一种提速铁道客车转向架气密性测试系统及方法
【专利摘要】本发明的一种提速铁道客车转向架气密性测试系统，包括吊杆螺杆、摇枕、空气弹簧、弹簧托盘、截止阀以及差压阀和高度阀，摇枕位于弹簧托盘上方，空气弹簧位于摇枕与弹簧托盘之间且空气弹簧之间连接差压阀，高度阀与空气弹簧连接相通，吊杆螺杆上连接止挡板和螺母，摇枕和弹簧托盘均位于止挡板与螺母之间，且吊杆螺杆贯穿弹簧托盘并与弹簧托盘活动连接，截止阀与高度阀、空气弹簧依次连接相通。本发明的气密性测试方法主要包括测试系统组装、充气、保压测试和判断气密性。利用本发明可以在转向架批量组装之前即对转向架气密性进行测试，避免了转向架组装完成之后因为气密性不合格所导致的返修工作，大大降低了转向架测试成本。
【专利说明】一种提速铁道客车转向架气密性测试系统及方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及提速铁道客车转向架测试【技术领域】，尤其是涉及一种提速铁道客车转向架气密性测试系统及方法。
【背景技术】
[0002]现有的提速客车转向架均采用了空气弹簧作为减震单元，在对转向架实施厂修、段修时，需要对其中的空气弹簧及其附属配件的气密管路系统进行气密性测试，以保证客车在正常运营时，不会因空气弹簧或者气密管路系统出现泄露问题而导致减震不良，降低客车的运行品质。
[0003]现有的提速铁道客车转向架气密性测试均是在转向架组装完成后进行，其测试方法是，先向转向架的气密管路内通压力空气，再向转向架施压，利用高度阀来调节并保持转向架高度，随着转向架受力增加，转向架中的空气弹簧内的空气压力逐渐升高。当空气弹簧内的空气压力达到气密性测试标准0.6MPa时，停止向空气弹簧内充气，然后进行保压测试，按照气密性测试标准，该保压时间为20分钟。如果在标准保压时间20分钟之内，空气弹簧内的空气压力的下降值不超过lOKPa，则说明气密性测试合格，否则，气密性测试不合格。由于现有气密性测试方法需要有专用的测试设备，且测试设备提供的压力能达到400KN，因此，对测试设备要求较高，另外，当空气弹簧内的气体压强达到气密性测试标准0.6MPa时，转向架的实际受力将达到300KN，约达到其正常载重的两倍，这显然会对转向架的强度造成不利影响；同时，专用的测试设备价格昂贵，也不利于转向架气密性测试成本的降低。
【发明内容】
[0004]本发明要解决的技术问题是:针对现有技术存在的问题，提供一种提速铁道客车转向架气密性测试系统及方法，在转向架组装之前即可对转向架进行安全、可靠的气密性测试，减少对专用测试场地和测试设备依赖，节约测试时间，降低测试成本。
[0005]本发明要解决的技术问题采用以下技术方案来实现:一种提速铁道客车转向架气密性测试系统，包括吊杆螺杆、摇枕、空气弹簧、弹簧托盘、截止阀以及差压阀和高度阀，所述的摇枕位于弹簧托盘上方，所述的空气弹簧位于摇枕与弹簧托盘之间且空气弹簧之间连接差压阀，所述的高度阀与空气弹簧连接相通，所述吊杆螺杆上连接止挡板和螺母，所述摇枕和弹簧托盘均位于止挡板与螺母之间，且吊杆螺杆贯穿弹簧托盘并与弹簧托盘活动连接，所述截止阀与高度阀、空气弹簧依次连接相通。
[0006]优选地，所述的气密性测试系统还包括压力传感器，所述压力传感器连接在截止阀与高度阀之间。
[0007]优选地，所述的气密性测试系统还包括夹板和封板，所述夹板呈U形，其底端开设有第二通孔，所述封板固定连接在夹板开口端，在封板上开设有与第二通孔对应的第一通孔。
[0008]优选地，所述气密性测试系统中的夹板设有两块，且均为槽钢，每一块夹板的底端开设有两个第二通孔。
[0009]优选地，所述的吊杆螺杆设有四根，分布在弹簧托盘四角并与弹簧托盘组成活动连接。
[0010]上述一种提速铁道客车转向架气密性测试系统的测试方法，包括如下步骤:
[0011]第I步，转向架气密性测试系统组装，并确认系统管路连接正确、可靠；
[0012]第2步，充气；调整高度阀，封堵空气弹簧排气口，向空气弹簧充气直至空气弹簧内气压值达到测试标准值，然后关闭截止阀；
[0013]第3步，保压测试；保持截止阀关闭状态，记录空气弹簧内气压初始值，保压时间达到保压测试标准值后，记录空气弹簧内气压最终值；
[0014]第4步，根据所记录的空气弹簧内气压初始值和最终值，判断气密性测试系统是否存在泄漏:
[0015](I)如果空气弹簧内气压初始值与最终值的差值小于或者等于设定的气压降低允许值，气密性测试合格；
[0016](2)如果空气弹簧内气压初始值与最终值的差值大于设定的气压降低允许值，气密性测试不合格。
[0017]优选地，所述测试方法的第2步中，当空气弹簧内气压值达到0.4-0.7MPa时，关闭
截止阀。
[0018]优选地，所述测试方法第3步中的保压时间设定为10-30分钟，并在设定的具体保压时间内记录空气弹簧内气压初始值和最终值。
[0019]优选地，所述测试方法第4步中设定的气压降低允许值为8_12KPa。
[0020]优选地，所述空气弹簧内气压值通过压力传感器读取，所述压力传感器连接在截止阀与高度阀之间。
[0021 ] 与现有技术相比，本发明的有益效果是:通过在转向架组装之前对转向架的摇枕、空气弹簧、弹簧托盘、高度阀、差压阀等进行小组装，再配合吊杆螺杆组件、截止阀共同组成转向架气密性测试系统，再向测试系统的管路内通入压力空气使空气弹簧充气膨胀，当空气弹簧内压强升高到测试标准值时，停止充气，根据保压时间内所记录的压强降低值即可判断是否存在泄漏。因此，采用本发明不需要专用的压力设备，大大节约了测试设备费用；而且在转向架正式生产组装之前就能测试出其气密性是否合格，可以避免转向架组装完成之后因为气密性不合格所导致的返修工作，节约了转向架的组装、测试时间，提高了生产效率；另外，本发明的测试系统简单易行，测试方法安全可靠，可以减少测试对场地、设备、时间的依赖，降低了转向架测试成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]图1为本发明一种提速铁道客车转向架气密性测试系统的构造图。
[0023]图2为图1中吊杆螺杆与止挡组合体的主视图。
[0024]图3为图1中吊杆螺杆与止挡组合体的左视图。
[0025]图4为图1中封板与夹板组合体的主视图。
[0026]图5为图1中封板与夹板组合体的左视图。
[0027]图中标记:1-吊杆螺杆，2-夹板，3-止挡板，4-封板，5-摇枕，6-空气弹簧，7-弹簧托盘，8-差压阀，9-截止阀，10-压力传感器，11-螺母，12-高度阀，13-第一通孔，14-第二通孔。
【具体实施方式】
[0028]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0029]如图1所示的一种提速铁道客车转向架气密性测试系统，主要包括吊杆螺杆1、摇枕5、空气弹簧6、弹簧托盘7、差压阀8以及截止阀9和高度阀12，其中的吊杆螺杆I上连接止挡板3和螺母11，且吊杆螺杆I的螺纹端直接贯穿弹簧托盘7并通过螺母11与弹簧托盘7组成可拆可分的活动连接。为了使空气弹簧6在充气膨胀过程中受力均匀，所述的吊杆螺杆I设有四根，分布在弹簧托盘7四角，且四根吊杆螺杆I以弹簧托盘7的对称轴为对称中心两两对称分布；与吊杆螺杆I连接的止挡板3是方形平板，如图2、图3所示，其中的止挡板3与吊杆螺杆I之间既可以焊接固定，也可以是螺纹活动连接，以方便通过调整止挡板3来调节摇枕5与弹簧托盘7之间的间距。为了方便测试者调整螺母11，所述螺母11采用转向架分瓣铜螺母。本测试系统中的摇枕5位于弹簧托盘7上方，所述的空气弹簧6位于摇枕5与弹簧托盘7之间，且摇枕5和弹簧托盘7均位于止挡板3与螺母11之间。由于转向架中的空气弹簧6是两个，为了真实地模拟转向架工作状态，保证转向架气密性测试的可靠性，在两个空气弹簧6之间连接一个差压阀8，通过差压阀8可以调节两个空气弹簧6中的气压达到平衡。所述的高度阀12安装在弹簧托盘7顶端的最外侧且与空气弹簧6连接相通，所述的截止阀9与高度阀12、空气弹簧6依次连接相通，从而组成一个简单结构的转向架气密性测试系统。
[0030]当外部的压力空气从截止阀9进入转向架管路系统后，由于空气弹簧6排气口预先被封堵，空气弹簧6充气膨胀,驱动摇枕5相对于弹簧托盘7向上运动，由于摇枕5和弹簧托盘7阻止空气弹簧6膨胀，从而导致空气弹簧6内部气压逐渐升高，通过差压阀8的调节，最终使得两个空气弹簧6内部的气压均达到气密性测试标准值；当空气弹簧6内部的气压达到气密性测试标准值时，摇枕5受到吊杆螺杆I上连接的止挡板3限制而相对于止挡板3保持静止状态，同时，该测试系统中的高度阀12也可以控制空气弹簧6的高度不再继续增加，从而使得空气弹簧6内部气压保持气密性测试标准值，并具有与转向架正常工作过程中的空气弹簧相同的高度，这样可以使转向架气密性测试结果更加可靠。为了方便测试者监测、读取空气弹簧6内部的实际气压值，可以在截止阀9与高度阀12之间连接一个压力传感器10。当压力传感器10检测到空气弹簧6内部的实际气压值达到气密性测试标准值之后，停止充气，关闭截止阀9，测试系统即进入保压状态，该保压状态的持续时间必须符合转向架气密性测试的标准保压时间，测试者可以记录该保压时间段内压力传感器10的读数，即空气弹簧6内部气压的初始值和最终值，通过该初始值与最终值之间的差值来判定转向架气密性是否合格。
[0031]由于空气弹簧6的直径比较大，在充气膨胀过程中，为了保证两个空气弹簧6受力分布均勻，同时也使单个空气弹簧6在同一方向上受力均勻，作为一种优选的【具体实施方式】，可以在上述的转向架气密性测试系统中增加夹板2和封板4。如图4、图5所示，其中的夹板2采用呈U形的槽钢，共设有两块，在每一块夹板2的底端开设有两个第二通孔14，所述的两块夹板2的长度均大于或者等于空气弹簧6的直径。其中的封板4为长方形平板，在封板4上开设有与第二通孔14对应的第一通孔13，所述封板4也为两块，分别与夹板2开口端焊接固定。在测试系统组装时，夹板2以摇枕5的对称轴为对称中心平行分布在摇枕5两侧，夹板2底端与摇枕5顶端相对，封板4顶端与止挡板3底端相对，所述吊杆螺杆I依次贯穿第一通孔13、第二通孔14和弹簧托盘7，螺母11在弹簧托盘7底端且扣于吊杆螺杆I上，如图1所示。当空气弹簧6充气膨胀时，驱动摇枕5相对于弹簧托盘7向上运动，直至止挡板3阻止封板4继续上升，此时，摇枕5顶部紧贴夹板2底部，并相对于止挡板3保持静止。采用这样的结构可以保证整个测试系统在充气过程中保持相对稳定，且空气弹簧6受力基本均衡，有利于提高气密性测试结果的可靠性。
[0032]本发明的一种提速铁道客车转向架气密性测试系统的测试方法，主要内容包括如下步骤:
[0033]首先，如图2、图3所示，在转向架吊杆螺杆I上焊接好止挡板3，利用槽钢制作夹板2，并在夹板2开口端焊接固定封板4，如图5所示；再将弹簧托盘7放置在一平台上，依次将空气弹簧6、摇枕5放置在弹簧托盘7上，连接好空气弹簧6、高度阀12、差压阀8之间的管路，同时在转向架管路上连接一个三通接头，分别安装好截止阀9和压力传感器10，且压力传感器10连接在截止阀9与高度阀12之间；将夹板2放置在摇枕5上，吊杆螺杆I依次穿过封板4、夹板2、弹簧托盘7后，将分瓣螺母11扣于吊杆螺杆I上，即完成对转向架气密性测试系统的小组装，组装完成之后再确认系统管路连接正确、可靠。
[0034]然后，调整好高度阀12，将外部的压力空气管路与截止阀9连接，封堵空气弹簧6排气口，再打开截止阀9向空气弹簧6中充气，空气弹簧6逐渐膨胀并且高度增加，从而驱动摇枕5相对于弹簧托盘7向上运动，由于摇枕5、夹板2、封板4、吊杆螺杆I等部件的自重和弹簧托盘7的阻力的共同作用，导致空气弹簧6内部气压逐渐升高，当空气弹簧6高度达到转向架正常工作状态时，由于高度阀12具有排气泄压作用，可以控制空气弹簧6的高度不再继续增加；如果压力传感器10读数达到气密性测试标准值时，空气弹簧6内部的气压也达到了气密性测试标准值。该处的气密性测试标准值通常是0.4-0.7Mpa，具体取值根据空气弹簧6的规格不同而有差异，本实施例中的取值为0.6Mpa。当空气弹簧6内部气压值达到0.6Mpa时，关闭截止阀9，转向架气密性测试系统即进入保压状态。
[0035]接下来，保持截止阀9关闭状态，记录压力传感器10读数作为空气弹簧6内气压初始值，该段保压时间必须达到标准保压时间值；该处的标准保压时间值通常设定为10-30分钟，具体取值依空气弹簧6的规格不同而有差异，本实施例中的取值为20分钟。当实际保压时间达到20分钟时，再次记录压力传感器10读数作为空气弹簧6内气压最终值。
[0036]最后，根据所记录的空气弹簧6内气压初始值、最终值计算出两者之间的差值，将该差值与设定的气压降低允许值相比较，从而判断出气密性测试系统是否存在泄漏。该处设定的气压降低允许值通常是8-12KPa，具体取值依空气弹簧6的规格不同而有差异，本实施例中的取值为lOKPa。具体而言，如果空气弹簧6内气压初始值与最终值的差值小于或者等于lOKPa，则说明转向架气密性测试合格；如果空气弹簧6内气压初始值与最终值的差值大于lOKPa，则说明转向架气密性测试不合格。
[0037]综上所述，本发明通过在转向架正式批量组装之前对摇枕5、空气弹簧6、弹簧托盘7、高度阀12、差压阀8等进行小组装，再配合吊杆螺杆I组件、截止阀9和压力传感器10共同组成转向架气密性测试系统，完全不需要传统测试方法所必需的专用压力设备，简单易行，可大大节约测试设备费用。本发明的测试方法是通过向该测试系统的空气弹簧6内通入压力空气使空气弹簧6充气膨胀，当空气弹簧6内压强升高到测试标准值时，停止充气，根据保压时间内所记录的压强降低值即可判断是否存在泄漏，从而可以在转向架正式生产组装之前测试出其气密性是否合格，避免了转向架组装完成之后因为气密性不合格所导致的返修工作，且本测试方法安全可靠，避免了传统测试方法对测试场地、设备、时间的依赖，节约了转向架的组装、测试时间，提高了生产效率，有利于降低转向架气密性测试成本。
[0038]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，应当指出的是，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种提速铁道客车转向架气密性测试系统，包括摇枕(5)、空气弹簧(6)、弹簧托盘(7)以及差压阀(8)和高度阀(12)，所述的摇枕(5)位于弹簧托盘(7)上方，所述的空气弹簧(6)位于摇枕(5)与弹簧托盘(7)之间且空气弹簧(6)之间连接差压阀(8)，所述的高度阀(12)与空气弹簧(6)连接相通，其特征在于:还包括吊杆螺杆⑴和截止阀(9)，所述吊杆螺杆⑴上连接止挡板⑶和螺母(11)，所述摇枕(5)和弹簧托盘(7)均位于止挡板(3)与螺母(11)之间，且吊杆螺杆(I)贯穿弹簧托盘(7)并与弹簧托盘(7)活动连接，所述截止阀(9)与高度阀(12)、空气弹簧(6)依次连接相通。
2.根据权利要求1所述的一种提速铁道客车转向架气密性测试系统，其特征在于:所述的气密性测试系统还包括压力传感器(10)，所述压力传感器(10)连接在截止阀(9)与高度阀(12)之间。
3.根据权利要求1或者2所述的一种提速铁道客车转向架气密性测试系统，其特征在于:所述的气密性测试系统还包括夹板(2)和封板(4)，所述夹板(2)呈U形，其底端开设有第二通孔(14)，所述封板(4)固定连接在夹板(2)开口端，在封板(4)上开设有与第二通孔(14)对应的第一通孔(13)。
4.根据权利要求3所述的一种提速铁道客车转向架气密性测试系统，其特征在于:所述气密性测试系统中的夹板(2)设有两块，且均为槽钢，每一块夹板(2)的底端开设有两个第二通孔(14)。
5.根据权利要求1或者2所述的一种提速铁道客车转向架气密性测试系统，其特征在于:所述的吊杆螺杆⑴设有四根，分布在弹簧托盘⑵四角并与弹簧托盘(7)组成活动连 接。
6.如权利要求1所述的一种提速铁道客车转向架气密性测试系统的测试方法，其特征在于:包括如下步骤: 第I步，转向架气密性测试系统组装，并确认系统管路连接正确、可靠； 第2步，充气；调整高度阀(12)，封堵空气弹簧(6)排气口，向空气弹簧(6)充气直至空气弹簧(6)内气压值达到测试标准值，然后关闭截止阀(9)； 第3步，保压测试；保持截止阀(9)关闭状态，记录空气弹簧(6)内气压初始值，保压时间达到保压测试标准值后，记录空气弹簧(6)内气压最终值； 第4步，根据所记录的空气弹簧(6)内气压初始值和最终值，判断气密性测试系统是否存在泄漏: (1)如果空气弹簧(6)内气压初始值与最终值的差值小于或者等于设定的气压降低允许值，气密性测试合格； (2)如果空气弹簧(6)内气压初始值与最终值的差值大于设定的气压降低允许值，气密性测试不合格。
7.根据权利要求6所述的一种提速铁道客车转向架气密性测试系统的测试方法，其特征在于:所述测试方法的第2步中，当空气弹簧(6)内气压值达到0.4-0.7MPa时，关闭截止阀(9)。
8.根据权利要求6所述的一种提速铁道客车转向架气密性测试系统的测试方法，其特征在于:所述测试方法第3步中的保压时间设定为10-30分钟，并在设定的具体保压时间内记录空气弹簧出)内气压初始值和最终值。
9.根据权利要求6所述的一种提速铁道客车转向架气密性测试系统的测试方法，其特征在于:所述测试方法第4步中设定的气压降低允许值为8-12KPa。
10.根据权利要求6或者7所述的一种提速铁道客车转向架气密性测试系统的测试方法，其特征在于:所述空气弹簧(6)内气压值通过压力传感器(10)读取，所述压力传感器(10)连接在截止阀(9)与高度阀(12)之`间。
【文档编号】G01M3/26GK103674446SQ201310700863
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年12月19日 优先权日:2013年12月19日
【发明者】徐伟 申请人:南车成都机车车辆有限公司