验台本体上设有用于定位夹紧制动阀中间体的定位夹紧机构，所述测控单元包括上位机（11）、控制器（12）、数据采集模块（13）和至少一个用于检测制动阀中间体腔室的压力传感器（14），所述压力传感器（14）的输出依次通过数据采集模块（13）、控制器（12）和上位机（11）相连。

2.根据权利要求1所述的制动阀中间体气密性检测实验台，其特征在于：所述气动回路单元包括气源（21）、储气罐（22）、气源三联件（23）和至少一个第一电磁阀（24），所述气源（21）、储气罐（22）、气源三联件（23）依次相连，所述气源三联件（23）的输出端分别通过第一电磁阀（24）和被检测制动阀中间体的腔室连通，所述压力传感器（14）连通布置在第一电磁阀（24）和被检测制动阀中间体的腔室之间，所述测控单元还包括电磁阀驱动模块（15），所述第一电磁阀（24）的控制端通过电磁阀驱动模块（15）和控制器（12）相连。

3.根据权利要求2所述的制动阀中间体气密性检测实验台，其特征在于：所述第一电磁阀（24）为三位五通电磁阀。

4.根据权利要求1所述的制动阀中间体气密性检测实验台，其特征在于：所述控制器（12）为PLC控制器，所述数据采集模块（13）为PLC模拟量输入模块。

5.根据权利要求2～4中任意一项所述的制动阀中间体气密性检测实验台，其特征在于：所述定位夹紧机构包括带有垂直夹紧气缸（311）的垂直夹紧单元（31）和带有水平夹紧气缸（321）的水平夹紧单元（32），所述垂直夹紧气缸（311）、水平夹紧气缸（321）分别安装固定于实验台本体上。

6.根据权利要求5所述的制动阀中间体气密性检测实验台，其特征在于：所述垂直夹紧气缸（311）、水平夹紧气缸（321）分别对应布置有一个第二电磁阀（33），所述第二电磁阀（33）的控制端通过电磁阀驱动模块（15）和控制器（12）相连，所述垂直夹紧气缸（311）、水平夹紧气缸（321）的有杆腔和无杆腔分别通过有不同的单向节流阀（34）和对应的第二电磁阀（33）相连，且第二电磁阀（33）和气动回路单元的输出端相连。

7.根据权利要求5所述的制动阀中间体气密性检测实验台，其特征在于：所述垂直夹紧单元（31）还包括垂直夹紧力臂（312）和垂直夹紧支架（313），所述垂直夹紧气缸（311）的外壳沿垂直方向安装固定于实验台本体上，所述垂直夹紧力臂（312）一端铰接布置于实验台本体上、另一端和垂直夹紧气缸（311）的活塞杆铰接连接，所述垂直夹紧支架（313）安装布置于垂直夹紧支架（313）的中部。

8.根据权利要求5所述的制动阀中间体气密性检测实验台，其特征在于：所述水平夹紧单元（32）还包括两个水平夹紧力臂（322）和水平夹紧支架（323），所述水平夹紧气缸（321）的外壳沿水平方向安装固定于实验台本体上，所述水平夹紧气缸（321）活塞杆分别和两个水平夹紧力臂（322）的一端共同铰接连接，所述两个水平夹紧力臂（322）的另一端则分别沿水平方向滑动布置在实验台本体上，所述水平夹紧支架（323）安装固定在两个水平夹紧力臂（322）上。