一种制动闸片的环保特性的评价方法与流程

本发明涉及轨道车辆制动系统领域，尤其是涉及一种制动闸片的环保特性的评价方法。

背景技术：

轨道车辆在制动时，制动闸片会与制动盘发生摩擦，从而会产生噪音、粉尘、气体等污染。因此，在制动闸片组装前，若能对生产的制动闸片可能产生的噪音、粉尘、气体污染程度等环保特性进行检测，即可以根据现有设定标准对制动闸片的环保特性进行评价。但是，目前尚无专利对制动闸片环保特性的测试方法有过描述；有文献对地铁乘车环境的气体质量和粉尘情况进行测试分析，但反映的是整个乘车环境空气质量，体现不出是制动闸片引起的。

技术实现要素：

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种制动闸片的环保特性的评价方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种制动闸片的环保特性的评价方法，包括以下步骤：

(1)在制动试验装置上安装制动盘和闸片试件，设定距离制动盘的形心第一长度r1为半径的球面作为中心位置，制动盘所在竖直平面为基准面，其中，r1＝0～0.32m；

(2)在中心位置旁的a点上布置有气体采样器，其中，a点距离中心位置的距离为r2＝1～2m，a点至中心位置的连线与基准面的夹角θ1＝-90°～90°，离地面的高度h1＝1-2.2m，与周围墙体距离1-2m；同时，在中心位置旁的b点上布置粉尘采样器，其中，b点距离中心位置的距离为r3＝1～2m，b点至中心位置的连线与基准面的夹角θ2＝-90°～90°，离地面的高度h2＝1-2.2m，与周围墙体距离1-2m；

(3)启动制动试验装置，使制动盘加速至预定速度40-135km/h，并同时在闸片试件施加压力值f1＝0.6-1.2f0，f0为轨道车辆最大常用制动压力，在制动盘停转后的第一预定时间内，卸载闸片试件压力，开启气体采样器和粉尘采样器开关，采样器件保持非通风环境，持续采样试件达到10-20min，结束采样，分析后，即得到闸片制动的气体和粉尘采样数值；

(4)在中心位置旁的c点上布置噪声测试仪，c点距离中心位置的距离为r4＝1～2m，c点至中心位置的连线与基准面的夹角θ3＝-90°～90°，离地面的高度h3＝1-2.2m，与周围墙体距离1-2m；

(5)启动制动试验装置，使制动盘加速至预定速度40-135km/h，保持速度，开启噪声测试仪，持续测量达到0.5-1min，测得第一噪声值；

(6)继续保持制动盘的速度，在闸片试件上施加压力值f2＝0.6-1.2f0，f0为轨道车辆最大常用制动压力，开启噪声测试仪，持续测量直至制动盘停止，测得第二噪声值，运算第二噪声值与第一噪声值，即得到闸片制动噪声值；

(7)将步骤(3)和步骤(7)测得的闸片制动的气体和粉尘采样数值、闸片制动噪声值与设定的标准值比较，若不超过设定的标准值，则判定闸片试件合格，反之，则不合格。

步骤(1)中第一长度r1＝0。

步骤(2)中气体采样器所在位置a点的坐标中，r2＝1.5m，θ1＝30°，离地面高度为2.2m；

粉尘采样器所在位置b点的坐标中，r3＝1.5m，θ2＝-30°，离地面高度为2.2m。

步骤(3)中制动盘的预定速度为80km/h，闸片试件施加的压力为38kn，持续采样时间为15min。

步骤(3)中所述的粉尘采样器为pm2.5采样器或pm10采样器，所述气体采样器采集的气体包括一氧化氮、二氧化氮、二氧化硫、甲醛和一氧化碳。

步骤(4)中噪声测试仪所在的位置c点的坐标中，r4＝1.5m，θ3＝30°，离地面高度为2.2m。

步骤(5)和步骤(6)的噪声测试过程中，制动盘的预定速度为80km/h，闸片试件施加的压力为38kn，测得第一噪声值的持续测试时间为0.5min。

步骤(6)中，第一噪声值和第二噪声值运算得出闸片制动噪声值的公式为第一噪声值和第二噪声值运算得出闸片制动噪声值的公式为：

其中，l1为第一噪声值，l2——第二噪声值，l为闸片制动噪声值。

本发明中，仪器的水平布置位置反映了实际地铁站内乘客受到车辆进站过程制动闸片产生的有害物质污染范围；仪器的高度布置位置考虑了地铁站台高度的影响，反映了一般人群呼吸带与闸片的相对高度；仪器在测试环境中与周围物体的距离主要考虑到被测物质或噪声的反射对测量结果的干扰，将误差降低到最小。

与现有技术相比，本发明提出了制动闸片环保特性的试验方法，明确了测试的内容和程序，对于制动闸片的环保特性有了量化的评判标准。

附图说明

图1为本发明的测试装置的安装位置的侧视示意图；

图2为本发明的测试装置的安装位置的主视示意图；

图中，1-制动盘，2-闸片试件，3-气体采样器，4-粉尘采样器，5-噪声测试仪，6-墙体，7-中心位置范围，8-气体采样器位置范围，9-粉尘采样器位置范围，10-噪声测试仪位置范围。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

一种制动闸片的环保特性的评价方法，测试过程中测试装置的摆放位置如图1和图2所示，包括以下步骤：

(1)在制动试验装置上安装制动盘1和闸片试件2，设定距离制动盘1的形心第一长度r1为半径的球面作为中心位置7，制动盘1所在竖直平面为基准面，其中，r1＝0～0.32m；

(2)在中心位置7旁的a点(即气体采样器位置范围8)上布置有气体采样器3，其中，a点距离中心位置7的距离为r2＝1～2m，a点至中心位置7的连线与基准面的夹角θ1＝-90°～90°，离地面的高度h1＝1-2.2m，与周围墙体6距离1-2m；同时，在中心位置7旁的b点(即粉尘采样器位置范围9)上布置粉尘采样器4，其中，b点距离中心位置7的距离为r3＝1～2m，b点至中心位置7的连线与基准面的夹角θ2＝-90°～90°，离地面的高度h2＝1-2.2m，与周围墙体6距离1-2m；

(3)启动制动试验装置，使制动盘1加速至预定速度40-135km/h，并同时在闸片试件2施加压力值f1＝0.6-1.2f0，f0为轨道车辆最大常用制动压力，在制动盘1停转后的第一预定时间内，卸载闸片试件2压力，开启气体采样器3和粉尘采样器4开关，采样器件保持非通风环境，持续采样试件达到10-20min，结束采样，分析后，即得到闸片制动的气体和粉尘采样数值；

(4)在中心位置7旁的c点(即噪声测试仪位置范围10)上布置噪声测试仪5，c点距离中心位置7的距离为r4＝1～2m，c点至中心位置7的连线与基准面的夹角θ3＝-90°～90°，离地面的高度h3＝1-2.2m，与周围墙体6距离1-2m；

(5)启动制动试验装置，使制动盘1加速至预定速度40-135km/h，保持速度，开启噪声测试仪5，持续测量达到0.5-1min，测得第一噪声值；

(6)继续保持制动盘1的速度，在闸片试件2上施加压力值f2＝0.6-1.2f0，f0为轨道车辆最大常用制动压力，开启噪声测试仪5，持续测量直至制动盘1停止，测得第二噪声值，按公式运算第二噪声值与第一噪声值，其中，l1为第一噪声值，l2——第二噪声值，l为闸片制动噪声值，即得到闸片制动噪声值；

(7)将步骤(3)和步骤(7)测得的闸片制动的气体和粉尘采样数值、闸片制动噪声值与设定的标准值比较，若不超过设定的标准值，则判定闸片试件2合格，反之，则不合格。

实施例1

在制动试验装置上安装制动盘1和闸片试件2；以制动盘1形心作为中心位置7；在距离中心位置71.5m，高2.2m，与制动盘1轴线呈30°夹角的位置处布置气体采样器3(包括主要有一氧化氮、二氧化氮、二氧化硫、甲醛、一氧化碳等气体采样器3)；在距离中心1.5m，高2.2m，与制动盘1轴线呈-30°夹角的位置处布置粉尘采样器4(包括pm2.5采样器或pm10采样器)；将制动试验装置加速至第一预定速度80km/h，施加38kn；在制动盘1停转后5s内，卸载闸片试件2压力，开启二氧化硫采样器和pm10采样器开关；采样期间保持非通风环境；持续采样时间达15min，结束采样；将采样样品进行分析，得出二氧化硫的浓度和粉尘的浓度；每两次采样测试间隔1min，用于测试环境充分换气；在制动盘1轴线上距离中心1.5m，高2.2m的位置布置噪声测试仪5；将制动试验装置加速至80km/h，保持速度；开启噪声测试仪5，持续测量0.5min，测量得到噪声值；在闸片试件2上施加38kn；开启噪声测试仪5，持续测试至制动盘1停转，测量得到另一噪声值；将两次噪声值进行运算，得出闸片试件2制动过程噪声值；将采样物质的数值和闸片试件2制动噪声值与设定的范围值进行比较，判断该闸片试件2的环保特性。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。