专利名称：闸调器自动测试装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种闸调器的测试装置。
闸调器是安装在铁路客车及货车制动系统中的零部件。在客货车的运用过程中，由于多次制动造成闸瓦磨损或新更换闸瓦，使得闸瓦与车轮之间的距离不能保持一定，造成实际制动力与设计制动力相差很大。当闸瓦与车轮之间的距离小于正常值时，过大的制动力使车轮被擦伤；当闸瓦与车轮之间的距离大于正常值时，过小的制动力使车辆不能及时停下来，因此，车辆上广泛采用闸调器来调整闸瓦与车轮之间的距离，使其保持一定。当闸瓦间隙过大时，闸调器工作长度变大，当闸瓦间隙过小时，闸调器工作长度变小。闸调器在装到车辆上以前，根据规定要在闸调器试验台上进行模拟试验以检验其状态。目前的闸调器试验台是人工操作及测量，一般由两个人操作，一个人完成模拟闸瓦与车轮之间距离变化的工作，另一个人完成制动过程的操作及闸调器工作状态的测量。根据ST1-600型闸调器技术条件HT323-00-82JT的规定进行试验，完成一个闸调器的测试工作一般需要半个小时，并且手工测量的精度低，人为因素造成的误差大。
本实用新型的目的是提供一种闸调器性能自动测试装置。
本实用新型的技术方案是采用8098单片机作为主机构成微机控制和自动测量系统，通过特殊的电磁阀驱动电路，控制模拟闸瓦与车轮距离变化的机构，通过自动的制动及缓解操作，利用光栅位移传感器测量闸调器的工作长度以及制动缸勾贝行程，从而对闸调器的工作状态进行评判。
被测试位移量经光栅位移传感器接入信号采集电路，经信号采集电路处理后，作为输入信号进入主机电路，由主机处理的数据送到显示电路输出，控制信号经驱动电路放大后控制电磁阀工作，最后的测试结果由打印机接口电路送给微型打印机输出。
本实用新型的优点是使闸调器试验工作变得简单快速，只需要一个人操作，试验人员不用对试验规程及操作进行专门培训，测试一个闸调器的时间是原来测试时间的一半；光栅尺的精度是0.02毫米，比人工用卷尺测量的精度提高一个数量级；自动判断闸调器是否合格，打印机自动打印出试验数据，消除人为因素的影响。
以附图为实施例对本实用新型作进一步的说明
图1闸调器性能自动测试装置框图图2信号采集电路和主机电路图3显示器驱动电路图4电磁阀驱动电路图5打印机接口电路闸调器自动测试装置(
图1)包括数据采集电路、主机电路，显示器驱动电路，电磁阀驱动电路，打印机接口电路。光栅位移传感器的位移信号连接到信号采集电路，经过处理后的信号连接到主机电路，主机电路输出的各种信号分别连接到显示器驱动电路，打印机接口电路及电磁阀驱动电路。
图2为信号采集电路和主机电路。
信号采集电路(虚线框内)由两个光栅位移传感器SGC1和SGC2、多路开关74LS157和反向器74LS14组成。SGC1为测量闸调器工作长度的光栅位移传感器，SGC2为测量制动缸勾贝行程的光栅位移传感器。两个传感器的3、4脚(A1、B1和A2、B2)分别与多路开关74LS157的2、3和5、6脚(1A、1B和2A、2B端)连接，两个光栅传感器输出TTL方波位移信号，进入多路开关74LS157。多路开关74LS157的1脚(A/B)与8098单片机的13脚(PUM/P2端)连接，8098单片机的PWM端输出控制信号，使多路开关74LS157由4、7脚(1Y、2Y端)分时输出光栅信号。多路开关的74LS157的4、7脚(1Y、2Y端)分别通过反向器74LS14的1、3脚，2、4脚与主机8098的3、4脚(SHI0、HSI1)连接，使多路开关输出的光栅信号经反向器整形后进入单片机。
开关S1和S2、电阻R9和R10、反向器74LS14构成开关电路。开关S1、S2分别为停止试验和开始试验控制开关，当其中的一个开关被按下时，+5V电压接到另一个反向器74LS14的1、3管脚上，此信号经反向器74LS14整形后由2、4管脚分别接到主机8098的1及47管脚，金属膜电阻R9、R10为强下拉电阻，阻值为150Ω，其一端接地，另一端分别接到反向器74LS14的1、3号管脚。
主机电路由单片机8098、译码器74LS138、地址锁存器74LS373、程序存储器2764组成。其器件之间的连接单片机8098的AD0-AD7为地址总线低八位和数据线，AD8-AD15为地址总线高八位；地址低八位和数据线分时复用。8098的34脚(ALE端)接地址锁存器74LS373的11脚(LE端)，地址锁存器74LS373在单片机8098的ALE信号控制下完成地址低八位锁存。8098的AD0-AD7端(32-25脚)分别与74LS373的D0-D7端(3、4、7、8、13、14、17、18脚)连接，74LS373的输出Q0-Q7端(2、5、6、9、12、15、16、19脚)分别接程序存储器2764的A0-A7端(10-3脚)；8098的AD13-AD15端(19-17脚)提供片选信号，它们分别接译码器74LS138的A、B、C端(1-3脚)，此信号由译码器74LS138的14脚(Y1端)送给程序存储器2764的20脚即CS片选端；8098的RD端(33脚)接2764的22脚(0E端)。
晶振XTAL(12兆赫兹)、C01和C02(均为20pF，15V陶瓷电容)组成8098单片机的时钟源。复位开关S3、电阻R20(金属膜1KΩ)、R21(金属膜31KΩ)、电容C11(22μF)、二极管D1(1N4001)和反向器74LS14的两个单元构成8098的复位电路，8098的48脚(RST端)与反向器74LS14的6脚相连。图中的+5V和接地线均来自电源。
显示器驱动电路(图3)由显示器接口8279、译码器74LS138、驱动器7407(U071、U072)、电阻R1-R8组成。电路中各器件之间的连接为送到显示器的数据由8098单片机的数据线传给显示器接口8279的数据端，8098的AD0-AD7端(32-25脚)分别接8279的DB0-DB7端(12-19脚)，控制信号由8098的AD13-AD15提供片选信号，此信号经译码器74LS138的Y3端(12脚)，送给8279的CS片选端；地址锁存器74LS373的Q0端(2脚)接8279的A0端(21脚)，来传送8098对8279的控制命令当A0为高电平时，表示8279的数据缓冲器的输入为指令，输出为状态字；A0为低电平时，数据缓冲器的输入及输出皆为数据；单片机8098的RD(33脚)、WR端(14脚)和ALE端(34脚)分别接8279的RD端(10脚)、WR(11脚)和CLK端(3脚)，向8279提供写数据、读数据和时钟信号。主机电路中复位线RESET接8279的RESET端(9脚)。8279的扫描线输出给译码器74LS138的数据，8279的SL0-SL2端(32-34)分别接译码器74LS138的A、B和C端(1-3脚)，译码后由译码器74LS138的Y0-Y7端(15-7脚)输出，再经过75452反向驱动器U1-U8接入数码显示器选择线；用8279的输出口A0-A2(27-25脚)及B0-B3(31-28脚)经驱动器7407、电阻R1-R8提供段选线(图中金属膜电阻的电阻值为100Ω)。
电磁阀控制电路(图4)由接口扩展芯片8255、驱动器7407、光电耦合放大器TIL117、固态继电器J1-110组成。其电路器件之间的连接接口扩展芯片8255的D0-D7端(34-27脚)与8098单片机的AD0-AD7端(32-25脚)连接，8255的RD端(5脚)、ET端(36脚)、RESET端(35脚)分别与8098的RD端(33脚)、WR端(14脚)、主机电路RESET端连接；8255的CS端(6脚)与译码器74LS138的Y2端(13脚)连接，8255的A0、A1端(9、8脚)与地址锁存器74LS373的Q0、Q1端(2、5脚)连接；8255的PC0-PC7端(17-10脚)及PB6、PB7端(24、25脚)经驱动器7407及电阻R13-R22与光电耦合放大器TIL117的2脚连接，TIL117的输出4脚与固态继电器J1-J10连接。
控制电磁阀的信号由8098单片机的数据线传给接口扩展芯片8255的数据端，数据传送控制信号为8098的AD13-AD15提供片选信号，此信号经译码器74LS138的13脚(Y2端)送给8255的CS片选端；74LS373的Q0、Q1端与8255的A0、A1端的连接，来传送8098对8255的控制命令，对8Z55数据的读和写通过8098的端口WR和RD接8255的WR和RD端口来实现。8255的PC0-PC7端及PB6、PB7端TIL117控制固态继电器J1-J10。固态继电器控制电磁阀，电磁阀控制模拟闸瓦间隙变化的机构。
图5为打印机驱动电路，它由单稳多谐振荡器74LS123、反向器74LS14和数据线组成。8098单片机的AD0-AD7端与打印机的DB0-DB7端分别连接；单稳多谐振荡器74LS123的A端与8098的WR端连接；74LS123的B和CLR端并接后经反向器74LS14与译码器74LS138的Y4端连接；74LS123的Q端与打印机的STB端连接；接口8255的PA0和PA1端分别与打印机的ACK和BUSY端连接。打印机采用TPuP-40。
权利要求1.一种闸调器自动测试装置，它包括数据采集电路、主机电路，显示器驱动电路，电磁阀驱动电路，打印机接口电路，其特征是，电磁阀驱动电路由接口扩展芯片8255、驱动器7407、光电耦合放大器TIL117、固态继电器J1-J10组成，其电路器件之间的连接接口扩展芯片8255的D1-D7端与8098单片机的AD0-AD7端连接，8255的RD、WR、RESET端分别与8098的RD、WR、RESET端连接；8255的CS端与译码器74LS138的Y2端连接，8255的A0、A1端与地址锁存器74LS373的Q0、Q1端连接；8255的PC0-PC7端及PB6、PB7端分别经驱动器7407及电阻R13-R21与光电耦合放大器TIL117的2脚连接，T1L117的输出4脚与固态继电器J1-J10连接。
2.根据权利要求1所述的闸调器自动测试装置，其特征是，打印机接口电路由单稳多谐振荡器74LS123、反向器74LS14和数据线组成，8098单片机的AD0-AD7端与打印机的DB0-DB7端分别连接；单稳多谐振荡器74LS123的A端与8098的WR端连接；74LS123的B和CLR端并接后经反向器74LS14与译码器74LS138的Y4端连接；74LS123的Q端与打印机的STB端连接；接口8255的PA0和PA1端分别与打印机的ACK和BUSY端连接。
专利摘要一种闸调器自动测试装置，它由数据采集电路、主机电路，显示器驱动电路，电磁阀驱动电路，打印机接口电路连接组成。以8098单片机作为主机构成微机控制和自动测量系统，通过特殊的电磁阀驱动电路，控制模拟闸瓦与车轮距离变化的机构，通过自动的制动及缓解操作，利用光栅位移传感器测量闸调器的工作长度以及制动缸勾贝行程，从而对闸调器的工作状态进行评判。采用此装置测试，可大大提高测试效率和测量精度。
文档编号B61H15/00GK2257268SQ9522403
公开日1997年7月2日 申请日期1995年10月19日 优先权日1995年10月19日
发明者刘志明, 蔡进山, 胡一历, 时伟, 任志强, 王孝南 申请人:北方交通大学, 北京铁路分局北京车辆段