专利名称：机车单元制动器工况检测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种铁路运输用内燃(电力)机车基础制动装置的检测装置。
背景技术：
内燃机车或电力机车的基础制动装置是执行对运行中的机车减速和停车的机械装置，每台机车由12个或20个单元制动器组成。每个单元制动器由制动缸、杆杠传动系统、闸瓦间隙自动调整器和闸瓦等组成。机车制动时，对制动缸进行充气，制动缸内鞲鞲能产生推力，经杠杆系统放大若干倍，通过闸瓦作用到车轮踏面上，使闸瓦与踏面产生磨擦，将动能变为热能，从而使机车达到减速和停车的目的。由于单元制动器结构复杂，其运行的可靠性不可能达到100％，一旦单元制动器发生故障，(如单元制动器的机械故障鞲鞲卡滞，闸瓦间隙自动调整失灵；机车缓解后，少数单元制动器卡滞制动；个别闸瓦间隙不符合技术标准，缓解后，该单元制动器仍呈制动状况；轴箱拉杆橡胶圈破损，造成轮对运行中位移，致使单元制动器制动等都会导致闸瓦长时间与车轮磨擦产生剧热，造成动轮弛缓或外窜的故障或造成整体轮对踏面剧热后剥离的故障)将引发机破或列车脱线事故。另外也存在单元制动器制动失效的情况，由于镟轮时将单元制动器的闸瓦间隙调大后未恢复，机车在运用整备中闸瓦间隙调整太大，造成机车不能制动，等等，给铁路运输生产造成严重危害。此类事故几乎每年均有发生，因此对单元制动点工况进行检测继而对机车单元制动器工况进行监控，对于铁路运输生产显得尤为重要。
目前，对单元制动器工况进行检测主要是从以下二个方面进行研究的1、检测单元制动器的气缸压力，存在的不足是无压力时单元制动器的卡滞引起的制动故障不能检测；2、红外测温，通过非接触式红外传感器检测车轮表面温度，存在的不足是故障检测滞后，测试温度随季节变化差异很大，难以保证检测的准确性。
发明内容
本实用新型的发明目的在于提供一种检测灵敏可靠、数据准确、不受环境干扰影响的机车单元制动器工况检测装置。
由于车轮是个旋转部件，如用检测闸瓦位移量来判断单元制动器工作状况是很困难的，本实用新型的技术构思是检测机车车轮发生弛缓(对镶嵌轮箍的车轮而言)和车轮踏面剥离(对整体车轮而言)故障的关键点，就是检测闸瓦与车轮踏面接触而产生的压力。利用闸瓦与闸瓦托间的装配间隙，将压力传感器安装在闸瓦托的相应位置，以解决闸瓦压力值的检测问题。
本实用新型的技术方案是在单元制动器的闸瓦和闸瓦托间的受力部位装一用来检测闸瓦与车轮踏面接触压力的压力传感器，各压力传感器的信号输出端并接于可显示信号的装置，以显示各单元制动器的工况。
所说的压力传感器为固体型的(硅)压阻式压力传感器、谐振式压力传感器。
所说的可显示信号的装置可为一个计算机单板机及一显示屏和/或语音提示仪。
所说的可显示信号的装置可为显示器。
本实用新型利用检测闸瓦压力值来检测显示各单元制动器的工况，解决了现有技术中单元制动器工况无法检测的难题，具有检测及时灵敏可靠、数据准确、不受环境干扰影响、检测不滞后等优点。
使用本实用新型可完成对机车单元制动器工况的监控将本实用新型连接于CPU单片机，并参考机车手柄位置及制动阀状态(制动、缓解)，用传感器的受力状态来综合判断单元制动器工况是否正常，输出信号显示并控制机车的动车控制电路，以达到对机车单元制动器工况监控的目的。
图1为本实用新型的传感器装配结构示意图；图2为图1的侧视图；图3为本实用新型的电路结构方框图；图4为本实用新型用于机车单元制动器工况监控的结构方框图。
具体实施方式
下面将结合附图所提供的实施例对本实用新型进一步详述图1、图2中，在闸瓦托1的中心处装有固体型的(硅)压阻式压力传感器4，压力传感器4位于闸瓦托1和闸瓦2的装配间隙，压力传感器4的叠压弹簧3与闸瓦2相顶。当机车制动时，闸瓦作用于车轮踏面5上，压力传感器叠压弹簧3感受到的压力即为闸瓦2与车轮踏面5的接触压力，压力传感器将此压力信号经信号线6输至可显示信号的装置。压力传感器的量程为测试的最大压力100KN，分辨率优于1％，线性度和重复度为1％。
图3中，来自各个压力传感器4的信号线6并接于CPU单板机7的输入端，输入的信号经计算机处理后从输出端输至单元制动器工况显示屏8，由显示屏8显示各个单元制动器的闸瓦压力值。如有压力时为1，无压力时显示为0。
图4中，来自各个压力传感器4的信号线6、机车速度信号线9、制动信号线10接于CPU单板机7的输入端，输入的信号经计算机处理后，从输出端输至单元制动器工况显示屏8及机车控制电路11。由单元制动器工况显示屏8显示机车工况，并由机车控制电路来控制机车运行。
在机车运行时，将检测机车每个单元制动器(12个或20个)的闸瓦压力值信号、机车速度信号(将机车已有的测速信号引入，只需辨别有、无速度信号)和制动阀的缓解、制动信号(在制动阀相关管路上安装压力传感器，只需辨别有、无压力信号)输入CPU单板机，通过计算机程序控制，由工况显示屏显示每个单元制动器的工作状况正常工作状况为“0”，不良工作状况显示“★”并闪烁，同时语音提示注意其轴左(右)前(后)已制动(未制动)，司机消除故障后，机车方可正常运行。假如司机未及时采取措施，单元制动器的制动时间大于2分钟时，本监控装置可以输出信号使机车紧急停车装置动作，迫使机车停止运行。
当机车整备时，司机进行制动性能试验，制动阀在制动(缓解)时，也可由本监控装置的计算机程序控制显示屏显示每个单元制动器工作正常时显示“0”，不正常时显示“★”，并语音提示司机“某轴左(右)前(后)未制动(未缓解)，要求司机处理后，机车方许运行。否则，由本监控装置输出信号切断机车的动车控制电路。
权利要求1.一种机车单元制动器工况检测装置，其特征在于在单元制动器的闸瓦(2)和闸瓦托(1)的受力部位装一用来检测闸瓦与车轮踏面接触压力的压力传感器(4)，各压力传感器(4)的输出信号线(6)并接于可显示信号的装置。
2.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于压力传感器(4)为固体型的(硅)压阻式压力传感器、谐振式压力传感器。
3.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于所说的可显示信号的装置为CPU单板机(7)、显示屏(8)和/或语言提示仪。
4.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于所说的可显示信号的装置为显示器(8)。
专利摘要一种机车单元制动器工况检测装置，其主要特征在于在单元制动器的闸瓦和闸瓦托间的受力部位装一用来检测闸瓦与车轮踏面接触压力的压力传感器，各压力传感器的输出信号线并接于可显示信号的装置，以显示各单元制动器的工况。本实用新型巧妙地抓住了检测机车车轮发生弛缓和车轮踏面剥离故障的关键点就是检测闸瓦与车轮踏面接触而产生的压力，利用闸瓦与闸瓦托间的装配间隙，将压力传感器安装在闸瓦托的相应位置，解决了单元制动器工况无法准确及时检测的难题，具有检测及时、灵敏、可靠、检测数据准确、不受环境干扰影响等优点。
文档编号B61K9/08GK2524996SQ0222864
公开日2002年12月11日 申请日期2002年3月12日 优先权日2002年3月12日
发明者周昌明, 袁新宇 申请人:襄樊铁路分局襄北机务段