掛車慣性制動系統的單軸反力式單滾筒檢測試驗平臺的製作方法

2023-07-17 16:03:01

專利名稱：掛車慣性制動系統的單軸反力式單滾筒檢測試驗平臺的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於機動車檢測裝置，尤其涉及一種掛車慣性制動系統的單軸反力式單滾筒檢測試驗平臺。
背景技術：
汽車綜合檢測和安全檢測主要採用雙滾筒反力式制動試驗臺進行檢測。汽車進行制動性能檢測時，被檢車輛駛上制動試驗臺，車輪置於主、從滾筒之間，滾筒機構帶動被檢車輪到指定速度並穩定後，駕駛員踩下制動踏板。檢測系統經計算機採集、存儲和處理後，可將檢測結果一併列印出來。常規的掛車採用氣制動或者液壓制動，制動時通過駕駛人員踩剎車，實現了對主車和掛車同時制動。但本文所涉及的帶有慣性制動系統掛車的制動，需依靠所牽引的主車撞擊掛車的牽引環，從而使牽引環壓縮，才能使掛車制動系統產生作用。即需壓縮掛車的牽引環實現掛車的制動，無法通過駕駛員踩下主車制動踏板實現制動。因此滾筒試驗臺檢驗可以檢測個別採用液壓或氣壓制動掛車的制動性能，卻無法檢測帶有衝擊制動系統的掛車。掛車慣性制動系統的結構主要由牽引環壓縮機構，鋼絲拉線，制動拉線，制動器組成。工作原理慣性制動系統的制動過程為，汽車列車行駛過程中，牽引車踩下制動踏板後，主車制動、減速。掛車由於慣性作用仍按原有速度前進，這樣主車的牽引鉤對掛車的牽引環產生衝擊，使牽引環內的油氣彈簧被壓縮，從而拉緊制動拉繩，經慣性衝擊制動傳感裝置和傳動槓桿系統傳遞後，使制動蹄片張開，制動器起作用，掛車產生制動。目前有大量的慣性制動系統掛車底盤在應用。其安全性能的檢查，主要是在使用前對汽車列車進行路檢。檢索到的公開技術，據文獻報導l、Flick ma. Tests to EvaluateB and G Brake Torque Tester.美國政府科技報告(NTIS)，PB97-108203 ;2、(專利號為 ZL03232856)公開了一種汽車制動性能檢測平臺3、(專利申請號為200610061301.0)公開了一種車載機動車輛制動性能檢測方法和裝置。上述技術所檢測的均為帶有氣壓或液壓制動的汽車(或汽車列車)制動性能是否合格，該技術無法檢測帶有慣性制動系統掛車的制動系能。文獻報導4.(專利號為ZL 2`009 2 0273810. 9)公開了一種全掛車慣性制動系統靜態檢測裝置，該技術為靜態檢測，通過液壓缸壓縮牽引環，使制動系統產生作用，從而檢測出能夠使車輪轉動的力矩。其缺點是該技術以定性為主，檢測力矩較小，無法檢測出掛車行駛的力矩大小。並且檢測參數少，無法檢測左右輪最大制動力、左右輪制動力差、左右輪制動力和、制動力差、阻滯力和制動力一時間曲線等。拖掛式車輛的制動性能比單一車輛的制動性能複雜的多。前者除了制動力分配較為複雜外，在制動過程中，牽引車和掛車之間的相互作用對制動穩定性也具有較大的影響。制動時，若掛車制動力大小不當，會嚴重影響整車制動效能及方向穩定性。a.左右輪的制動力(矩)不平衡。會導致制動跑偏，汽車列車制動時的穩定性變差。b.制動過度靈敏，即制動力過大。將使掛車車軸先抱死產生甩尾，從而降低了掛車制動安全性；也會讓掛車常常處於制動狀態，制動器很容易發熱使制動性能迅速衰退，降低了制動器的使用壽命。c.制動不靈敏或制動失效,即無制動力或制動力過小。掛車將對牽引車產生衝擊，引起摺疊、制動距離過大、側滑等危險現象，影響使用安全。制動性能檢測屬於國家安全技術檢驗的強制性檢驗項目，如GB7258-2004《機動車運行安全技術條件》中的7. 13.1.1和
7.14.1. 2條分別對制動距離和制動力平衡作出了具體規定。業內亟待研製具有能夠自動檢測掛車制動性能的檢測臺，對提高掛車的行駛安全性具有重要作用，能夠按照國家強制標準的檢測項目檢測慣性制動系統掛車制動性能的裝置。
發明內容本實用新型的目的在於克服上述技術的不足，而提供一種掛車慣性制動系統的單軸反力式單滾筒檢測試驗平臺，能夠模擬牽引車撞擊掛車的過程，單滾筒相對於雙滾筒而言直徑更大，車輪在滾筒上滾動更接近於地面，輪胎與滾筒表明間的滑轉率小，因而測試精度高。本實用新型為實現上述目的，採用以下技術方案一種掛車慣性制動系統的單軸反力式單滾筒檢測試驗平臺，其特徵是包括框架式底座、輔助裝置、指示與測控系統、衝擊信號產生系統和檢測系統，所述檢測系統包括滾筒裝置、驅動裝置和測量裝置，所述滾筒裝置由左、右獨立設置的單個滾筒構成，所述左、右兩側的滾筒兩端分別通過軸承支承在固定於框架式底座的軸承座上，所述滾筒裝置與驅動裝置連接；所述的輔助裝置包括牽引機構、車架固定裝置。所述驅動裝置由電動機、減速器和鏈傳動副構成，所述電動機通過聯軸器與減速器連接，所述減速器通過鏈傳動副與滾筒連結。所述測量裝置包括轉速傳感器、測力槓桿和壓力傳感器，所述轉速傳感器固接在滾筒端部，所述測力槓桿一端與所述減速器殼體連接，並與安裝在測力槓桿下方的壓力傳感器構成測力裝置，所述壓力傳感器固定在框架式底座上，所述測力槓桿與減速器殼體能夠共同繞減速器輸出軸擺動。所述衝擊信號產生系統主要由電動機、離合器、齒輪和齒條機構及行程開關構成電動式衝擊信號產生系統，所述電動機通過離合器與齒輪連接，所述齒輪與齒條嚙合，所述齒條兩側空間分別設有行程開關。所述衝擊信號產生系統主要由氣源、氣路控制系統、氣路執行機構和安全系統構成氣動式衝擊信號產生系統。所述指示與測控系統包括數據採集與處理系統、控制系統和指示與列印裝置，指示與列印裝置包括計算機及與其連接的放大濾波模塊、A/D轉換模塊、數字顯示器和印表機；數據採集與處理系統包括安裝在檢測系統上的各個傳感器，所述計算機分別與檢測系統上的各個傳感器通過接口連接，計算機對各類傳感器的數據自動採集和處理。所述車架固定裝置主要由導軌和夾緊裝置構成，所述導軌固接在框架式底座上，夾緊裝置與導軌上移動連接，或固定在導軌上；所述框架式底座前側端連接有方便掛車上下的渡板。有益效果掛車進行檢測時，通過牽引機構將掛車牽引到檢測平臺上，掛車車輪置於滾筒上，車架固定裝置固定掛車。通過延時電路起動電動機，經減速器、鏈傳動和主、從滾筒帶動車輪旋轉。待車輪轉速穩定後，衝擊信號產生系統開始工作，模擬主車撞擊牽引環，使掛車的制動系統產生制動。該檢測臺的衝擊信號產生系統能夠模擬牽引車撞擊掛車的過程，壓縮牽引環，使掛車制動系統產生作用，利用檢測系統檢測制動系統的性能。掛車慣性制動系統檢測試驗平臺能夠檢測慣性制動系統掛車的左右輪阻滯力、左右輪最大制動力、左右輪制動力差、左右輪制動力和、駐車制動力等參數。該檢測臺能適應不同重量的帶有慣性制動系統掛車的制動性能的檢測與測試，並配置了指示與測控系統，實現自動、快速、準確地實時地數據採集、數據處理與數據分析、檢測結果輸出、列印等功能，制動性能的檢測指標齊全。單滾筒相對於雙滾筒而言直徑更大，車輪在滾筒上滾動更接近於地面，輪胎與滾筒表明間的滑轉率小，因而測試精度高。

圖1是本實用新型的結構示意圖；圖2是掛車衝擊信號產生系統電動形式原理圖；圖3是掛車衝擊信號產生系統氣動形式原理圖；圖4是檢測系統原理圖；圖5是計算機控制框圖。圖中1_框架式底座、2-夾緊裝置、3-導軌、4-衝擊信號產生系統、5-牽引系統、6-指示與測控系統、7-減速器、8-聯軸器、9-測力槓桿、10-壓力傳感器、11-電機、12-渡板、13-滾筒、14-轉速傳感器、15-軸承座、16-鏈傳動副、17、電動機，18、離合器，19、齒輪，
20、齒條，21、22、行程開關，23、空壓機，24、球閥，25、過濾減壓閥，26、壓力表，27、電子壓力開關，28、消音器，29、電磁閥，30、調速閥，31、氣缸，32、過濾器。
具體實施方式
以下結合附圖及較佳實施例詳細說明本實用新型的具體實施方式
。如圖所示，一種掛車慣性制動系統的單軸反力式單滾筒檢測試驗平臺，包括框架式底座1、輔助裝置、指示與測控系統6、衝擊信號產生系統4和檢測系統，所述檢測系統包括滾筒裝置、驅動裝置和測量裝置，所述滾筒裝置由左、右獨立設置的單個滾筒13構成，所述左、右兩側的滾筒兩端分別通過軸承支承在固定於框架式底座的軸承座15上，所述滾筒裝置與驅動裝置連接；所述的輔助裝置包括牽引機構、車架固定裝置。所述驅動裝置由電動機11、減速器7和鏈傳動副16構成，所述電動機通過聯軸器8與減速器連接，所述減速器通過鏈傳動副與滾筒連結。所述測量裝置包括轉速傳感器14、測力槓桿9和壓力傳感器10，所述轉速傳感器固接在滾筒端部，所述測力槓桿一端與所述減速器殼體連接，測力槓桿另一端與壓力傳感器連接，所述測力槓桿與減速器殼體能夠共同繞減速器輸出軸擺動。所述所述衝擊信號產生系統有兩種動力源可選，一是電動形式，二是氣動形式。所述衝擊信號產生系統主要由電動機17、離合器18、齒輪19和齒條20機構及行程開關21、22構成電動式衝擊信號產生系統，所述電動機通過離合器與齒輪連接，所述齒輪與齒條嚙合，所述齒條兩側空間分別設有行程開關。所述衝擊信號產生系統主要由空壓機23、氣路控制系統、氣路執行機構和安全系統構成氣動式衝擊信號產生系統。所述指示與測控系統包括數據採集與處理系統、控制系統和指示與列印裝置，指示與列印裝置包括計算機及與其連接的放大濾波模塊、A/D轉換模塊、數字顯示器和印表機；數據採集與處理系統包括安裝在檢測系統上的各個傳感器，所述計算機分別與檢測系統上的各個傳感器通過接口連接，計算機對各類傳感器的數據自動採集和處理。所述車架固定裝置主要由導軌3和夾緊裝置2構成，所述導軌固接在框架式底座上，夾緊裝置與導軌上移動連接，或固定在導軌上；所述框架式底座前側端連接有方便掛車上下的渡板12。檢測試驗平臺各部結構的特徵與作用衝擊信號產生系統該系統的主要作用是產生衝擊信號，模擬牽引車撞擊掛車的過程，使牽引環內的油氣彈簧被壓縮，從而拉緊制動拉繩，經慣性衝擊制動傳感裝置和傳動槓桿系統傳遞後，使制動蹄片張開，制動器起作用，掛車產生制動。有兩種動力源可選，一是電動形式，二是氣動形式。(I)電動形式。電動形式由電動機、機械傳動裝置組成。機械傳動裝置由離合器、齒輪和齒條機構裝置、行程開關等組成。如圖2所示。工作原理電動機啟動,到達額定轉速後閉合離合器,帶動齒輪轉動，經過齒輪齒條傳動系統，使齒條做直線運動，到達規定的行程後，行程開關觸發，電動機停轉，靠減速發電機的自鎖系統維持剎車開關的閉合；啟動電動機的反轉按鈕，電機反轉，帶動齒輪齒條傳動，使齒條反向運動，到達規定的行程後，觸發行程開關，電機停轉。如圖3所示，(2)氣動形式氣動形式主要由空壓機23、氣缸31及氣動系統組成。氣缸給掛車突加載荷激發掛車制動系統工作。由氣源、氣路控制系統、氣路執行機構和安全系統組成。經過空壓機壓縮的空氣，通過過濾器32以及過濾減壓閥25減壓過濾後進入管道，由連接有消音器28的電磁閥29來控制氣缸的往返，調速閥30用來調整氣缸運動速度。安裝球閥24方便人為控制管道的通閉，壓力表26隨時監視管道的壓力，電子壓力開關27方便操作人員在操作室對系統進行監控。2.檢測系統，如圖4所示，主要由滾筒、驅動裝置、測量裝置組成。2.1滾筒裝置2.1.1 滾筒滾筒裝置由左、右獨立設置的滾筒構成，可以單獨測試同一軸左、右車輪的制動力。滾筒直徑在1200-1600mm之間，每個滾筒的兩端分別用滾動軸承與軸承座支承在框架上，且保持兩滾筒軸線在同一條直線上。當驅動裝置驅動滾筒旋轉時，滾筒相當於一個活動的路面，支承被檢車輛，並承受和傳遞制動力。2. 2驅動裝置驅動裝置由電動機、減速器和鏈傳動組成。電動機經過減速器減速增扭後驅動滾筒旋轉。2. 3測量裝置測量裝置由測力槓桿、壓力傳感器和轉速傳感器構成。測力槓桿一端與減速器殼體連接，被測車輪制動時測力槓桿與減速器殼體將一起繞減速器輸出軸擺動，壓力傳感器固定在框架式底座上，布置在測力槓桿的下方。壓力傳感器將測力槓桿傳來的、與制動力成比例的力(或位移)轉變成電信號輸送到指示與測控系統6。3.指示與測控系統該系統包括數據採集與處理系統、控制系統和指示與列印裝置。主要作用是控制衝擊信號產生系統的撞擊時刻、電機的旋轉與停轉等，分析、判斷、顯示制動系技術狀況。3.1數據採集和處理系統採用各種通用類型相關參數的傳感器，這些傳感器具有較寬的量程和精度，以實現大範圍高精度的實時採集；傳感器通過接口與計算機相連，由計算機對各類傳感器自動採集和處理。3. 2控制系統兼顧手動和自動控制系統，實現試驗臺架完成預定目的的試驗。具體包括轉速控制、測量控制和數據採集控制等。3. 3指示與列印裝置試驗完成後，可以顯示和列印相關性能參數及動態變化曲線。指示與測控系統主要有計算機、放大器、A/D轉換器、數字顯示器和印表機等組成。4.框架式底座框架式底座用於試驗臺各個總成系統的安裝固定。在底座的下平面四個角上同貨櫃一樣可設置貨櫃角件，用於運輸過程中的試驗臺的整體固定。5.輔助裝置包括牽引機構、車架固定裝置和渡板等。5.1牽引機構主要作用是輔助掛車上、下檢測平臺。5. 2車架固定裝置車架固定裝置主要由導軌和夾緊裝置組成，導軌固定在底座上，夾緊裝置根據車身的長度確定其固定在導軌的位置，從而實現對整車的固定。車架固定裝置的主要主要作用是掛車檢測過程中，保持掛車整車的水平和穩定性。5. 3 渡板在檢測臺邊安裝渡板，方便掛車上下檢測臺，可隨時拆卸。工作過程掛車進行檢測時，通過牽引機構將掛車從地面通過渡板牽引到檢測平臺上，車輪置於滾筒上，利用車架固定裝置固定好掛車。通過延時電路起動電動機，經減速器、鏈傳動和滾筒帶動車輪旋轉。待車輪轉速穩定後，衝擊信號產生系統開始工作，模擬主車撞擊牽引環，牽引環中的油氣彈簧壓縮，從而使掛車的制動系統產生制動。車輪制動器的摩擦力矩經輪胎傳遞給滾筒變為輪胎對滾筒的作用力。與此同時滾筒對車輪輪胎周緣的切線方向有反作用力以克服制動器摩擦力矩，維持車輪繼續旋轉。在輪胎對滾筒的作用力作用下，減速器殼體與測力槓桿一起朝滾筒轉動相反方向擺動，測力槓桿一端的力或位移經壓力傳感器轉換成與制動力大小成比例的電信號，由計算機採集、處理後，由指示裝置或印表機輸出檢測到的制動力數值。檢測完畢後，通過牽引機構將掛車拖至地面。[0066]檢測工作過程電機驅動滾筒，再由滾筒通過摩擦力帶動掛車車輪旋轉至指定轉速，衝擊信號產生系統產生衝擊信號撞擊掛車牽引環模擬掛車撞擊牽引車的過程，檢測系統檢測、分析、判斷制動系統的性能參數。在制動過程中滾筒的轉速信號由壓力傳感器轉變成電信號後輸入計算機。以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例而已，並非對本實用新型的結構作任何形式上的限制。凡是依據本實用新型的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬於本實用新型的技術方案的範圍內。
權利要求1.一種掛車慣性制動系統的單軸反力式單滾筒檢測試驗平臺，其特徵是包括框架式底座、輔助裝置、指示與測控系統、衝擊信號產生系統和檢測系統，所述檢測系統包括滾筒裝置、驅動裝置和測量裝置，所述滾筒裝置由左、右獨立設置的單個滾筒構成，所述左、右兩側的滾筒兩端分別通過軸承支承在固定於框架式底座的軸承座上，所述滾筒裝置與驅動裝置連接；所述的輔助裝置包括牽引機構、車架固定裝置。
2.根據權利要求1所述的掛車慣性制動系統的單軸反力式單滾筒檢測試驗平臺，其特徵是所述驅動裝置由電動機、減速器和鏈傳動副構成，所述電動機通過聯軸器與減速器連接，所述減速器通過鏈傳動副與滾筒連結。
3.根據權利要求1或2所述的掛車慣性制動系統的單軸反力式單滾筒檢測試驗平臺，其特徵是所述測量裝置包括轉速傳感器、測力槓桿和壓力傳感器，所述轉速傳感器固接在滾筒端部，所述測力槓桿一端與所述減速器殼體連接，並與安裝在測力槓桿下方的壓力傳感器構成測力裝置，所述壓力傳感器固定在框架式底座上，所述測力槓桿與減速器殼體能夠共同繞減速器輸出軸擺動。
4.根據權利要求1所述的掛車慣性制動系統的單軸反力式單滾筒檢測試驗平臺，其特徵是所述衝擊信號產生系統主要由電動機、離合器、齒輪和齒條機構及行程開關構成電動式衝擊信號產生系統，所述電動機通過離合器與齒輪連接，所述齒輪與齒條嚙合，所述齒條兩側空間分別設有行程開關。
5.根據權利要求1所述的掛車慣性制動系統的單軸反力式單滾筒檢測試驗平臺，其特徵是所述衝擊信號產生系統主要由氣源、氣路控制系統、氣路執行機構和安全系統構成氣動式衝擊信號產生系統。
6.根據權利要求1所述的掛車慣性制動系統的單軸反力式單滾筒檢測試驗平臺，其特徵是所述指示與測控系統包括數據採集與處理系統、控制系統和指示與列印裝置，指示與列印裝置包括計算機及與其連接的放大濾波模塊、A/D轉換模塊、數字顯示器和印表機；數據採集與處理系統包括安裝在檢測系統上的各個傳感器，所述計算機分別與檢測系統上的各個傳感器通過接口連接，計算機對各類傳感器的數據自動採集和處理。
7.根據權利要求1所述的掛車慣性制動系統的單軸反力式單滾筒檢測試驗平臺，其特徵是所述車架固定裝置主要由導軌和夾緊裝置構成，所述導軌固接在框架式底座上，夾緊裝置與導軌上移動連接，或固定在導軌上；所述框架式底座前端連接有方便掛車上下的渡板。
專利摘要本實用新型涉及一種掛車慣性制動系統的單軸反力式單滾筒檢測試驗平臺，其特徵是包括框架式底座、輔助裝置、指示與測控系統、衝擊信號產生系統和檢測系統，所述檢測系統包括滾筒裝置、驅動裝置和測量裝置，所述滾筒裝置由左、右獨立設置的單個滾筒構成，所述滾筒裝置與驅動裝置連接。有益效果該檢測臺的衝擊信號產生系統能夠模擬牽引車撞擊掛車的過程，壓縮牽引環，使掛車制動系統產生作用，利用檢測系統檢測制動系統的性能。能夠檢測慣性制動系統掛車的左右輪阻滯力、左右輪最大制動力、左右輪制動力差、左右輪制動力和、駐車制動力等參數。
文檔編號G01M17/007GK202903408SQ20122049162
公開日2013年4月24日 申請日期2012年9月24日 優先權日2012年9月24日
發明者衛曉軍, 周良生, 丁寶成, 李志強, 黨瀟正, 張建華, 顧亮, 廖苓平, 文雄, 王治國, 鞏銳, 韓燕喜 申請人:中國人民解放軍總後勤部軍事交通運輸研究所, 北京北方車輛集團有限公司