一种夹钳的低温压力迟滞试验装置的制作方法

本实用新型涉及夹钳试验技术领域，特别是涉及一种夹钳的低温压力迟滞试验装置。

背景技术：

夹钳，作为高铁上制动系统中很重要的部件，尤其对于在北方低温环境中运行的高铁，需要对夹钳进行低温环境下的力学性能考核。对于高铁等列车，其可以通过夹钳夹住制动盘来实现制动。

但是，目前夹钳的试验装置往往只是验证夹钳是否能在低温下正常运作，并不能进行充分的力学性能考核，无法获得夹钳在低温下的完整、详细的低温迟滞曲线，因此，无法全面掌握夹钳在低温下的力学性能。

因此，目前迫切需要开发出一种试验装置，其可以让试验操作人员方便、可靠地对夹钳在低温下的力学性能进行检测，试验操作方便、快捷，提高夹钳的检测质量和效率。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种夹钳的低温压力迟滞试验装置，其可以让试验操作人员方便、可靠地对夹钳在低温下的力学性能进行检测，试验操作方便、快捷，提高夹钳的检测质量和效率，有利于广泛的生产应用，具有重大的生产实践意义。

为此，本实用新型提供了一种夹钳的低温压力迟滞试验装置，包括气源，所述气源与一个缓冲排气模块相连接，所述缓冲排气模块的排气口正前方设置有需要进行力学性能检测的夹钳；

所述气源通过中空的管路依次与所述缓冲排气模块中的截止阀、过滤器、第一减压阀、第一贮气罐和单向阀相连通；

所述单向阀分别与一个气动比例阀和一个第二减压阀相连通，所述气动比例阀通过一个第一常温两位两通常闭电磁阀与第二贮气罐相连通；

所述第二贮气罐与一个第二低温两位两通常闭电磁阀通过管路相连通；

所述夹钳和所述第二低温两位两通常闭电磁阀的排气口之间设置有低温压力传感器，所述夹钳上安装有一个低温力传感器。

其中，所述第二减压阀与一个第二常温两位两通常闭电磁阀相连通，所述第二常温两位两通常闭电磁阀与所述第一常温两位两通常闭电磁阀和所述第二贮气罐之间的连接管路相连通；

所述第二减压阀与一个第二常温两位两通常闭电磁阀相连通，所述第二常温两位两通常闭电磁阀与所述第一常温两位两通常闭电磁阀和所述第二贮气罐之间的连接管路相连通；

所述第二低温两位两通常闭电磁阀的排气口的正前方设置有所述夹钳。

其中，所述第一常温两位两通常闭电磁阀和所述第二贮气罐之间的连接管路上还安装有一个第一低温两位两通常闭电磁阀。

其中，所述第一低温两位两通常闭电磁阀上安装有一个消音器。

其中，所述第一减压阀和第一贮气罐之间连接的管路上安装有第一压力表；

所述第二减压阀与第二常温两位两通常闭电磁阀之间连接的管路上安装有第二压力表；

所述夹钳和所述第二低温两位两通常闭电磁阀的排气口之间还设置有第三压力表。

其中，所述第一低温两位两通常闭电磁阀、第二低温两位两通常闭电磁阀、第二贮气罐、低温压力传感器、夹钳和低温力传感器位于一个中空的温箱里面。

其中，所述气源为氮气瓶。

其中，本实用新型提供的夹钳的低温压力迟滞试验装置还包括试验控制模块，所述试验控制模块分别与所述气源、单向阀、气动比例阀、第一常温两位两通常闭电磁阀和第二常温两位两通常闭电磁阀通过信号线相连接；

所述低温压力传感器和低温力传感器与一个数据采集模块通过信号线相连接。

其中，所述试验控制模块包括可编程控制器PLC和触摸屏，所述触摸屏与所述可编程控制器PLC相连接，用于让试验操作人员输入控制指令给所述可编程控制器PLC。

其中，所述装置集成设置在一个控制柜中。

由以上本实用新型提供的技术方案可见，与现有技术相比较，本实用新型提出了一种夹钳的低温压力迟滞试验装置，其可以让试验操作人员方便、可靠地对夹钳在低温下的力学性能进行检测，试验操作方便、快捷，提高夹钳的检测质量和效率，有利于广泛的生产应用，具有重大的生产实践意义。

附图说明

图1为本实用新型提供的一种夹钳的低温压力迟滞试验装置的气路示意图；

图2为本实用新型提供的一种夹钳的低温压力迟滞试验装置实施例中得到的迟滞曲线示意图；

图3为本实用新型提供的一种夹钳的低温压力迟滞试验装置实施例中得到的保压曲线示意图；

图中，1为气源，2为截止阀，3为过滤器，4为第一减压阀，51为第一压力表，52为第二压力表，53为第三压力表，61为第一贮气罐，62为第二贮气罐，7为单向阀，8为气动比例阀，91为第一常温两位两通常闭电磁阀，92为第二常温两位两通常闭电磁阀，141为第一低温两位两通常闭电磁阀，142为第二低温两位两通常闭电磁阀，15为消音器，19为低温压力传感器，20为夹钳，21为低温力传感器，30为温箱，40为缓冲排气模块。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

参见图1，本实用新型提供的一种夹钳的低温压力迟滞试验装置，用于对夹钳在低温下的力学性能进行检测。本实用新型的夹钳的低温压力迟滞试验装置具体包括气源1，所述气源与一个缓冲排气模块40相连接，所述缓冲排气模块40的排气口正前方设置有需要进行力学性能检测的夹钳20。

下面结合图1，说明所述缓冲排气模块40的具体结构。所述气源1通过中空的管路依次与所述缓冲排气模块40中的截止阀2、过滤器3、第一减压阀41、第一贮气罐61和单向阀7相连通；

所述单向阀7分别与一个气动比例阀8和一个第二减压阀42相连通，所述气动比例阀8通过一个第一常温两位两通常闭电磁阀91与第二贮气罐62相连通；

所述第二减压阀42与一个第二常温两位两通常闭电磁阀92相连通，所述第二常温两位两通常闭电磁阀92与所述第一常温两位两通常闭电磁阀91和所述第二贮气罐62之间的连接管路相连通；

所述第二贮气罐62与一个第二低温两位两通常闭电磁阀142通过管路相连通，所述第二低温两位两通常闭电磁阀142的排气口的正前方设置有需要进行力学性能检测的夹钳20(作为试验件)；

所述夹钳20和所述第二低温两位两通常闭电磁阀142的排气口之间设置有第三压力表53和低温压力传感器19，所述夹钳20上安装有一个低温力传感器21。

在本实用新型中，所述低温传感器21安装在夹钳20的一侧，当夹钳闭合时，两侧压紧，低温传感器21获得夹钳输出力。

在本实用新型中，具体实现上，所述第一常温两位两通常闭电磁阀91和所述第二贮气罐62之间的连接管路上还安装有一个第一低温两位两通常闭电磁阀141，所述第一低温两位两通常闭电磁阀141上安装有一个消音器15。

在本实用新型中，具体实现上，所述第一减压阀41和第一贮气罐61之间连接的管路上安装有第一压力表51，用于检测经过第一减压阀41减压后所输出的气体的压力。

在本实用新型中，具体实现上，所述第二减压阀42与第二常温两位两通常闭电磁阀92之间连接的管路上安装有第二压力表52，用于检测经过第二减压阀42减压后所输出的气体的压力。

在本实用新型中，为了对夹钳在低温环境下的力学性能进行检测，具体实现上，所述第一低温两位两通常闭电磁阀141、第二低温两位两通常闭电磁阀142、第二贮气罐62、低温压力传感器19、夹钳20和低温力传感器21位于一个中空的温箱30里面。

需要说明的是，所述温箱30可以调节其内部的温度，用于提供稳定的低温环境。

在本实用新型中，具体实现上，所述低温压力传感器19可以为任意一种可以精确测量气压的压力传感器，例如可以为航天701所生产的型号为YK-908的压力传感器，该压力传感器的量程为0～6Mpa，精度0.1％Fs(满量程)。

在本实用新型中，具体实现上，所述低温力传感器21可以为任意一种可以精确测量夹紧力的力传感器，例如可以为航天701所生产的型号为LH6046的力传感器，该力传感器的量程为±10000kg，精度0.1％Fs。

在本实用新型中，具体实现上，所述温箱30可以任意一种可以调节其内部的温度的温箱，例如可以为天津航天瑞莱科技有限公司生产的型号为WT1110-10DEHVB的温箱，温箱体积为10m3，可以调节的温度区间为-70～120℃。

在本实用新型中，具体实现上，所述第一低温两位两通常闭电磁阀141、第二低温两位两通常闭电磁阀142可以是任意一种低温两位两通常闭电磁阀，例如可以为SMC(中国)有限公司生产的型号为VXD2130-02-5G-B的低温两位两通常闭电磁阀，该电磁阀的工作温度区间为-90℃～60℃，工作气压区间为0～1.6Mpa。

在本实用新型中，具体实现上，所述第第一常温两位两通常闭电磁阀91、第一常温两位两通常闭电磁阀92可以是任意一种常温两位两通常闭电磁阀，例如可以为SMC(中国)有限公司生产的型号为LD7908的常温两位两通常闭电磁阀，该电磁阀的工作气压区间为0～1.5Mpa。

在本实用新型中，所述气源1用于提供稳定的冷气源，结合截止阀、过滤器3配套使用。所述气源1优选为氮气瓶。

在本实用新型中，所述第一减压阀41和第二减压阀42，用于将降低气体的压力，优选为采用精密减压阀，可以将压力降至8.5Bar以下，并且压力精度在0.03Bar。

在本实用新型中，所述第一压力表51和第三压力表53，分别用于检测检测经过第一减压阀41减压后所输出的气体的压力，以及检测所述第二低温两位两通常闭电磁阀142的排气口排出的气体的压力。

在本实用新型中，所述第一贮气罐61和第二贮气罐62，可以通过调节自身的容积来改变气源的存储量，从而缓解阀门开启时的瞬间过冲，通过调节排气的开度可以控制排气的速度，并且被存储的气体可以在低温环境下冷却，使得压力的控制更加稳定。

在本实用新型中，具体实现上，本实用新型提供的试验装置还包括试验控制模块，所述试验控制模块分别与所述单向阀7和气动比例阀8通过信号线相连接；

所述单向阀7和气动比例阀8，可以根据所述试验控制模块输出的控制信号(如电压信号)，进行内部闭环而控制输出的气体的压力值，精度为0.05Bar。

在本实用新型中，所述第一常温两位两通常闭电磁阀91和第二常温两位两通常闭电磁阀92，可以通过手动和自动两种方式进行切换控制，在自动方式下，受所述试验控制模块输出的控制信号所控制。

在本实用新型中，所述第一低温两位两通常闭电磁阀141和第二低温两位两通常闭电磁阀142，用于控制是否向外(即夹钳20的方向)排出低温的气体。

在本实用新型中，所述低温压力传感器19，用于检测所述夹钳20所承受的气压值，即所述第二低温两位两通常闭电磁阀142的排气口排出的气压值。所述低温力传感器21，用于检测所述夹钳20所输出的夹紧力。

在本实用新型中，所述气源1的气压值可通过电信号进行无极调控，即与所述试验控制模块相连接，输出精度在0.03Bar。

在本实用新型中，所述试验控制模块，可以让试验操作人员在人机界面上进行手动/自动的切换，自动状态下可以输入输入终止压力、上升斜率、下降斜率等条件；手动输入下，可以输入充气压力、排气、截止保压等条件。

具体实现上，所述试验控制模块可以集成设置到一个控制柜中，所述控制柜的输入端为气源，输出端为夹钳，整个控制操作只需在人机界面上完成。

在本实用新型中，具体实现上，所述试验控制模块可以为中央处理器CPU、数字信号处理器DSP或者单片机MCU，所述试验控制模块优选为包括可编程控制器PLC和触摸屏，所述触摸屏与所述可编程控制器PLC相连接，用于让试验操作人员输入控制指令给所述可编程控制器PLC。

在本实用新型中，所述低温压力传感器19和低温力传感器21与一个数据采集模块通过信号线相连接，所述数据采集模块用于在试验过程中，实时获取所述低温压力传感器19所输出的第二低温两位两通常闭电磁阀142的排气口排出的气压值，以及获取所述夹钳20所输出的夹紧力(即载荷值)，并且可以输出夹钳的低温迟滞曲线。

在本实用新型中，具体实现上，所述数据采集模块可以任意一种可以有效采集所述动载荷力传感器3和静载荷力传感器8所输出的载荷数据的数据采集装置，例如可以为泰斯特电子有限公司生产的型号为TST-5912的动态信号测试分析系统，采样频率为100k，通道数为16通道。

基于以上技术方案可知，与现有技术相比较，本实用新型提供的一种夹钳的低温压力迟滞试验装置，其具有以下的技术效果：

1、本实用新型提供的夹钳的低温压力迟滞试验装置，其结构简单、控制方便、易于安装维护，针对试验功能要求，专门设计了对应的控制柜，整个控制操作只需在人机界面上完成；

2、本实用新型将监测模块(包含力传感器、压力传感器)放置到温箱内，选用了可靠的低温力传感器和压力传感器，使得测量结果更加真实；

3、本实用新型的试验控制模块，可以在人机界面上进行手动/自动的切换，自动状态下可以输入输入终止压力、上升斜率、下降斜率等条件；手动输入下，可以输入充气压力、排气、截止保压等条件，对单向阀7、气动比例阀8、第一常温两位两通常闭电磁阀91和第二常温两位两通常闭电磁阀92等分别发出控制信号进行控制，满足了试验需要的功能要求；

4、本实用新型可以实时监测夹钳的力传感器和压力传感器的载荷值，并可以输出夹钳的低温迟滞曲线。

基于上述技术方案可知，本实用新型针对现有技术的不足，提供了一种简单、低成本、高效的应用于夹钳低温压力迟滞试验装置，其在满足不同试验条件的同时，使得整个试验在实施的过程中更加便捷，使得试验操作方法大幅度简化。本实用新型可以很好地运用于检测夹钳在低温环境下充气和排气过程中的夹紧力特性，即得到夹钳的低温迟滞曲线，其最低温度环境能达到-70℃，测试力最大10T，气压控制精度在0.05bar。

综上所述，与现有技术相比较，本实用新型提供的一种夹钳的低温压力迟滞试验装置，其可以让试验操作人员方便、可靠地对夹钳在低温下的力学性能进行检测，试验操作方便、快捷，提高夹钳的检测质量和效率，有利于广泛的生产应用，具有重大的生产实践意义。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。