掛車慣性制動系統的單軸慣性式雙滾筒檢測試驗平臺的製作方法

2023-12-10 04:24:36 4

專利名稱：掛車慣性制動系統的單軸慣性式雙滾筒檢測試驗平臺的製作方法
技術領域：
本發明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慣性式雙滾筒檢測試驗平臺。
背景技術：
目前，目前常規檢測汽車制動系統性能有路試檢驗和臺試檢驗兩種方法。主要是反力式制動臺和平板式制動臺。反力式雙滾筒試驗臺的滾筒表面的線速度為2. 5-5km/h左右，屬於靜態檢測，因其滾筒速度低，不能全面反應制動過程中制動力的複雜變化。平板式制動試驗臺(車速為5km/h左右)上的制動試驗過程與汽車在道路上行駛時的制動過程較為接近，但平板式制動試驗臺存在測時重複性差且重複試驗較麻煩、佔地面積大、需要助跑車道、不利於流水作業和不安全等缺點，因此其應用不如反力式滾筒制動試驗臺廣泛。為了使試驗數據更加準確，尤其是對「ABS」防抱死制動性能進行檢測，實現實施動態測量，地方 的研究機構和高校常採用慣性制動試驗臺。上述三種試驗臺主要是針對汽車或採用液壓或氣壓制動的掛車，無法檢測帶有慣性制動系統的掛車。常規的慣性制動試驗臺是汽車發動機的動力驅動滾筒和飛輪組一起轉動，達到試驗車速時，將汽車置於空檔可人工踩下制動踏板進行緊急制動。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下主車的制動踏板，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。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 I、Flick ma. Tests to Evaluate B and G Brake TorqueTester.美國政府科技報告(NTIS)，PB97-108203 ;2、實用新型專利號為ZL 03232856的「汽車制動性能檢測平臺」3、發明專利申請號為200610061301. O的「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.實用新型專利號為ZL 2009 20273810. 9的「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，無法檢測制動距離、制動時間和制動減速度。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，若掛車制動系統性能不好，會嚴重影響整車制動效能及方向穩定性。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《機動車運行安全技術條件》中的7. 13. I. I和7. 14. I. 2條分別對制動距離、制動力平衡和制動減速度等作出了具體規定。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
本發明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慣性式雙滾筒檢測試驗平臺，所涉及的掛車本身無動力，無法驅動滾筒組和飛輪組轉動，並且制動時依靠所牽引的主車撞擊後掛車牽引環才能使掛車制動系統產生作用。它可模擬制動時牽引車撞擊掛車的過程，使帶有慣性制動系統掛車的制動系統產生制動，並對制動系統的制動距離、制動減速度、制動時間等性能進行檢測，能全面、準確地測出掛車在各種車速下的主要制動技術性能。 本發明為實現上述目的，採用以下技術方案一種掛車慣性制動系統的單軸慣性式雙滾筒檢測試驗平臺，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傳動裝置、第三滾筒、驅動裝置和測量裝置，所述滾筒傳動裝置由主、從動滾筒和飛輪組構成，所述主、從動滾筒由左、右獨立設置的兩對滾筒構成，所述滾筒兩端分別通過軸承支承在軸承座上，所述主動滾筒與飛輪組通過聯軸器連接，所述滾筒傳動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，所述驅動裝置的減速器通過電磁離合器與主動滾筒及飛輪組連接，所述每對主、從動滾筒通過鏈傳動副連結。所述測量裝置包括測速電機和光電傳感器和轉速傳感器，所述測速電機和光電傳感器置於主動滾筒另一側的的端部，所述轉速傳感器安裝在第三滾筒上。所述衝擊信號產生系統主要由電動機、離合器、齒輪、齒條和行程開關構成電動式衝擊信號產生系統，所述電動機通過電磁離合器與齒輪連接，所述齒輪與齒條嚙合，所述齒條兩側設有行程開關。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。有益效果因為試驗臺有旋轉部分(飛輪組、滾筒等)模擬被檢車輛行駛時相近的慣性質量，因此該方法接近於實際使用條件，故測試精度高，具有在任何車速下都可進行制動測試的優點。適用於帶有慣性制動系統的掛車制動系統的檢測，該檢測臺的衝擊信號產生系統能夠模擬制動時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。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、滾筒傳動裝置帶動車輪旋轉。待車輪轉速穩定後，衝擊信號產生系統開始工作，模擬制動時主車撞擊牽引環的過程，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制動時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制動距離、制動時間和制動減速度。


圖I是本發明的結構示意圖；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、牽引機構,6、指示與控制系統，7、電機，8、12、聯軸器，9、減速器，10、電磁離合器，11、飛輪組，13、軸承座，
14、主動滾筒，15、第三滾筒，16、從動滾筒，17、鏈傳動副，18、光電傳感器，19、測速電機，20、電動機，21、離合器，22、齒輪，23、齒條，24、25、行程開關，26、空壓機，27、球閥，28、過濾減壓閥，29、壓力表，30、電子壓力開關，31、消音器，32、電磁閥，33、調速閥，34、氣缸，35、過濾器。
具體實施例方式下面結合附圖及較佳實施例詳細說明本發明的具體實施方式
。如圖所示，一種掛車慣性制動系統的單軸慣性式雙滾筒檢測試驗平臺，包括框架式底座I、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傳動裝置、第三滾筒
15、驅動裝置和測量裝置，所述滾筒傳動裝置由主、從動滾筒14、16和飛輪組11構成，所述主、從動滾筒由左、右獨立設置的兩對滾筒構成，所述滾筒兩端分別通過軸承支承在軸承座上，所述主動滾筒與飛輪組通過聯軸器12連接，所述滾筒傳動裝置與驅動裝置連接，所述的輔助裝置包括牽引機構5、車架固定裝置。所述驅動裝置由電動機7、減速器9和鏈傳動副17構成，所述驅動裝置的減速器通過電磁離合器10與主動滾筒及飛輪組連接，所述每對主、從動滾筒通過鏈傳動副連結。所述測量裝置包括測速電機19和光電傳感器18和轉速傳感器36，所述測速電機和光電傳感器置於主動滾筒另一側的的端部，所述轉速傳感器安裝在第三滾筒上。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。—是電動形式，所述衝擊信號產生系統的電動形式包括電動機20、離合器21、齒輪22、齒條23和行程開關24、25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，所述齒條兩側設有行程開關。二是氣動形式，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。所述氣動形式主要由氣缸及氣動系統構成氣動式衝擊信號產生系統，所述氣動系統由(氣源)空壓機26、氣路控制系統、氣路執行機構和安全系統構成。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。工作原理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，模擬制動時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，掛車廣生制動。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固定支架、氣缸34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26壓縮的空氣，通過過濾器35以及過濾減壓閥28減壓過濾後進入管道，由連接有消音器31的電磁閥32來控制氣缸的往返，調速閥33用來調整氣缸運動速度。安裝球閥27方便人為控制管道的通閉，壓力表29隨時監視管道的壓力，電子壓力開關30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，主要由滾筒傳動裝置、第三滾筒、驅動裝置、測量裝置組成。2. I滾筒傳動裝置二是氣動形式由主、從動滾筒和飛輪組構成。試驗臺上的各對滾筒分別帶有飛輪。主、從滾筒由左、右獨立設置的兩對滾筒構成，主動滾筒與飛輪組通過聯軸器連接。滾筒直徑在105— 400mm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，且保持兩滾筒軸線平行。前、後滾筒間採用鏈傳動。當驅動裝置驅動飛輪組和主動滾筒時，主動滾筒通過鏈條帶動從動滾筒旋轉時，滾筒相當於一個活動的路面，支承被檢車輛。2. 2第三滾筒在制動試驗臺主、從動滾筒之間設置一可自轉又可上下擺動的第三滾筒15，平時由彈簧使其保持在最高位置。在第三滾筒上裝有轉速傳感器。在檢驗時，被檢車輛的車輪置於主、從動滾筒上的同時壓下第三滾筒，並與其保持可靠接觸。控制系統通過轉速傳感器即可獲知被檢車輪的轉動情況。
2. 3驅動裝置驅動裝置由電機、減速器組成。電動機經過減速器減速增扭後驅動滾筒傳動裝置旋轉。主動滾筒通過鏈傳動帶動從動滾筒同步旋轉。2. 4測量裝置測量裝置主要由測速電機和光電傳感器組成。測速電機和光電傳感器按裝在主動滾筒的端部，分別用於測量試驗車速和記錄滾筒轉動的圈數。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. I數據採集和處理系統 採用各種通用類型相關參數及測量裝置連接傳感器，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、車架固定裝置等。5. I牽引機構5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。工作過程檢測時，被檢車駛上試驗臺後，通過車架固定裝置將整車固定。通過延時電路起動電動機，電動機的動力經聯軸器、減速器、電磁離合器驅動主動滾筒和按被檢車輛行駛的慣性等效質量配置的飛輪組旋轉，主動滾筒通過鏈傳動驅動從動滾筒，主、從滾筒帶動車輪旋轉，滾筒的端部裝有測速電機測定試驗車速，待兩側車輪同時達到試驗速度後，計算機發出指令，斷開連接減速器和飛輪組的電磁離合器，即斷開驅動滾筒和飛輪組的動力。同時衝擊信號產生系統開始工作，模擬制動時牽引車撞擊牽引環的過程，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。車輪制動後，飛輪組和滾筒依靠慣性繼續轉動，模擬掛車在實際道路上的慣性質量，滾筒轉動的圈數由裝在滾筒端部的光電傳感器轉變為電脈衝信號送入記錄器記錄。通過測試滾筒(飛輪組)轉動的圈數來計算制動距離、制動減速度、和停轉時間，通過所標定的數據進行評判制動系統的性能。由計算機採集、處理後，由指示裝置或印表機輸出檢測到的數值。檢測完畢後，通過牽引機構將掛車拖至地面。檢測工作過程驅動裝置驅動滾筒和飛輪組，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，模擬制動時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。(I)慣性制動系統掛車的制動原理與普通車不同，普通的檢測平臺無法實現掛車牽引環的壓縮，即無法實現帶有慣性制動系統掛車的制動系統產生作用在檢測車輛的制動系統性能的時候，必須使制動系統起作用，才能檢測出制動系統的性能。像我們平時所見的汽車或者掛車，無論是行駛過程中還是怠速只要駕駛人員踩一下制動踏板，那麼汽車和掛車的制動系統都起作用。但是帶有慣性制動系統掛車的制動系統比較特殊，在行駛的過程中只有制動時在連接點產生一個牽引環的推力，使牽引環內的油氣彈簧被壓縮，同時槓桿通過傳動裝置拉 緊車輪制動器，實現制動。也就是說只有在主車的速度低於帶有慣性制動系統掛車的時候，在這種情況下，掛車才能撞擊主車，掛車的制動系統才可能起作用。常規的試驗臺檢測時車都是靜止的，無法實現主車與掛車的速度差，也沒有使掛車牽引環壓縮的裝置，而本發明的衝擊信號產生系統能夠模擬制動時牽引車撞擊掛車的過程，壓縮牽引環，使帶有慣性制動系統掛車的制動系統產生作用。(2)該檢測臺不但可以檢測帶有慣性制動系統掛車的制動性能，而且還具有常規的單軸慣性式雙滾筒制動試驗臺的檢測功能。以上所述，僅是本發明的較佳實施例而已，並非對本發明的結構作任何形式上的限制。凡是依據本發明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，均仍屬於本發明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慣性式雙滾筒檢測試驗平臺，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傳動裝置、第三滾筒、驅動裝置和測量裝置，所述滾筒傳動裝置由主、從動滾筒和飛輪組構成，所述主、從動滾筒由左、右獨立設置的兩對滾筒構成，所述滾筒兩端分別通過軸承支承在軸承座上，所述主動滾筒與飛輪組通過聯軸器連接，所述主動滾筒與從動滾筒通過鏈傳動副連接，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I所述的掛車慣性制動系統的單軸慣性式雙滾筒檢測試驗平臺，其特徵是所述驅動裝置由電動機、減速器和鏈傳動副構成，所述驅動裝置的減速器通過電磁離合器與主動滾筒及飛輪組連接，所述每對主、從動滾筒通過鏈傳動副連結。
3.根據權利要求I或2所述的掛車慣性制動系統的單軸慣性式雙滾筒檢測試驗平臺，其特徵是所述測量裝置包括測速電機和光電傳感器和安裝在第三滾筒的轉速傳感器，所述測速電機和光電傳感器置於主動滾筒另一側的的端部。
4.根據權利要求I所述的掛車慣性制動系統的單軸慣性式雙滾筒檢測試驗平臺，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、齒條和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，所述齒條兩側設有行程開關。
5.根據權利要求I所述的掛車慣性制動系統的單軸慣性式雙滾筒檢測試驗平臺，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I所述的掛車慣性制動系統的單軸慣性式雙滾筒檢測試驗平臺，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I所述的掛車慣性制動系統的單軸慣性式雙滾筒檢測試驗平臺，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。
全文摘要
本發明涉及一種掛車慣性制動系統的單軸慣性式雙滾筒檢測試驗平臺，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傳動裝置、驅動裝置、第三滾筒和測量裝置，所述滾筒傳動裝置由主、從動滾筒和飛輪組構成，所述主、從動滾筒由左、右獨立設置的兩對滾筒構成，所述主動滾筒與飛輪組通過聯軸器連接，所述滾筒傳動裝置與驅動裝置連接。有益效果適用於帶有慣性制動系統的掛車制動系統的制動性能的檢測，也具有常規慣性制動試驗臺的檢測功能。因為試驗臺有旋轉部分(飛輪組、滾筒等)模擬被檢車輛行駛時相近的慣性質量，因此該方法接近於實際使用條件，故測試精度高，具有在任何車速下都可進行制動測試的優點。
文檔編號G01M17/007GK102879208SQ20121035831
公開日2013年1月16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, 黨瀟正, 李志強, 張建華, 廖苓平, 丁寶成, 顧亮, 鞏銳, 文雄, 王治國, 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