地鐵製動單元的自動化測試平臺控制氣路系統的製作方法

2023-05-01 08:07:16

專利名稱：地鐵製動單元的自動化測試平臺控制氣路系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及了一種地鐵製動單元的自動化測試平臺控制氣路系統。
背景技術：
地鐵的站距比較短，其調速及彈簧比較頻繁，對制動裝置的要求很高，制動裝置必 須啟動迅速，制動平穩，準確，制動力大。其制動性能直接關係到地鐵的正常運行，制動單元 是地鐵正常運行的重要組成部分，在彈簧檢修保養時，地鐵製動單元的保養尤其重要，而目 前國內的測試平臺主要依靠手工操作，效率較低，時常會出現誤測試，已經不能滿足地鐵運 量大大增加的要求。

發明內容
本發明的目的是為了針對現有技術的不足，提供一種地鐵製動單元的自動化測試 平臺控制氣路系統，使其能按照規定的制動單元試驗標準完成對單元制動機制動性能的檢 驗，具有較高的自動化水平和完善的故障檢測、列印測量結果等功能，結構簡單，操作維護 方便。從而實現高準確性，高效的單元制動機測試。為了達到上述目的，本發明的構思是測試平臺可以對拆除閘瓦塊後的整個完整 的單元制動機進行測試，測試平臺包括的主要系統有彈簧制動缸和常用制動缸的氣路檢 查試驗系統，洩漏試驗系統，間隙調整試驗系統，活塞杆推力試驗系統，緊急緩解試驗系統。 其測試方法的操作步驟主要有測試系統初始化，常用制動缸或彈簧制動缸相關功能測試， 常用制動缸或彈簧制動缸測試結果處理。測試平臺內裝有位移及壓力傳感器。根據上述的發明構思，本發明採用如下技術方案一種地鐵製動單元的自動化測試平臺控制氣路系統，包括氣源和待測的彈簧制動 缸、常用制動缸。所述氣源經第一減壓閥後分成四氣路第一氣路經一個第二減壓閥連接一 個第一球閥的左位接口 ；第二氣路經一個第三減壓閥和一個單向閥後連接所述第一球閥的 右位接口和一個第二球閥的左位接口 ；第三氣路經一個第四減壓閥後連接所述第二球閥的 右位接口 ；第四氣路經一個第五減壓閥後，再經一個第一兩位兩通電磁閥，而後連接一個第 三球閥的右位接口 ；第一球閥中位接口接通一個第四球閥的右位接口，該第四球閥的中位 接口經一個第一兩位三通電磁閥，而後接通所述的彈簧制動缸；第二球閥中位接口接通所 述第三球閥的左位接口，第三球閥的中位接口經一個第二兩位三通電磁閥，而後接通所述 的常用制動缸；彈簧制動缸和常用制動缸，分別各裝有一個位移傳感器測量其位移。以下述調配構成多種測試系統所述第一球閥處於右位，第四球閥處於右位，則氣 源經所述第二氣路接通彈簧制動缸，構成彈簧制動缸氣路檢查試驗系統；所述第二球閥處 於左位，第三球閥處於左位，則氣源經所述第二氣路接通常用制動缸，構成常用制動缸氣路 檢查試驗系統；所述第二球閥處於右位，第三球閥處於左位，第二兩位三通電磁閥處於左 位，連接常用制動缸，則氣源經所述第三氣路接通常用制動缸，構成常用制動缸的洩漏試驗 系統，間隙調整試驗系統和活塞杆推力試驗系統；所述第一球閥處於左位，第四球閥處於右位，第一兩位三通電磁閥處於左位連接彈簧制動缸，則氣源經所述第一氣路接通彈簧制動 缸，構成彈簧制動缸的洩漏試驗系統，間隙調整試驗系統和活塞杆推力試驗系統；所述兩位 三通電磁閥處於右位，常用制動缸處於排氣狀態，構成彈簧制動缸緊急緩解試驗系統；所述 第一兩位兩通電磁閥處在右位接通，第三球閥處於右位，氣源經所述第四氣路接通常用制 動缸構成強度檢查試驗系統。上述氣源經一個過濾器連接所述第一減壓閥，所述第一減壓閥的出口管路上裝有 一個Ilbar的安全閥和一個儲能器，所述第四球閥的左位接口經一個第二兩位兩通電磁閥接通所述儲能器；所述安全閥起溢流保護作用，過濾器獲得乾燥除塵的壓縮氣體，儲能器存 儲部分壓縮氣體。
上述的第三減壓閥、第四減壓閥、第五減壓閥和第二減壓閥形成的四條氣路通道 分別提供 0. 8bar, 4. Obar, 8. Obar, 5. 3bar 的測試壓力。上述的第二兩位三通電磁閥前，第二球閥與第三球閥之間，第一兩位三通電磁閥 前，單向閥後，第二兩位兩通電磁閥與儲能器之間的管路上分別各裝一個壓力傳感器(Ml、 M2、M3、M4、M5)，由傳感器(Ml、M2、M3、M4、M5)實時測得各對應測點的壓力並顯示。本發明與現有技術相比較，具有以下突出實質性特點和顯著優點本發明的突出實質性特點是單元制動機測試平臺可以對拆除閘瓦塊後的整個完 整的單元制動機進行測試，測試平臺內裝有制動行程及氣路壓力傳感器，測試平臺可以對 常用制動缸內製動力大小進行顯示和對彈簧制動缸內製動力的大小進行顯示，可以對常用 制動缸制動行程大小進行顯示和對彈簧制動缸制動行程大小進行顯示，對常用制動缸內各 個氣路壓縮空氣壓力進行顯示和彈簧制動缸內各個氣路的壓縮空氣壓力進行顯示及對總 風壓力大小的顯示等。本發明的顯著優點(1)壓力測量裝置的測量範圍保持在0-100KN之間，並能對單元制動機輸出的制 動力大小進行測量；常用缸的制動力測量範圍為28士2KN，彈簧缸的制動力測量範圍為 彡 24KN。(2)位移測量裝置的測量範圍保持在0_150mm之間，並能對單元制動機的行程進 行測量；常用缸和彈簧缸的行程調節性能測試為15mm。(3)常用制動缸的壓力保持在4. Obar，彈簧制動缸的壓力保持在5. 3bar ；(4)對進氣壓縮空氣大小的進行實時顯示和監控，保持在10-15bar，並有超壓自 動溢流保護閥。


圖1是本發明的系統結構示意圖。圖2是系統的測試方法流程圖。
具體實施例方式本發明的優選實施例結合附圖詳述如下實施例一參見圖1，本地鐵製動單元的自動化測試平臺控制氣路系統，包括氣源 15和待測的彈簧制動缸20和常用制動缸21，所述氣源15經第一減壓閥12後分成四氣路第一氣路經一個第二減壓閥11連接一個第一球閥3的左位接口 ；第二氣路經一個第三減壓閥8和一個單向閥7後連接所述第一球閥3的右位接口和一個第二球閥5的左位接口 ；第 三氣路經一個第四減壓閥9後連接所述第二球閥5的右位接口 ；第四氣路經一個第五減壓 閥10後經一個第一兩位兩通電磁閥19後連接一個第三球閥6的右位接口 ；所述第一球閥 3中位接口接通一個第四球閥4的右位接口，該第四球閥4的中位接口經一個第一兩位三通 電磁閥1接通所述的彈簧制動缸20 ；所述第二球閥5中位接口接通所述第三球閥6的左位 接口，所述第三球閥6的中位接口經一個第二兩位三通電磁閥2接通所述的常用制動缸21 ； 對所述彈簧制動缸20和常用制動缸21，分別各裝有一個位移傳感器N」 N2測量其位移。實施例二 本實施例與實施例一基本相同，特別之處是以下述調配構成多種測 試系統①所述第一球閥3處於右位，第四球閥4處於右位，則氣源15經所述第二氣路接 通彈簧制動缸20，構成彈簧制動缸氣路檢查試驗系統；②所述第二球閥5處於左位，第三球閥6處於左位，則氣源15經所述第二氣路接 通常用制動缸21，構成常用制動缸氣路檢查試驗系統；③所述第二球閥5處於右位，第三球閥6處於左位，第二兩位三通電磁閥2處於左 位連接常用制動缸21，則氣源15經所述第三氣路接通常用制動缸21，構成常用制動缸的洩 漏試驗系統，間隙調整試驗系統和活塞杆推力試驗系統；④所述第一球閥3處於左位，第四球閥4處於右位，第一兩位三通電磁閥1處於左 位連接彈簧制動缸20，則氣源15經所述第一氣路接通彈簧制動缸20，構成彈簧制動缸的洩 漏試驗系統，間隙調整試驗系統和活塞杆推力試驗系統；⑤所述兩位三通電磁閥2處於右位，常用制動缸處於排氣狀態，構成彈簧制動缸 20緊急緩解試驗系統；⑥所述第一兩位兩通電磁閥19處在右位接通，第三球閥6處於右位，氣源15經所 述第四氣路接通常用制動缸21構成強度檢查試驗系統。實施例三本實施例與實施例一基本相同，特別之處如下所述氣源15經一個過 濾器14連接所述第一減壓閥12，所述第一減壓閥12的出口管路上裝有一個Ilbar的安全 閥18和一個儲能器16，所述第四球閥4的左位接口經一個第二兩位兩通電磁閥17接通所 述儲能器16 ；所述安全閥18起溢流保護作用，過濾器14獲得乾燥除塵的壓縮氣體，儲能器 16存儲部分壓縮氣體。所述的第三減壓閥8，第四減壓閥9，第五減壓閥10和第二減壓閥 11形成的四條氣路通道分別提供0. 8bar,4. Obar, 8. Obar, 5. 3bar的測試壓力。所述第二兩 位三通電磁閥2前，第二球閥5與第三球閥6之間，第一兩位三通電磁閥1前，單向閥7後 和第二兩位兩通電磁閥17與儲能器之間的管路上分別各裝一個壓力傳感器M1、M2、M3、M4、 M5，由傳感器機、112』3、114、115實時測得各對應測點的壓力並顯示。各種試驗的基本要求如下洩漏試驗包括常用制動缸和彈簧制動缸，常用制動缸 充氣至4. OBar，誤差士 0. IBar，應無任何洩漏，彈簧制動缸充氣至5. 3Bar，誤差士 0. IBar。 對常用制動缸，洩漏試驗進行前，首先檢測氣路，通入0. SBar氣體，第一球閥3左位，第二球 閥5左位，第三球閥6左位，單向閥7開即可，此時壓力傳感器M1、M2、M4實時顯示壓力的大 小，然後進行4. OBar的試驗，將第二球閥5轉向右位，單向閥7關，壓力傳感器Ml、M2的壓 力大小實時顯示。對彈簧制動缸，所需的壓力大，仍需首先檢測氣路，通入0. SBar氣體，第一兩位三通電磁閥1右位，第一球閥3右位，第四球閥4右位，單向閥7開即可，此時壓力傳 感器M3、M4實時顯示壓力的大小，且M3 = M4，然後進行5. 3Bar的試驗，將第一球閥3轉左 位，單向閥7關，壓力傳感器(M3)的壓力大小實時顯示。間隙調整試驗常用制動缸間隙調整器的每次行程約為5mm，先將第二兩位三通 電磁閥2置於右位將制動缸中的壓力空氣釋放，位移傳感器讀出此時位置，再將該閥2轉至 左位，施行制動，將此時位移數值讀出，兩次位移傳感器差值即為調節的間隙。測得此值後 再將該閥2轉至右位。反覆多次對該閥2進行施加和緩解制動可以測得常用制動缸最大的 踏面制動行程應為20 22mm，且每次作用的調節量小於踏面制動所設定的行程5mm。同 理，反覆多次對第一兩位三通電磁閥1進行施加和緩解制動同樣可以測得彈簧制動缸間隙 調整器的每次間隙為2mm，而踏面的制動行程為20 22mm。活塞杆推力試驗常用制動時，其壓力在4. OBar下，活塞杆的推力為28KN，誤差為 士7% (2KN左右)，將第二球閥5置於右位，並將壓力傳感器裝入負載筒的空腔內，使用第 二兩位三通電磁閥2多次進行制動和緩解，完成最大位移後，顯示其最大的推力。彈簧制動 時，其壓力在5. 3Bar下，活塞杆的推力彡24KN，第一兩位三通電磁閥1置於右位，讀出此時 的位移數值，再將該閥1置於左位，同樣的，對該閥1多次的制動和緩解，完成最大的位移， 得到所需的推力，即可通過傳感器測出。緊急緩解試驗實施手動緩解，在對彈簧制動缸機械緩解時，其常用閥缸應處於排 氣狀態，將該閥1轉至右位，此時制動力由彈簧產生，可以通過壓力傳感器讀出，當撥出緩 解銷子時，其讀數將降至零。本發明的系統測試方法流程圖參見圖2，測試的步驟如下首先對系統進行數據 初始化，初始化完成之後輸入系統的信息，包括測試日期，測試人員身份、工號，單元制動機 的編號，而後進入測試過程，測試過程分為常用制動缸測試模塊和彈簧制動缸測試模塊，測 試首先進行的是常用制動缸和彈簧制動缸的進氣壓力輸入檢驗，常用制動缸輸入4. Obar, 彈簧制動缸輸入5. 3bar,而後進行下面的測試內容洩漏試驗，間隙調節試驗(包括單次間 隙調節和總的調節行程)，活塞杆推力試驗，彈簧制動缸緩解試驗。以上測試內容完成後，檢 驗整個測試過程是否正常，而後排氣減壓，界面顯示結果，數據自動保存，列印結果，結束測 試ο
權利要求
一種地鐵製動單元的自動化測試平臺控制氣路系統，包括氣源(15)和待測的彈簧制動缸(20)和常用制動缸(21)，其特徵在於①所述氣源(15)經第一減壓閥(12)後分成四氣路第一氣路經一個第二減壓閥(11)連接一個第一球閥(3)的左位接口；第二氣路經一個第三減壓閥(8)和一個單向閥(7)後連接所述第一球閥(3)的右位接口和一個第二球閥(5)的左位接口；第三氣路經一個第四減壓閥(9)後連接所述第二球閥(5)的右位接口；第四氣路經一個第五減壓閥(10)後經一個第一兩位兩通電磁閥(19)後連接一個第三球閥(6)的右位接口；②所述第一球閥(3)中位接口接通一個第四球閥(4)的右位接口，該第四球閥(4)的中位接口經一個第一兩位三通電磁閥(1)接通所述的彈簧制動缸(20)；③所述第二球閥(5)中位接口接通所述第三球閥(6)的左位接口，所述第三球閥(6)的中位接口經一個第二兩位三通電磁閥(2)接通所述的常用制動缸(21)；④對所述彈簧制動缸(20)和常用制動缸(21)，分別各裝有一個位移傳感器(N1、N2)測量其位移。
2.根據權利要求1所述的地鐵製動單元的自動化測試平臺控制氣路系統，其特徵在於 以下述調配構成多種測試系統①所述第一球閥(3)處於右位，第四球閥(4)處於右位，則氣源(15)經所述第二氣路 接通彈簧制動缸(20)，構成彈簧制動缸氣路檢查試驗系統；②所述第二球閥(5)處於左位，第三球閥(6)處於左位，則氣源(15)經所述第二氣路 接通常用制動缸(21)，構成常用制動缸氣路檢查試驗系統；③所述第二球閥(5)處於右位，第三球閥(6)處於左位，第二兩位三通電磁閥(2)處於 左位連接常用制動缸(21)，則氣源(15)經所述第三氣路接通常用制動缸(21)，構成常用制 動缸的洩漏試驗系統，間隙調整試驗系統和活塞杆推力試驗系統；④所述第一球閥(3)處於左位，第四球閥(4)處於右位，第一兩位三通電磁閥(1)處於 左位連接彈簧制動缸(20)，則氣源(15)經所述第一氣路接通彈簧制動缸(20)，構成彈簧制 動缸的洩漏試驗系統，間隙調整試驗系統和活塞杆推力試驗系統；⑤所述兩位三通電磁閥(2)處於右位，常用制動缸處於排氣狀態，構成彈簧制動缸 (20)緊急緩解試驗系統；⑥所述第一兩位兩通電磁閥(19)處在右位接通，第三球閥(6)處於右位，氣源(15)經 所述第四氣路接通常用制動缸(21)構成強度檢查試驗系統。
3.根據權利要求1所述的地鐵製動單元的自動化測試平臺控制氣路系統，其特徵在於 所述氣源(15)經一個過濾器(14)連接所述第一減壓閥(12)，所述第一減壓閥(12)的出 口管路上裝有一個Ilbar的安全閥(18)和一個儲能器(16)，所述第四球閥(4)的左位接 口經一個第二兩位兩通電磁閥(17)接通所述儲能器(16)；所述安全閥(18)起溢流保護作 用，過濾器(14)獲得乾燥除塵的壓縮氣體，儲能器(16)存儲部分壓縮氣體。
4.根據權利要求1所述的一種地鐵製動單元的自動化測試平臺控制氣路系統，其特徵 在於所述的第三減壓閥(8)，第四減壓閥(9)，第五減壓閥(10)和第二減壓閥(11)形成的 四條氣路通道分別提供0. 8bar，4. Obar, 8. Obar, 5. 3bar的測試壓力。
5.根據權利要求1所述的一種地鐵製動單元的自動化測試平臺控制氣路系統，其特徵 在於所述第二兩位三通電磁閥(2)前，第二球閥(5)與第三球閥(6)之間，第一兩位三通電磁閥(1)前，單向閥(7)後和第二兩位兩通電磁閥(17)與儲能器之間的管路上分別各裝一個壓力傳感器(M1、M2、M3、M4、M5)，由傳感器(M1、M2、M3、M4、M5)實時測得各對應測點的壓 力並顯示。
全文摘要
本發明涉及了一種地鐵製動單元的自動化測試平臺控制氣路系統，它包括氣源和待測的彈簧制動缸和常用制動缸，氣源經一個減壓閥後分成四條氣路，各氣路經不同的減壓閥獲得不同的測試氣壓後分別經球閥和電磁閥連接彈簧制動缸和常用制動缸，由球閥和電池閥所處的接通方位，使測試平臺具有如下的試驗系統彈簧制動缸和常用制動缸的氣路檢查試驗系統，洩露試驗系統，間隙調整試驗系統，活塞杆推力試驗系統，緊急緩解試驗系統。測試平臺內裝有位移及壓力傳感器，測試平臺可以對制動力和制動行程進行顯示。
文檔編號F15B11/02GK101813564SQ20101011995
公開日2010年8月25日 申請日期2010年3月9日 優先權日2010年3月9日
發明者姜良銀, 張廣坤, 李明, 王飛, 邵濤 申請人:上海大學