CN207570756U - 机车制动单元风阻测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种机车制动单元风阻测试装置，包括轨道转盘、底座、轮对、制动单元及风阻检测设备，风阻检测设备包括动力装置、飞轮、供风管以及传感器，动力装置与轮对转动连接，用于带动轮对转动；飞轮与轮对连接，用于模拟机车惯性；供风管安装在底座上，供风管的出风口朝向轮对；传感器安装在底座或者轮对上，用于监测制动单元在工作状态下的轮对的转动次数。上述机车制动单元风阻测试装置结构简单紧凑。通过供风管用于连接外部供风管道进行向轮对送风，以模拟机车在运行状态下的风速状况，并通过传感器用于采集在该环境下制动单元在工作状态下的轮对的转动次数，从而得出机车在风阻环境中的制动性能。

Description

机车制动单元风阻测试装置

技术领域

本实用新型涉及电力机车的技术领域，特别是涉及一种机车制动单元风阻测试装置。

背景技术

电力机车、又称电力火车，是指从供电网(接触网)或供电轨中获取电能，再通过电动机驱动车辆行驶的火车。随着科学技术及社会经济的发展，科技的进步正影响着社会的经济并改变着人们的生活方式。在国家大力发展轨道交通运输的时代，目前国内电力机车已处于世界领先水平。

在机车的各元件当中，制动系统中的制动单元属于非常关键的一个机车元件，是关系机车运行安全的重要部分。然而现有的制动单元检测系统只能简单的对制动单元作保压试验，以及输出压力试验，相对于对制动单元的性能测试，特别是在机车运行时空气阻力的测试还处于非常薄弱状态。现迫切需要一种设备去真实的检测制动单元的在存在风阻时的运行性能。

实用新型内容

基于此，有必要针对如何全面系统地检测制动单元的运行性能的技术问题，提供一种机车制动单元风阻测试装置。

一种机车制动单元风阻测试装置，包括轨道转盘、底座、轮对及制动单元，所述轨道转盘转动安装于所述底座，所述轮对与所述轨道转盘抵接，所述制动单元安装于所述底座上，所述制动单元用于夹持制动所述轮对；还包括风阻检测设备，所述风阻检测设备包括动力装置、飞轮、供风管以及传感器，所述动力装置与所述轮对转动连接，用于带动所述轮对转动；所述飞轮与所述轮对连接，用于模拟机车惯性；所述供风管安装在所述底座上，所述供风管的出风口朝向所述轮对；所述传感器安装在所述底座或者所述轮对上，用于监测所述制动单元在工作状态下的所述轮对的转动次数。

在其中一个实施例中，所述底座包括相连接的底板和支撑板，所述轨道转盘转动安装于所述底板上，所述动力装置、所述轮对及所述液体喷射管背向所述轨道转盘分别安装于所述底板上，所述制动单元及所述传感器分别安装于所述支撑板上。

在其中一个实施例中，所述支撑板包括依次连接的支撑柱、盖板以及连接柱，所述支撑柱设置于所述底板上，所述盖板与所述支撑柱连接，所述连接柱设置于所述盖板远离所述支撑柱的一端，所述制动单元设置于所述支撑柱上，所述传感器设置于所述支撑柱上。

在其中一个实施例中，所述支撑柱为L形板状结构。

在其中一个实施例中，所述盖板为方形板状结构。

在其中一个实施例中，所述盖板与所述底板相互平行设置。

在其中一个实施例中，所述支撑柱、所述盖板以及所述连接柱一体式成型。

在其中一个实施例中，所述底板、所述支撑柱、所述盖板以及所述连接柱一体式成型。

在其中一个实施例中，所述底板设置有支撑块，所述飞轮与所述支撑块转动连接且与所述轮对同轴连接。

在其中一个实施例中，所述支撑块开设有转孔，所述飞轮包括同轴连接的轮体和柱体，所述柱体穿设于所述转孔并与所述支撑块转动连接，且所述柱体的末端与所述轮对同轴连接。

上述机车制动单元风阻测试装置结构简单紧凑。通过供风管用于连接外部供风管道进行向轮对送风，以模拟机车在运行状态下的风速状况，并通过传感器用于采集在该环境下制动单元在工作状态下的轮对的转动次数，从而得出机车在风阻环境中的制动性能。

附图说明

图1为一个实施例中机车制动单元风阻测试装置的结构示意图；

图2为图1所示实施例中另一视角的结构示意图；

图3为图1所示实施例中另一视角的结构示意图；

图4为图1所示实施例中另一视角的结构示意图；

图5为另一个实施例中机车制动单元风阻测试装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

请参阅图1和图2，机车制动单元风阻测试装置10包括轨道转盘100、底座200、轮对300、制动单元400及风阻检测设备500，轨道转盘100转动安装于底座200，轮对300与轨道转盘100抵接，制动单元400安装于底座200上，制动单元400用于夹持制动轮对300。

轨道转盘100用于模拟轨道，模拟机车运行状态下的滚动摩擦阻力。

底座200用于提供模拟测试平台，以安装支撑轨道转盘100轮对300、制动单元400及风阻检测设备500等。

轮对300用于模拟机车轮对。轮对300也可以采用现有机车的轮对，以使得模拟得出的数据更精准。例如，所述轮对根据待测试的机车的轮对而设置。

制动单元400用于制动轮对300的运转，即通过制动闸片夹持轮对300中的轮子从而降低轮对300的运转速度，达到制动的效果。

风阻检测设备500用于模拟检测机车制动单元在雨天时的制动效果。

风阻检测设备500包括动力装置510、飞轮520、供风管550以及传感器540，动力装置510与轮对300转动连接，用于带动轮对300转动。

飞轮520与轮对300连接，用于模拟机车惯性。飞轮520起到模拟机车整车轴重作用，不同的车型试验时更换不同重量的飞轮。当动力装置510停止运转以进行模拟制动时，通过飞轮520释放能量，模拟机车运行中由于惯性而产生的“惯性力”。

供风管550安装在底座200上，供风管550的出风口朝向轮对300。供风管 550用于连接外部的供风管道进行向轮对300进行送风，以模拟机车在运行状态下的风速状况。

传感器540安装在底座200上，用于监测制动单元400在工作状态下轮对 300的转动次数。传感器540也可以设置在轮对300上。传感器540的安装位置根据传感器540的类型而定。例如，传感器540为红外传感器时，安装在底座200上，例如，红外传感器为双探头或者单探头如SUHED公司生产的型号为 UP4L-3C的双探头或者单探头红外传感器；对应的，轮对300上的轮子开设通孔，双探头位于通孔两侧并且两者红外线可相互穿射该通孔而对射，或者单探头位于通孔一侧并且红外线可穿射该通孔，轮对300转动时双探头即可计数。

传感器540也可以采用角速度传感器、线速度传感器或旋转式速度传感器等，通过对该轮对300的半径参数、转动速度以及转动时间等测量，再由数学公式换算可得轮对300的转动次数。由于该计数方式为现有技术，本实施例中对传感器540的结构和原理不再赘述。

本实施例中还可以由轮对300的转动次数以及对制动单元400的制动闸片的损耗情况进行分析而得出制动闸片的性能质量。例如，制动单元400的制动闸片的初始厚度为n，轮对300的转动次数为m，则一次制动对制动闸片的损耗为a，其中，a＝n/m，这样通过对比分析a可得出制动闸片的性能质量。

上述机车制动单元风阻测试装置10结构简单紧凑。通过供风管550用于连接外部供风管道进行向轮对300送风，以模拟机车在运行状态下的风速状况，并通过传感器540用于采集在该环境下制动单元在工作状态下的轮对300的转动次数，从而得出机车在风阻环境中的制动性能。

如图1、图2、图3和图4所示，例如，底座200包括底板210和支撑板220，底板210和支撑板220相连接。轨道转盘100转动安装于底板210上，动力装置510、轮对300及液体喷射管530背向轨道转盘100分别安装于底板210上，制动单元400及传感器540分别安装于支撑板220上。

例如，底板210方形板状结构。例如，底板210具有相背设置的安装面211 和底面(图未示)，动力装置510、轮对300及液体喷射管530背向轨道转盘100 分别安装于安装面211上，轨道转盘100转动安装于底面上。例如，底板210 开设有让位缺口212，轨道转盘100穿设于让位缺口212，并与飞轮520抵接。例如，让位缺口212开设于底板210的中部区域。例如，让位缺口212贯穿安装面211和底面。例如，安装面211和底面均为规则的平面结构。例如，让位缺口212为方形结构。

例如，底板210开设有安装孔215，供风管550穿设于该安装孔215与底板210连接。例如，安装孔215邻近让位缺口212。本实施例中，供风管550为中空的L字形圆管结构。这样外部供风管道可以从底板210的底面一侧与供风管 550连接，使得风阻测试系统的结构更紧凑有序。

例如，轨道转盘100包括安装块101、转轴102及转盘103。安装块101与底板210连接，例如，安装块101与底板210焊接；又如，安装块101与底板 210螺接。转盘103与转轴102连接，例如，转盘103的数量为两个，转轴102 的两端分别与两个转盘103焊接，形成类似哑铃的结构。本实施例中，安装块 101侧面设置有凸尖111，转盘103背向转轴102的侧面设置有凹圆113，凹圆 113设置于转盘103的轴线位置。凸尖111与凹圆113转动抵接。本实施例中，安装块101的数量为两个，两个安装块101分别设置于让位缺口212的两侧，哑铃结构的两个转盘103及转轴102位于两个安装块101之间，在凸尖111与凹圆113转动抵接下，当轮对300转动时，转盘103则可相对沿转轴102的轴线转动，从而模拟实现机车的轨道运行。其他实施例中，转轴102与安装块101 连接，转盘103套设于转轴102并与转轴102转动连接，转盘103穿设于让位缺口212与轮对300抵接。这样也可以模拟实现机车的轨道运行。

进一步地，支撑板220包括支撑柱221、盖板222、连接柱223以及安装柱 224，依次连接的支撑柱221、盖板222以及连接柱223，支撑柱221设置于底板210上，盖板222与支撑柱221连接，连接柱223设置于盖板222远离支撑柱221的一端，安装柱224设置于底板210上并邻近连接柱223。连接柱223为长方体的柱体结构。安装柱224为棱柱体结构。制动单元400分别设置于支撑柱221以及安装柱224上，传感器540设置于支撑柱221上。例如，支撑柱221 为L形板状结构。例如，盖板222为方形板状结构。例如，盖板222与底板210 相互平行设置。例如，支撑柱221、盖板222以及连接柱223一体式成型。例如，底板210、支撑柱221、盖板222以及连接柱223一体式成型。这样，通过盖板 222可以使得供风管550吹出的风可以更好的作用在轮对300上，模拟真实状态下机车的风阻状态，以及通过支撑柱221以及连接柱223可以更好地将制动单元400进行安装，以实现制动效果。

例如，底板210设置有支撑块213，飞轮520与支撑块213转动连接且与轮对300同轴连接。例如，支撑块213开设有转孔214，飞轮520包括同轴连接的轮体521和柱体522。例如，轮体521和柱体522焊接连接。例如，柱体522穿设于转孔214并与支撑块213转动连接，且柱体522的末端与轮对300同轴连接。例如，柱体522的末端与轮对300焊接。这样可以更好的实现轮对300转动时带动飞轮520转动，以使轮对300制动时，飞轮520模拟机车运行制动时产生的惯性，从而更好的进行制动性能的检测。

例如，制动单元400可以采用气压制动的制动结构，通过向制动单元400 的制动管410提供不同压力的风压，模拟真实状态下的制动情况。例如，常规制动时向制动管410提供300ka风压以模拟真实状态下的常规制动；又如，时向制动管410提供450ka风压以模拟真实状态下的紧急制动。本实施例中，制动单元400采用市场成熟的用于机车制动的产品即可，在此不再赘述其具体结构和制动原理。

动力装置510包括电机511及皮带512，电机511安装在底板210上，具体地是安装在底板210的安装面211上。例如，电机511通过支座与底板210焊接。电机511的转子通过皮带512与轮对300连接。例如，轮对300包括轮子 310和滚轴320。例如，轮子310的数量为两个，滚轴320的两端分别与两个轮子310连接。例如，滚轴320的两端分别与两个轮子310焊接。本实施例中，滚轴320的中部设置有带动轮321，皮带512套设于该带动轮321上。这样，电机511转动时即可带动两个轮子310转动。

如图5所示，在一实施例中，风阻检测设备500还包括液体喷射管530，液体喷射管530安装在底座200上，液体喷射管530的喷射口朝向轨道转盘100 或者轮对300。例如，底板210开设有两个连接孔216，每一液体喷射管530对应穿于一连接孔216并与底板210连接。例如，两个连接孔216邻近让位缺口 212，并位于让位缺口212的两侧。本实施例中，液体喷射管530为中空的L字形圆管结构。这样外部的供液管道可以从底板210的底面一侧与液体喷射管530 连接，使得雨天模拟测试设备的结构更紧凑有序。

一实施例中，液体喷射管530的喷射口也可朝向轨道转盘100与轮对300 的抵接处。液体喷射管530的输入口用于连接外部供液管道。供液管道可以通过液压泵进行增压。供液管道可以供应液态水，供液管道也可以供应污水，以更好地模拟雨天情况下的机车运行参数。结合图3，通过盖板222可以防止液体喷射管530喷射液体时液体四处溅射。这样，通过液体喷射管530用于连接外部供液管道进行轨道转盘100或者轮对300的喷水或者喷污，以模拟机车在雨天环境中运行，并通过传感器540用于采集在该环境下制动单元在工作状态下的轮对300的转动次数，从而得出机车在雨天环境中的制动性能。

本实用新型的优点在于：通过供风管用于连接外部供风管道进行向轮对送风，以模拟机车在运行状态下的风速状况，并通过传感器用于采集在该环境下制动单元在工作状态下的轮对的转动次数，从而得出机车在风阻环境中的制动性能。该测试系统结构简单紧凑，能够模拟机车在模拟风阻以及雨天环境真实运行状态下制动单元对机车的制动性能，以及在当前状态下制动闸片的损耗程度。能够直观的体系出机车的制动距离。相对于传统的检测系统，通过实测得到的数据比理论数据更加可靠。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种机车制动单元风阻测试装置，包括轨道转盘、底座、轮对及制动单元，所述轨道转盘转动安装于所述底座，所述轮对与所述轨道转盘抵接，所述制动单元安装于所述底座上，所述制动单元用于夹持制动所述轮对；

其特征在于，还包括风阻检测设备，所述风阻检测设备包括动力装置、飞轮、供风管以及传感器，

所述动力装置与所述轮对转动连接，用于带动所述轮对转动；

所述飞轮与所述轮对连接，用于模拟机车惯性；

所述供风管安装在所述底座上，所述供风管的出风口朝向所述轮对；

所述传感器安装在所述底座或者所述轮对上，用于监测所述制动单元在工作状态下的所述轮对的转动次数。

2.根据权利要求1所述的机车制动单元风阻测试装置，其特征在于，所述底座包括相连接的底板和支撑板，所述轨道转盘转动安装于所述底板上，所述动力装置及所述轮对背向所述轨道转盘分别安装于所述底板上，所述制动单元及所述传感器分别安装于所述支撑板上。

3.根据权利要求2所述的机车制动单元风阻测试装置，其特征在于，所述支撑板包括依次连接的支撑柱、盖板以及连接柱，所述支撑柱设置于所述底板上，所述盖板与所述支撑柱连接，所述连接柱设置于所述盖板远离所述支撑柱的一端，所述制动单元设置于所述支撑柱上，所述传感器设置于所述支撑柱上。

4.根据权利要求3所述的机车制动单元风阻测试装置，其特征在于，所述支撑柱为L形板状结构。

5.根据权利要求4所述的机车制动单元风阻测试装置，其特征在于，所述盖板为方形板状结构。

6.根据权利要求5所述的机车制动单元风阻测试装置，其特征在于，所述盖板与所述底板相互平行设置。

7.根据权利要求6所述的机车制动单元风阻测试装置，其特征在于，所述支撑柱、所述盖板以及所述连接柱一体式成型。

8.根据权利要求7所述的机车制动单元风阻测试装置，其特征在于，所述底板、所述支撑柱、所述盖板以及所述连接柱一体式成型。

9.根据权利要求8所述的机车制动单元风阻测试装置，其特征在于，所述底板设置有支撑块，所述飞轮与所述支撑块转动连接且与所述轮对同轴连接。

10.根据权利要求9所述的机车制动单元风阻测试装置，其特征在于，所述支撑块开设有转孔，所述飞轮包括同轴连接的轮体和柱体，所述柱体穿设于所述转孔并与所述支撑块转动连接，且所述柱体的末端与所述轮对同轴连接。