弹簧制动器负载模拟系统的制作方法

本发明涉及一种负载模拟系统，具体的为一种弹簧制动器负载模拟系统。

背景技术：

目前车辆使用的制动器，均通过杆件来传递制动器的作用力，此类车辆制动器在工作的过程中，受到操作者体力，机械传动机构等限制，无法精确的控制杆件的位移以及气压制动需要的压力的关系。

弹簧制动器负载模拟多用于室内对于弹簧制动器的模拟工作，其优点在于可以进行全时段的模拟，可避免应用实际车辆模拟带来的资源浪费与损失。

在常规的弹簧制动器负载模拟系统中，通常采用可调节的弹簧来作为负载进行模拟实验，模拟过程中，负载力的大小只能通过调节弹簧的收缩量来调节，且需进行额外的负载计算才能得出具体负载力大小。由于弹簧的收缩量采用手工调节，而手工调节的负载力，其数据误差非常大，在车辆制动过程中需要凭借经验来达到制动效果，即无法准确模拟弹簧制动器的行程与压力之间的关系。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种弹簧制动器负载模拟系统，能够准确调节负载力的大小，即能够准确模拟被测弹簧制动器的行程与压力之间的曲线关系。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种弹簧制动器负载模拟系统，包括底板，所述底板上安装设有负载弹簧制动缸和被测弹簧制动缸，所述负载弹簧制动缸与所述被测弹簧制动缸呈相对设置且轴线相互平行，且所述底板上设有位于所述负载弹簧制动缸与所述被测弹簧制动缸之间的限位联动调节机构；

所述限位联动调节机构包括轴线与所述负载弹簧制动缸垂直且仅能沿着所述负载弹簧制动缸的轴向方向平移的平移杆，所述负载弹簧制动缸的拨叉和所述被测弹簧制动缸的拨叉均与所述平移杆铰接连接；

所述负载弹簧制动缸上还连接设有负载气路系统，所述负载气路系统包括气源和与所述气源相连并用于输出稳定压力的气压调节气路，所述气源与所述负载弹簧制动缸的驻车腔相连，所述气压调节气路与所述负载弹簧制动缸的行车腔相连。

进一步，所述限位联动调节机构还包括安装在所述底板上的固定座和长度可调节的调节杆，所述调节杆的两端分别与所述固定座和所述平移杆铰接连接。

进一步，所述调节杆包括调节螺母，所述调节螺母的两端分别设有旋向相反的两段内螺纹，且所述调节螺母的两端分别设有与其螺纹配合的螺杆，两根所述螺杆分别与所述固定座和所述平移杆铰接连接。

进一步，所述负载弹簧制动缸与所述被测弹簧制动缸同轴设置，且所述负载弹簧制动缸、所述被测弹簧制动缸和所述调节杆的轴线位于与所述平移杆的轴线垂直的同一个平面上。

进一步，所述底板上与所述负载弹簧制动缸对应设有调节滑轨Ⅰ，所述调节滑轨Ⅰ与所述负载弹簧制动缸的轴线平行，所述负载弹簧制动缸滑动配合安装在所述调节滑轨Ⅰ上；和/或，

所述底板上与所述被测弹簧制动缸对应设有调节滑轨Ⅱ，所述调节滑轨Ⅱ与所述被测弹簧制动缸的轴线平行，所述被测弹簧制动缸滑动配合安装在所述调节滑轨Ⅱ上；

所述负载弹簧制动缸与所述被测弹簧制动缸之间设有用于调节负载弹簧制动缸与被测弹簧制动缸之间间距的间距调节机构。

进一步，所述间距调节机构包括设置在所述负载弹簧制动缸和被测弹簧制动缸之间的调节螺杆。

进一步，所述负载弹簧制动缸与所述调节滑轨Ⅰ之间设有用于固定所述负载弹簧制动缸位置的位置锁定机构Ⅰ；和/或所述被测弹簧制动缸与所述调节滑轨Ⅱ之间设有用于固定所述被测弹簧制动缸位置的位置锁定机构Ⅱ。

进一步，所述负载弹簧制动缸上设有用于限定所述被测弹簧制动缸的行程范围的行程限定螺钉。

进一步，所述气压调节气路包括储气筒，所述储气筒与所述气源之间设有保压阀和电气比例调压阀，所述保压阀位于所述储气筒与所述电气比例调压阀之间，且所述储气筒上还设有用于微调其压力的泄压阀；所述储气筒上还连接设有用于测量其压力的压力传感器。

进一步，所述负载弹簧制动缸与所述平移杆之间或所述被测弹簧制动缸与所述平移杆之间设有用于测量位移的位移传感器。

本发明的有益效果在于：

本发明的弹簧制动器负载模拟系统，通过将负载弹簧制动缸与被测弹簧制动缸的轴向平行设置，并将负载弹簧制动缸的拨叉和被测弹簧制动缸的拨叉均与一根仅能沿着其轴向方向移动的平移杆铰接连接，如此，利用连接在负载弹簧制动缸上的负载气路系统来调节负载弹簧制动缸输出稳定的负载，而后即可通过被测弹簧制动缸的负载来测量平移杆的位移，进而得到被测弹簧制动缸的负载与位移支架的模拟曲线关系，具有模拟精度高和结构简单的优点。

通过设置间距调节机构，具有适用性广的优点，可适用的车型包括商用车的所有载货汽车和9座以上的客车，分为客车、货车、半挂牵引车、客车非完整车辆和货车非完整车辆等。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明提供如下附图进行说明：

图1为本发明弹簧制动器负载模拟系统实施例的结构示意图；

图2为图1的仰视图；

图3为负载气路系统的气路图。

附图标记说明：

1-底板；2-负载弹簧制动缸；3-被测弹簧制动缸；4-平移杆；5-拨叉；6-拨叉；7-固定座；8-调节螺母；9-螺杆；10-螺杆；11-气源；12-储气筒；13-保压阀；14-电气比例调压阀；15-泄压阀；16-压力传感器；17-调节滑轨Ⅰ；18-调节滑轨Ⅱ；19-调节螺杆；20-行程限定螺钉；21-位移传感器。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。

如图1所示，为本发明弹簧制动器负载模拟系统实施例的结构示意图。本实施例的弹簧制动器负载模拟系统，包括底板1，底板1上安装设有负载弹簧制动缸2和被测弹簧制动缸3，负载弹簧制动缸2与被测弹簧制动缸3呈相对设置且轴线相互平行，且底板1上设有位于负载弹簧制动缸2与被测弹簧制动缸3之间的限位联动调节机构。本实施例的限位联动调节机构包括轴线与负载弹簧制动缸2垂直且仅能沿着负载弹簧制动缸2的轴向方向平移的平移杆4，负载弹簧制动缸2的拨叉5和被测弹簧制动缸3的拨叉6均与平移杆4铰接连接。具体的，本实施例的限位联动调节机构还包括安装在底板1上的固定座7和长度可调节的调节杆，调节杆的两端分别与固定座7和平移杆4铰接连接。本实施例的调节杆包括调节螺母8，调节螺母8的两端分别设有旋向相反的两段内螺纹，且调节螺母8的两端分别设有与其螺纹配合的螺杆9,10，两根螺杆9,10分别与固定座7和平移杆4铰接连接，具体的，本实施例的螺杆9与平移杆4铰接连接，螺杆10与固定座7铰接连接。通过旋转调节螺母8，即可调节两根螺杆9,10之间的间距，进而实现长度的调节。本实施例的负载弹簧制动缸2与被测弹簧制动缸3同轴设置，且负载弹簧制动缸2、被测弹簧制动缸3和调节杆的轴线位于与平移杆4的轴线垂直的同一个平面上。本实施例的底板1上设有用于调节固定座7位置的调节滑轨Ⅲ22，固定座7与调节滑轨Ⅲ22之间设有用于锁定固定座7位置的位置锁定机构Ⅲ。上述调节杆的主要目的在于能够使得负载弹簧制动缸和被测弹簧制动缸处于相对固定的状态。

负载弹簧制动缸2上还连接设有负载气路系统，负载气路系统包括气源11和与气源11相连并用于输出稳定压力的气压调节气路，气源11与负载弹簧制动缸2的驻车腔相连，气压调节气路与负载弹簧制动缸2的行车腔相连。本实施例的气压调节气路包括储气筒12，储气筒12与气源11之间设有保压阀13和电气比例调压阀14，保压阀13位于储气筒12与电气比例调压阀14之间，且储气筒12上还设有用于微调其压力的泄压阀15，储气筒12上还连接设有用于测量其压力的压力传感器16。

本实施例的气压调节气路输出稳定气压的原理如下：

先设定一个负载气压值，然后打开气源11，高压气体先经过电气比例调压阀14的调节，打开保压阀13后进入储气筒12，待储气筒12气压稳定后，查看压力传感器16的数值，是否在“设定负载气压值”设定的初略范围内（如初略范围可设置为±10kPa）；如未符合要求，则继续调节电气比例调压阀14，使储气筒12压力达到上述要求，如已满足要求，则关闭保压阀13，切断电气比例调压阀14与储气筒12之间的连接，而后，通过泄压阀15的快速上电和断电动作，卸荷储气筒12的高压气体，使得储气桶的压力数值在“设定负载气压值”的精确范围内（如精确范围可以设置为±2kPa），即完成负载气压的调节；

在测试过程中，行车腔被挤压，储气筒12中气压升高，通过压力传感器16的数值反馈，不断地提升和卸荷储气筒12的压力，使压力在测试过程中一直保持在“设定负载气压值” 的精确范围内。

进一步，底板1上与负载弹簧制动缸2对应设有调节滑轨Ⅰ17，调节滑轨Ⅰ17与负载弹簧制动缸2的轴线平行，负载弹簧制动缸2滑动配合安装在调节滑轨Ⅰ17上；和/或，底板1上与被测弹簧制动缸3对应设有调节滑轨Ⅱ18，调节滑轨Ⅱ18与被测弹簧制动缸3的轴线平行，被测弹簧制动缸3滑动配合安装在调节滑轨Ⅱ18上。负载弹簧制动缸2与被测弹簧制动缸3之间设有用于调节负载弹簧制动缸2与被测弹簧制动缸3之间间距的间距调节机构。本实施例的间距调节机构包括设置在负载弹簧制动缸2和被测弹簧制动缸3之间的调节螺杆19。本实施例的底板1上同时设有调节滑轨Ⅰ17和调节滑轨Ⅱ18，通过设置间距调节机构，具有适用性广的优点，可适用的车型包括商用车的所有载货汽车和9座以上的客车，分为客车、货车、半挂牵引车、客车非完整车辆和货车非完整车辆等。具体的，本实施例的负载弹簧制动缸2与调节滑轨Ⅰ17之间设有用于固定负载弹簧制动缸2位置的位置锁定机构Ⅰ；被测弹簧制动缸3与调节滑轨Ⅱ18之间设有用于固定被测弹簧制动缸3位置的位置锁定机构Ⅱ。

进一步，负载弹簧制动缸2上设有用于限定被测弹簧制动缸3的行程范围的行程限定螺钉20，能够模拟实车非全行程的情况。

进一步，负载弹簧制动缸2与平移杆4之间或被测弹簧制动缸3与平移杆4之间设有用于测量位移的位移传感器21，本实施例的位移传感器21设置在测弹簧制动缸3与平移杆4之间，能够实时测量测弹簧制动缸3的位移行程。

本实施例的弹簧制动器负载模拟系统，通过将负载弹簧制动缸与被测弹簧制动缸的轴向平行设置，并将负载弹簧制动缸的拨叉和被测弹簧制动缸的拨叉均与一根仅能沿着其轴向方向移动的平移杆铰接连接，如此，利用连接在负载弹簧制动缸上的负载气路系统来调节负载弹簧制动缸输出稳定的负载，而后即可通过被测弹簧制动缸的负载来测量平移杆的位移，进而得到被测弹簧制动缸的负载与位移支架的模拟曲线关系，具有模拟精度高和结构简单的优点。

以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。