一种停车器制动能力测试仪的研制与实施.pdf
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1、Jlan Su Ding Yu Tiao Su Ji Shu调速技术减速顶一种停车器制动能力测试仪的研制与实施郭庆隆(哈尔滨铁路减速顶调速研究有限公司,黑龙江哈尔滨150028)摘要:针对目前铁路编组站货场峰尾的停车器没有专用检测仪器对其制动能力来进行测量的现状,我们研制出了停车器制动能力测试仪。该测试仪集压力和位置传感器、电控以及液压系统等多种技术于一体:使用液压夹紧装置解决了采用机车车头牵引一辆重型货车厢进行多次溜放试验的复杂过程、使用传感器技术解决了溜放试验无法提供量化数据的弊端。关键词:制动能力测试仪;结构;工作原理;选型;软件设计;实施中图分类号:U284.63文献标识码:A文章编号
2、:16 7 4-2 42 7(2 0 2 3)0 2-0 0 0 1-0 4Development and Implementation of a Brake Capacity Testerfor Anti-Sliding Device for StoppingGUo Qinglong(TDJ System Research Center,Harbin 150028,Heilongjiang,China)Abstract:At the current situation that there is no special testing instrument to measure the bra
3、kingcapacity of anti-Sliding device for stopping at the end of the peak in the freight yard of the railway marshallingstation,a testing instrument for the braking capacity of the parking device is developed.The tester integratespressure and position sensors,electric control,hydraulic system and othe
4、r technologies:The hydraulicclamping device solves the complex process of multiple rolling tests with a heavy freight car towed by thelocomotive head,The sensor technology solves the problem that the rolling test cannot provide quantitative data.Key words:Brake Capacity Tester;Structure;Working Prin
5、ciple;Model Selection;Software Design;Implementation1引言目前,铁路编组站货场峰尾的停车器在安装使用中都没有专用设备对停车器制动能力来进行测量,无法掌握停车器在使用过程中制动能力是否出现变化。影响停车器制动效果的因素有很多,钢轨、基础、车辆、天气等等,这样就使得停车器在安装或使用维护时,需要使用机车配合进行每一台停车器的制动能力测试,即采用机车车头牵引收稿日期:2 0 2 2-12-2 6一辆重型货车厢进行多次溜放试验。该试验前期准备请车、调车等,手续非常繁琐且周期长,站段试验组配备人员多,测试成本高,严重影响现场作业和停车器的维修效率。该试
6、验方式只能给出停车器制动能力的区间值,无法提供科学严谨的量化数据作为支撑。针对目前的情况,为了量化停车器制动能力、降低测试能耗、节省人力资源以及提高停车器制动能力测试的工22.023年期第2作效率,我们研制了一种采用电控液压加力设备加传感器技术的停车器制动能力检测设备,适用于各种内撑式停车防溜设备制动能力的检测,使用该设备可以迅速的确定出合适的制动距离,帮助现场工人确定停车器如何调整。2测试仪的结构及工作原理该测试仪由控制主机、液压泵站系统、机械夹紧装置等组成,结构及工作原理如图1、图2 所示。该测试仪基本工作原理是通过自动加压功能,利用液压加力,使设备收缩到对车辆制动时的轮对内侧距离13 5
7、3 mm处,通过压力传感器测出该距离点的支撑力,将该支撑力即为所测设备的制动能力。油管B控制主机油管A液压泵站系统101一固定主钩体;2 一拉杆;3 一执行油缸;4油缸活塞杆;5一压力变送器;6 一位移传感器;7 一活动主钩体;8 一位置调整装置;9一控制线缆;10 一数据线缆图1停车器制动能力测试仪结构简图3触控显示器压力控制器压力变送器数据存储单元位移检测电路位移传感器微型打印机机械夹紧装置手动调速器中央处理器+12V执行油缸DC/DC转换器电机驱动器2液压油缸手动伸、缩控制器24V锂电池驱动电机1一控制主机;2 一液压泵站系统;3 一机械夹紧装置图2 停车器制动能力测试仪工作原理图2.1
8、控制主机由供电单元、主控单元、数据采集单元、人机交互单元、电机驱动单元构成(1)供电单元:由2 4V锂电池和DC/DC转换器构成,如图1所示,锂电池输出的+2 4V直接为电机驱器供电,DC/DC转换器输出的+12 V为中央处理器、触控显示器、压力变送器、微型打印机供电。(2)主控单元:由中央处理器、数据存储单元构成,如图2 所示,主控单元负责各种命令及数据的处理、电机的控制、人机交互、数据读/写的运算及控制。(3)数据采集单元:由压力控制器以及位移检测电路构成,如图2 所示,数据采集单元负责采集机械执行机构工况信息,压力控制器将压力传感器送来的压力信号进行换算后传递给主控单元,位移检测电路负责
9、将位移传感器送来的位移信号解析后传递给主控单元。(4)人机交互单元:由触控显示器、微型打印机构成,如图2 所示,触控显示器提供人机界面,操作人员可通过触控显示器进行参数设置、信息输、打印以及各种测试功能的操作,微型打印负责打印出纸质测试数据。(5)电机驱动单元:由电机驱动器、手动调速器、手动伸、缩控制器构成,如图2 所示,电机驱动单元为驱动电机提供动力并控制其转向、转速,当主控单元控制失效时,手动调速器以及手动伸、缩控制器可辅助完成对驱动电机的手动控制。2.2液压泵站系统由驱动电机、液压油缸构成(见图2)。该系统负责为机械执行机构提供动力。2.3机械执行机构由固定主钩体、拉杆、执行油缸、油缸活
10、塞杆、压力变送器、位移传感器、活动主钩体等组成,如图1所示。该机构负责压力、位移信号的检测以及拉紧、伸展停车器制动轨。2.4压力传感器工作原理测试仪的压力传感器采用全桥电阻应变片电路,全桥意味着惠斯通电桥中的四个电阻都要发生变化,电阻之间的存在的关系如图3 所示。AR1DCURBU图3惠斯通电桥在全桥臂中,电阻需要满足的关系如下:R1=R2=R3=R4,且相比单臂式和双臂式而言,对电阻的变化的要求更高。全臂式相对双臂式电压相差2 倍,和单臂式相差4倍,因此灵敏度会更高。2.5机械夹紧装置工作原理测试仪中的液压泵站系统是把驱动电机的动能转换成液体的压力能,驱动电机正反转带动凸轮旋转时,凸轮推动柱
11、塞向上或向下运动,柱塞和缸体形成的密封体积减小或增大,油液则经输油管送到执行油缸或返流。送油时执行油缸带动(如图1所示)的油缸活塞杆向外运动,与油一种停车器制动能力测试仪的研制与实施驰验劲器的土安切能如下:Jian Su Ding Yu Tiao Su Ji Shu调速技术减速顶缸活塞杆相连的活动主钩体(如图1所示)则向外执行伸展动作。回油时执行油缸带动油缸活塞杆向内运动,与油缸活塞杆相连的活动主钩体则向内执行压缩动作,压缩到对车辆制动时的轮对内侧距离13 53 mm时停止,此时的压力值即为停车器制动能力值。3设计技术参数(1)测量行程:13 40 mm13 7 0 m m;(2)测量行程精度
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