一種高速動車減振器活塞預緊力調節系統及方法與流程

2023-05-03 10:53:07

本發明屬於軌道機車車輛減振器生產工藝技術領域，具體地說，本發明涉及一種用於高速動車油壓減振器活塞預緊力的自動調節系統及方法。

背景技術：

油壓減振器是軌道車輛上的重要零部件，具有較高的技術含量，其工作中拉伸和壓縮方向的力值主要是通過對減振器活塞中的四組或六組彈簧進行預緊產生，預緊方法通常採用人工預擰調整螺釘後用彈簧試驗機檢測彈簧預緊力，根據測量結果與工藝要求的偏差值進行調整，調整方法是再次旋轉調整螺釘，再檢測的循環，直至將彈簧調整到合格預緊力範圍內，在生產過程中對操作人員的調整經驗有很高的要求，由於每個活塞上有四組或六組彈簧，每次調整時由於彈簧的反作用力使得芯閥與調整螺釘承受越來越大的阻尼力，因此對人員的體力和注意力要求也較高，這個工序通常也是生產過程中的瓶頸工序，會造成生產效率下降，工序人員培訓和熟練程度時間較長。因此如何設計一種高效和操作簡單的減振器活塞預緊力調節系統及方法成為本領域亟需解決的技術問題。

技術實現要素：

本發明針對現有技術的不足，提出了一種高速動車減振器活塞預緊力調節系統及方法，該系統不僅準確性高，而且效率高，操作方法簡單，人工勞動強度低。

為解決上述技術問題，本發明提出了一種高速動車減振器活塞預緊力調節系統，根據本發明的實施例，包括：活塞裝置和調節裝置，其中，所述活塞裝置包括：活塞、芯閥彈簧、芯閥和調整螺釘，其中，所述活塞包括：芯閥彈簧安裝孔、芯閥安裝孔和調整螺釘安裝孔，所述芯閥安裝孔位於所述活塞的一端，用於安裝所述芯閥，且所述芯閥一端從所述芯閥安裝孔內部延伸至外部，用於與測量杆接觸，另一端設有環形託盤；所述調整螺釘安裝孔位於所述芯閥安裝孔的外側且位於所述環形託盤的上方，用於安裝所述調整螺釘；所述芯閥彈簧安裝孔沿豎直方向位於所述環形託盤的下方，用於安裝所述芯閥彈簧，所述芯閥彈簧一端與所述環形託盤的底部相連，另一端與所述活塞內壁相連；所述調整螺釘位於所述調整螺釘安裝孔內，用於與旋杆接觸；所述調節裝置包括：旋杆、設有測量杆的壓力傳感器、控制器和控制所述旋杆和測量杆移動的伺服電機，其中，所述旋杆位於所述調整螺釘的上方，用於壓縮所述芯閥彈簧，調節預緊力；所述測量杆貫穿所述旋杆的內部且其兩端均延伸至所述旋杆的外部，一端與所述壓力傳感器相連，另一端位於所述芯閥的上方，用於壓縮所述芯閥進而壓縮芯閥彈簧產生預緊力；所述壓力傳感器分別與所述測量杆和控制器相連，用於將信號發送給控制器；所述控制器分別與所述壓力傳感器和伺服電機相連，用於接收所述壓力傳感器發出的信號和發送控制指令給伺服電機。

根據本發明的實施例，所述調整螺釘將兩扣螺紋安裝在所述調整螺釘安裝孔內，且所述調整螺釘上設有一字槽，用於所述旋杆帶動調整螺釘一起移動。

根據本發明的實施例，所述芯閥彈簧為4組或6組。

根據本發明的實施例，所述旋杆位於所述調整螺釘的正上方，所述測量杆位於所述芯閥的正上方。

在本發明的另一方面，提出了一種利用前面所述系統對減振器活塞預緊力調節的方法，根據本發明的實施例，包括以下步驟：1）啟動所述伺服電機控制所述測量杆向下移動，壓縮所述芯閥，所述芯閥上的環形託盤進而壓縮所述芯閥彈簧，使得所述調整螺釘與環形託盤產生間隙，產生向上的芯閥彈簧預定預緊力值；2）所述壓力傳感器獲取所述預定預緊力值後，向所述控制器發送相應信號，所述控制器接收到信號後發送指令給所述伺服電機，控制所述伺服電機停止運行，所述測量杆停止向下移動，待所述測量杆穩定；3）所述測量杆穩定後，啟動所述伺服電機控制所述旋杆向下移動，當所述旋杆與所述調整螺釘的一字槽卡接後，帶動所述調整螺釘一起向下旋轉移動，調節所述預定預緊力值，所述調整螺釘接觸到所述芯閥上的環形託盤時，產生一個下壓的力值，此時所述測量杆傳遞到所述壓力傳感器的所述預定預緊力值呈現減小的趨勢；4）當所述預定預緊力值減小了2%時，所述壓力傳感器發送相應的信號所述控制器，所述控制器發出所述伺服電機停止轉動的控制指令，此時所述旋杆停止移動，一段時間後，啟動所述伺服電機控制所述旋杆與測量杆退回原位；5）所述活塞裝置的預緊力調節完成，取出所述活塞裝置，進行下一組活塞裝置的預緊力調節，重複上述步驟。

根據本發明的實施例，步驟4中，所述時間為2s。

本發明至少包括以下有益效果：本發明採用的是用傳感器測量杆直接測量彈簧預緊力的方法，系統操作簡單，避免了邊調整邊測量的不準確性，由於彈簧剛度的差異和人工熟練程度而造成的效率、準確性低、勞動強度大的問題，本發明所述系統對操作者只需進行基本的調整和操作培訓，同時可以一人多機的操作，實現標準化的操作流程，大大降低了對人員和操作技能的依賴，生產效率和產品質量也通過設備的保障得到提高。

附圖說明

圖1為本發明系統測量杆壓縮芯閥時的結構示意圖。

圖2為本發明系統旋杆壓縮調整螺釘時的結構示意圖。

其中，活塞1，芯閥彈簧2，芯閥3，環形託盤301，調整螺釘4，測量杆5，旋杆6，壓力傳感器7，控制器8，伺服電機9。

具體實施方式

為了使本領域技術人員更好地理解本發明的技術方案，下面結合具體實施例對本發明作進一步的詳細說明。下面描述的實施例是示例性的，僅用於解釋本發明，而不能理解為對本發明的限制。

本發明提出了一種高速動車減振器活塞預緊力調節系統，根據本發明的實施例，參照圖1所示，本發明所述系統包括：活塞裝置和調節裝置。

根據本發明的實施例，參照圖1所示，所述減振器沿活塞杆左右對稱各設置一個活塞裝置，所述活塞裝置包括：活塞1、芯閥彈簧2、芯閥3和調整螺釘4，其中，所述活塞包括：芯閥彈簧安裝孔、芯閥安裝孔和調整螺釘安裝孔，分別用於安裝對應相匹配的芯閥彈簧、芯閥和調整螺釘；所述芯閥安裝孔位於所述活塞的一端，用於安裝所述芯閥，且所述芯閥一端從所述芯閥安裝孔內部延伸至孔外部，用於與測量杆接觸，另一端設有環形託盤301；所述調整螺釘安裝孔位於所述芯閥安裝孔的外側且位於所述環形託盤的上方，用於安裝所述調整螺釘，所述調整螺釘將兩扣螺紋安裝在所述調整螺釘安裝孔內，且所述調整螺釘上設有一字槽，用於所述旋杆帶動調整螺釘一起移動，當芯閥壓縮芯閥彈簧時使所述調整螺釘與芯閥之間產生間隙，所述調整螺釘不會受到芯閥彈簧的反作用力，調整螺釘在沒有反向阻力的情況下調整起來所需力矩很小即可旋轉；所述芯閥彈簧安裝孔沿豎直方向位於所述環形託盤的下方，用於安裝所述芯閥彈簧，所述芯閥彈簧一端與所述環形託盤的底部相連，另一端與所述活塞內壁相連，當測量杆沒有壓縮芯閥時，所述芯閥彈簧為自由高度無壓縮狀態，根據本發明的一些實施例，本發明所述芯閥彈簧優選為4-6組；所述調整螺釘位於所述調整螺釘安裝孔內，用於與旋杆接觸，由於傳統的減振器中調整螺釘具有較大的芯閥彈簧的反作用力，每次調整時由於彈簧的反作用力使得芯閥與調整螺釘承受越來越大的阻尼力，因此對人員的體力和注意力要求也較高，這個工序通常也是生產過程中的瓶頸工序，會造成生產效率下降，而本發明所述系統很好的解決了這個問題，使調整螺釘與芯閥之間存在間隙，消除調整螺釘受到的芯閥彈簧反作用力，調整螺釘在沒有反向阻力的情況下調整起來所需力矩很小即可旋轉，操作簡單不費力且高效。

根據本發明的實施例，本發明所述調節系統還包括夾具，用於固定所述活塞裝置。

根據本發明的實施例，參照圖1所示，所述調節裝置包括：旋杆6、設有測量杆5的壓力傳感器7、控制器8和控制所述旋杆和測量杆移動的伺服電機9，其中，所述旋杆位於所述調整螺釘的正上方，用於壓縮所述芯閥彈簧，調節預緊力；所述測量杆貫穿所述旋杆的內部且其兩端均延伸至所述旋杆的外部，一端與所述壓力傳感器相連，另一端位於所述芯閥的正上方，用於壓縮所述芯閥進而壓縮芯閥彈簧產生預緊力；所述壓力傳感器分別與所述測量杆和控制器相連，用於將信號發送給控制器；所述控制器分別與所述壓力傳感器和伺服電機相連，用於接收所述壓力傳感器發出的信號和發送控制指令給伺服電機；根據本發明的一些實施例，本發明所述伺服電機控制所述旋杆和測量杆的方式不受限制，只要能夠使所述旋杆和測量杆產生移動即可。

根據本發明的實施例，本發明所述旋杆和測量杆的移動為勻速滑動，用於提高本發明所述系統的準確性。

在本發明的另一方面，提出了一種利用前面所述的系統對減振器活塞預緊力調節的方法，根據本發明的實施例，包括以下步驟：第一步：圖1為本發明系統測量杆壓縮芯閥時的結構示意圖，參照圖1所示，啟動所述伺服電機控制所述測量杆向下勻速移動，壓縮所述芯閥，所述芯閥上的環形託盤進而壓縮所述芯閥彈簧，使得所述調整螺釘與環形託盤產生間隙，產生向上的芯閥彈簧預定預緊力值。

根據本發明的實施例，當所述芯閥壓縮所述芯閥彈簧時，使所述調整螺釘與芯閥之間產生間隙，所述調整螺釘不會受到芯閥彈簧的反作用力，調整螺釘在沒有反向阻力的情況下調整起來所需力矩很小即可旋轉，具有操作簡單不費力且高效的特點。

根據本發明的實施例，第二步：所述壓力傳感器獲取所述預定預緊力值後，向所述控制器發送相應信號，所述控制器接收到信號後發送指令給所述伺服電機，控制所述伺服電機停止運行，所述測量杆停止向下移動，待所述測量杆穩定。

根據本發明的實施例，第三步：圖2為本發明系統旋杆壓縮調整螺釘時的結構示意圖，參照圖2所示，所述測量杆穩定後，啟動所述伺服電機控制所述旋杆向下移動，當所述旋杆與所述調整螺釘的一字槽卡接後，帶動所述調整螺釘一起向下勻速旋轉移動，調節所述預定預緊力值，所述調整螺釘接觸到所述芯閥上的環形託盤進而壓縮所述芯閥彈簧時，產生一個下壓的力值，所述芯閥受調整螺釘下壓時會與所述測量杆產生一個逐漸分離的趨勢，此時所述測量杆傳遞到所述壓力傳感器的所述預定預緊力值呈現減小的趨勢。

根據本發明的實施例，第四步：當所述預定預緊力值減小了2%時，所述壓力傳感器發送相應的信號所述控制器，所述控制器發出所述伺服電機停止轉動的控制指令，此時所述旋杆停止移動，2秒後，啟動所述伺服電機控制所述旋杆與測量杆退回原位；

根據本發明的實施例，第五步：所述活塞裝置的預緊力調節完成，取出所述活塞裝置，進行下一組活塞裝置的預緊力調節，重複上述步驟。

發明人發現，根據本發明所述高速動車減振器活塞預緊力調節系統，採用的是用傳感器測量杆直接測量彈簧預緊力的方法，系統操作簡單，避免了邊調整邊測量的不準確性，由於彈簧剛度的差異和人工熟練程度而造成的效率、準確性低、勞動強度大的問題，本發明所述系統對操作者只需進行基本的調整和操作培訓，同時可以一人多機的操作，實現標準化的操作流程，大大降低了對人員和操作技能的依賴，生產效率和產品質量也通過設備的保障得到提高。

在本說明書的描述中，參考術語「一個實施例」、「一些實施例」、「示意性實施例」、「示例」、「具體示例」或「一些示例」等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特徵、結構、材料或者特點包含於本發明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特徵、結構、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。

在本發明的描述中，需要理解的是，術語「上」、「下」、「左」、「右」、「側」、等指示的方位或位置關係為基於附圖所示的方位或位置關係，僅是為了便於描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。

在本發明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語「安裝」、「相連」、「連接」應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是點連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對於本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。

儘管上面已經示出和描述了本發明的實施例，可以理解的是，上述實施例是示例性的，不能理解為對本發明的限制，本領域的普通技術人員在本發明的範圍內可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型，同時，對於本領域的一般技術人員，依據本申請的思想，在具體實施方式及應用範圍上均會有改變之處。