一种夹钳制动器试验台的制作方法

[0001]
本发明属于轨道交通技术领域，具体涉及一种夹钳制动器试验台。


背景技术：

[0002]
夹钳制动器是轨道运输设备（包括地铁、国铁、城铁等）的重要组成部分，主要用于各种机车和车辆之间的刹车制动。在夹钳制动器安装上车辆前需对其性能进行试验。
[0003]
现有的气动夹钳制动器结构尺寸较大，气动夹钳制动器试验台中的压力检测单元和行程检测单元均安装在测试组件上。检测时，测试组件平移伸入待测气动夹钳制动器两闸瓦之间，使压力检测单元及行程检测单元处在夹钳制动器闸瓦间，依次进行压力检测及行程检测。
[0004]
随着有轨电车、单轨车等轻小型轨道交通车辆的普及，部件轻型化及小型化成为必然的趋势，体积更小、制动力更大的液压夹钳制动器应运而生，夹钳制动器结构及工作原理发生了变化，现有的气动夹钳制动器试验台已不适应于液压夹钳制动器的试验检测。因此有必要研制适用于体积紧凑的液压夹钳制动器的试验台，用来检测液压夹钳制动器制动力和制动行程等参数。
[0005]
经专利检索，与本发明有一定关系的专利主要有以下专利：1、申请号为“201510575299.8”、申请日为“2015.09.10”、公开号为“cn 105043791 a”、公开日为“2015.11.11”、名称为“一种气动夹钳试验台”、申请人为“常州信息职业技术学院”的中国发明专利，该发明公开了一种气动夹钳试验台，包括基座、气动夹钳固定机构、两自由度运动平台、夹紧力检测机构和位移检测机构；所述气动夹钳固定机构和两自由度运动平台均固定在基座上；所述夹紧力检测机构安装在两自由度运动平台上，气动夹钳固定在气动夹钳固定机构上；所述两自由度运动平台驱动夹紧力检测机构在x 轴和z轴方向上移动；所述位移检测机构设有两个，两个位移检测机构安装在基座上，并分别位于气动夹钳的两侧。该发明将夹紧力检测机构安装在两自由度运动平台上，能实现自动定位，并且精度高、调节范围大、通用性强、自动化程度高。
[0006]
2、申请号为“201610289797.0”、申请日为“2016.05.04”、公开号为“cn 105738133 a”、公开日为“2016.07.06”、名称为“一种轨道车辆多功能制动动力试验台”、申请人为“中国铁道科学研究院”的中国发明专利，该发明涉及一种多功能制动动力试验台，包括：底座；动力和惯量舱，其位于底座上，包括动力单元和机械惯量单元；第一试验舱，其位于底座上并安装在动力和惯量舱的一端；以及第二试验舱，其位于底座上并安装在动力和惯量舱的另一端，其中第一试验舱中的第一制动装置不同于第二试验舱的第二制动装置。该发明可用于高速列车和其它轨道车辆盘形制动、踏面制动、涡流制动或磁轨制动试验，1:1再现制动能量转化过程，实时测试制动性能。
[0007]
3、申请号为“201911149280.1”、申请日为“2019.11.21”、公开号为“cn 111006887 a”、公开日为“2020.04.14”、名称为“一种城轨列车制动系统试验平台”、申请人为“广州地铁集团有限公司”的中国发明专利，该发明公开了一种城轨列车制动系统试验平台，包括试
验控制装置、制动控制装置和制动执行装置；所述试验控制装置包括操作台、工控机、plc和电控柜；所述制动控制装置包括机架和设置在所述机架上的气缸、制动控制单元、辅助控制单元、比例阀、防滑阀和电控箱；所述制动执行装置包括连接气路、模拟转向架和设置所述模拟转向架上的基础制动单元。该试验平台可以对城轨列车的制动系统中的各个部件进行统一的测试，从而可以实现对整个制动系统各部件维修后的联调运作的系统级检验。
[0008]
4、申请号为“201510371341.4”、申请日为“2015.06.30”、公开号为“cn 105043732 a”、公开日为“2015.11.11”、名称为“一种夹钳试验台”、申请人为“柳州市邕达工配厂”的中国发明专利，该发明公开了一种夹钳试验台，包括机架、位于机架上的测试平台及位于机架内部的液压站系统，所述测试平台上设置有四组结构相同的装夹组件，四组装夹组件在测试平台上纵向排列，每组装夹组件包括夹具支座及位于夹具支座上用于装夹夹钳的夹具主梁，在夹具主梁对侧设置有与夹具主梁配合使用的夹紧手柄，所述液压站系统设置有四支分油路，各支分油路分别与对应装夹组件夹取的夹钳连接，各夹钳的管路输出端均与液压站系统的回油油箱连接。该发明可以同时对四个改进前或改进后两种型号的夹钳进行装夹，通过液压站系统的四支分油路对四个夹钳进行测试，提高企业的工作效率，为企业降低成本。
[0009]
5、申请号为“201710082330.3”、申请日为“2017.02.15”、公开号为“cn 106840632 a”、公开日为“2017.06.13”、名称为“一种高速列车制动夹钳单元的检测装置及检测方法”、申请人为“常州中车铁马科技实业有限公司”的中国发明专利，该发明涉及一种高速列车制动夹钳单元的检测装置，包括移动平台和固定安装在所述移动平台上的制动钳单元安装接口模块，其特征在于：还包括假盘模块和垂向调整模块；所述假盘模块包括位移传感器、称重传感器、位移测量右活动板、位移测量左活动板以及假盘厚度调整块；本发明与传统制动夹钳单元检测试验装置相比，假盘模块通过设置位移测量左右活动板可以实现对位移测量的自动化，在制动夹钳单元的一次调整量、最大调整量以及缓解间隙测试过程中关注的是制动缓解两次闸片托之间距离的变化量，本发明的设计原理完全可以实现以上测试要求；假盘模块的设计实现了不同型号制动夹钳夹紧力测试。
[0010]
6、申请号为“202010561222.6”、申请日为“2020.06.18”、公开号为“cn 111721555 a”、公开日为“2020.09.29”、名称为“一种制动夹钳单元性能检测的试验方法及试验台”、申请人为“青岛思锐科技有限公司”的中国发明专利，该发明实施例涉及一种制动夹钳单元性能检测的试验方法，包括：第一驱动装置在控制系统的控制下，驱动设置在被测的制动夹钳单元中的车轮沿第一方向往复运动，校准车轮的初始位置，得到位移零点；第一驱动装置根据控制系统在预设时间内向其输出的第一控制信号，驱动车轮沿第一方向运动，并带动制动夹钳单元沿第一方向运动；力传感器在预设时间内实时检测制动夹钳单元对车轮的压力，控制系统将最大压力记录为变轨力值；且位移传感器实时检测制动夹钳单元相对于位移零点的移动距离，控制系统将最大移动距离记录为变轨位移；当最大压力在第一预设范围内且最大移动距离在预设轨距差范围内，控制系统输出制动夹钳单元测试完成信号。
[0011]
7、申请号为“201922197473.6”、申请日为“2019.12.10”、公开号为“cn 210834203 u”、公开日为“2020.06.23”、名称为“一种制动夹钳试验装置”、申请人为“株洲壹星科技股份有限公司”的实用新型专利，该实用新型，包括操作台、测试工装以及制动夹钳安装座，制动夹钳固定安装于制动夹钳安装座上，测试工装包括平行设置的左模拟制动盘和右模拟制
动盘，在左模拟制动盘和右模拟制动盘之间还包括与左模拟制动盘和右模拟制动盘平行的支撑板，支撑板上连接有第一驱动单元，第一驱动单元可驱动左模拟制动盘和右模拟制动盘相对向分开或合拢。由于在左模拟制动盘和右模拟制动盘合拢至初始位置时，左模拟制动盘和右模拟制动盘的外侧端面的距离l1等于车轮厚度l2。因此仅需检测左模拟制动盘和右模拟制动盘在分开至与制动夹钳接触时的位移量，即可方便的获得制动夹钳的制动行程。其检测原理简单，操作便捷，检测结果精确。
[0012]
8、申请号为“201922396694.6”、申请日为“2019.12.27”、公开号为“cn 211347410 u”、公开日为“2020.08.25”、名称为“一种踏面制动单元试验台”、申请人为“株洲壹星科技股份有限公司”的实用新型专利，该实用新型，包括：操作台、安装座、测试座及机架，所述测试座设置有能够朝踏面制动单元移动的可移动测试头,所述测试座还设置有使可移动测试头移动的驱动单元、检测可移动测试头位移的位移检测单元以及检测可移动测试头所受到压力的压力检测单元。能够快速检测踏面制动单元的灵敏度、制动间隙、制动力和停放缸性能。该实用新型全自动操作、简单实用，检测效率高、方便快捷。
[0013]
9、申请号为“201320424341.2”、申请日为“2013.07.16”、公开号为“cn 203405337 u”、公开日为“2014.01.22”、名称为“一种制动夹钳疲劳试验台”、申请人为“南京浦镇海泰制动设备有限公司”的实用新型专利，该实用新型包括：机械框架、与机械框架固定的支撑架、吊装工装，支撑架上安装有可转动的模拟车轮, 吊装工装下方固定有位于模拟车轮两侧的制动夹钳，机械框架上还固定有驱动模拟车轮转动的气动驱动装置。本实用新型可通过plc控制系统控制模拟控制气路模拟车辆气路工作，控制制动夹钳按照试验步骤动作，在制动夹钳制动过程中（夹紧了夹紧制动盘片），给模拟气缸充气，模拟气缸推动基轮，由于制动夹钳的夹紧力，基轮不会旋转，但由于模拟气缸的推力左右，制动夹钳承受了一定的制动扭矩，通过此方式模拟制动过程。试验一段时间后，可以通过增减填塞片数目，实现两夹紧制动盘片的距离，使制动夹钳闸调丝杆处于不同的位置进行疲劳耐久试验。
[0014]
10、申请号为“201821744422.x”、申请日为“2018.10.26”、公开号为“cn 209115577 u”、公开日为“2019.07.16”、名称为“具有在线制动性能检测的夹钳制动单元”、申请人为“廊坊金润电气股份有限公司”的实用新型专利，该实用新型公开了一种具有在线制动性能检测的夹钳制动单元，包括连接杆组成、位移传感器和制动缸组成，制动缸组成包括缸体、上盖、鞲鞴和闸调器，缸体与上盖组成封闭腔体，鞲鞴与缸体内壁滑动配合，上盖与鞲鞴之间设有充气口，充气口充入的气体驱动鞲鞴及闸调器平动；连接杆组成与位移传感器分别置于缸体两侧，其中连接杆组成与闸调器固定连接，连接杆组成一端穿过缸体和闸调器，位移传感器一端固定于缸体外壁，位移传感器另一端穿入缸体，并与连接杆组成配合，检测闸调器位移。该实用新型采用内置传感器来检测闸片的磨损状态，实现实时在线监控制动性能；辅助检修人员对机车制动状态的全面掌控，减少其误判、漏判的可能性。
[0015]
11、申请号为“201820043658.4”、申请日为“2018.01.11”、公开号为“cn 208040830 u”、公开日为“2018.11.02”、名称为“液压夹钳疲劳试验台”、申请人为“中铁检验认证中心”的实用新型专利，该实用新型涉及轨道交通设备测试领域，具体涉及一种液压夹钳疲劳试验台，包括油箱、油泵、滤清器、单向阀、溢流阀、蓄能器、调压阀、二位三通电磁阀、液压夹钳，所述二位三通电磁阀的第一输入口与所述调压阀连接，所述二位三通电磁阀的第二输入口与所述油箱连接，所述二位三通电磁阀的输出口与所述液压夹钳连接；所述
二位三通电磁阀失电状态下使得所述输出口与所述第二输入口连通，第一输入口截止；所述二位三通电磁阀得电状态下所述输出口与所述第一输入口连通，第二输入口截止。体积小巧，节能环保。
[0016]
12、申请号为“201420177377.x”、申请日为“2014.04.14”、公开号为“cn 203772539 u”、公开日为“2014.08.13”、名称为“常闭式电力液压钳盘式制动器试验台”、申请人为“抚顺永茂建筑机械有限公司”的实用新型专利，该实用新型公开了一种常闭式电力液压钳盘式制动器试验台，通过对液压钳盘式制动器的静态制动力矩数据测试以检验制动器是否合格。本装置具有一个工作平台，在工作平台上配备有电源箱和液压泵站，电源箱通过电缆线连接显示器和液压泵站；在工作平台上设置有静态测压盘，将常闭式电力液压钳盘式制动器的液压夹钳夹在静态测压盘的侧边上，液压泵站的液压管连接液压夹钳，在静态测压盘另一侧焊接一个定长杆，并在定长杆的外端下面安装一个液压千斤顶，在液压千斤顶上面与定长杆相接处安装压力传感器，将压力传感器的电信号接入显示器。该实用新型操作方便、测试准确，具有结构简单，操作灵活简便、安全可靠，人性化，外形美观等特点。
[0017]
上述专利均没有涉及到用来检测体积紧凑的液压夹钳制动器的夹钳制动器试验台。


技术实现要素：

[0018]
本发明要解决的技术问题是针对现有技术中存在的缺陷，提供一种简单实用的、既能够用来检测气动夹钳制动器、又能够用来检测液压夹钳制动器的夹钳制动器试验台，以便能够对不同类型的夹钳制动器进行快速检测。
[0019]
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案为：一种夹钳制动器试验台，包括：操作台、安装座、测试组件，所述安装座固定在操作台上，测试组件转动连接在操作台上。利用测试组件的转动来选择检测单元，能适应小空间尺寸、弧形制动闸片、检测区域小的夹钳制动器，更能实现不同测试位置实现不同检测项目的要求，便于实现自动化检测。测试组件体积小、结构紧凑、定位准确、操作简便。
[0020]
进一步地，所述测试组件包括：转轴及轴承座，转轴通过轴承座与操作台转动连接。
[0021]
进一步地，所述测试组件包括：压力检测单元及行程检测单元，所述压力检测单元与行程检测单元沿转轴径向固定在转轴上。当转动到不同角度时，不同的检测单元能够转动到被测试件的夹钳之间，进行不同项目的检测。
[0022]
进一步地，所述压力检测单元与行程检测单元沿转轴径向对称设置。能够同时对两个被测试件进行不同项目的检测、检测效率高。
[0023]
进一步地，所述测试组件还包括：导向轴、直线轴承及压缩弹簧，导向轴与转轴平行设置，直线轴承能够在导向轴上移动；所述行程检测单元包括两块平行设置的检测板，两块检测板分别固定在两个直线轴承上，压缩弹簧设置在两块平行设置的检测板之间，两块检测板在压缩弹簧的推动下，沿导向轴移动。
[0024]
进一步地，所述测试组件还设置有用来检测两块检测板间距的位移传感器。
[0025]
进一步地，所述测试组件还包括：丝杆电机及丝杆，丝杆电机通过丝杆带动检测板沿着导向轴移动。
[0026]
进一步地，所述安装座为一个，固定设置在操作台的上方，这种测试位置便于操作和观察测试过程。
[0027]
进一步地，所述安装座包括：主动夹钳固定盘及被动夹钳安装座，操作台上设置有支撑架，测试组件转动设置在支撑架上，主动夹钳固定盘及被动夹钳安装座对称设置在测试组件两侧。这种测试位置能够同时对主动夹钳制动器和被动夹钳制动器进行检测，检测效率高。
[0028]
进一步地，所述被动夹钳安装座底部设有步进电机及直线导轨，步进电机带动被动夹钳安装座沿直线导轨移动。便于调整被动夹钳制动器的位置，以免被动夹钳制动器妨碍测试组件转动。
[0029]
本发明的有益效果为：将检测单元沿转轴径向分布，采用转动的方式来选择检测单元，利用测试组件的转动来选择检测单元，能够在不同的测试位置检测不同检测项目，便于实现自动化检测。测试组件体积小、结构紧凑、定位准确、操作简便；能适应小空间尺寸、弧形制动闸片、检测区域小的夹钳制动器；能够同时对多个被测试件进行不同项目的检测，检测效率高。
附图说明
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图1为夹钳制动器试验台立体结构示意图，图2为夹钳制动器试验台正视示意图，图3为夹钳制动器试验台俯视示意图，图4为测试组件立体结构示意图，图5为测试组件正视示意图，图6为测试组件俯视示意图，图7为图6中a-a剖视示意图，图8为同时检测主动夹钳制动器和被动夹钳制动器时的示意图，图9为同时检测主动夹钳制动器和被动夹钳制动器时的正视图。
[0031]
图10为完成检测后更换被动夹钳制动器时的示意图。
[0032]
图中：1—操作台、11—支撑架、2—安装座、21—主动夹钳固定盘、22—被动夹钳安装座、221—步进电机、222—直线导轨、3—测试组件、31—转轴、32—轴承座、33—压力检测单元、34—行程检测单元、341—检测板、342—压缩弹簧、35—导向轴、36—直线轴承、37—位移传感器、38—丝杆电机、39—丝杆、4—被测试件、41—主动夹钳制动器、42—被动夹钳制动器。
具体实施方式
[0033]
下面通过具体的实施例并结合附图对本发明做进一步的描述：夹钳制动器试验台如图1至3所示，包括：操作台1、安装座2、测试组件3。所述操作台1下面设置有电机、气源或液压站等设备，所述安装座2固定在操作台1上，用来安装被测试件4。所述测试组件3设置有用来进行检测的检测单元，测试组件3转动连接在操作台1上，可以沿水平轴方向或垂直轴方向转动。
[0034]
测试组件3如图4至7所示，包括：转轴31、轴承座32、压力检测单元33、行程检测单
元34、导向轴35、直线轴承36及位移传感器37。压力检测单元33用来检测夹钳制动器的制动压力，行程检测单元34用来检测夹钳制动器的制动行程。
[0035]
压力检测单元33与行程检测单元34沿转轴31径向对称固定在转轴31上。转轴31通过轴承座32与操作台1水平转动连接。测试组件3转动连接在操作台1。利用测试组件3的转动来选择压力检测单元33或行程检测单元34，能够同时对两个被测试件4进行压力检测或行程检测，便于实现自动化检测。这种采用转动方式的测试组件3体积小、结构紧凑、定位准确、操作简便。检测效率高。
[0036]
所述行程检测单元34包括两块平行设置的检测板341，两块检测板341分别固定在两个直线轴承36上，随直线轴承36移动。导向轴35与转轴31平行设置，丝杆电机38通过丝杆39拉动检测板341沿导向轴35上移动。两块平行设置的检测板341之间还设置有压缩弹簧342， 两块检测板341在丝杆电机38的丝杆39的拉动和压缩弹簧342的推动下，沿着导向轴35移动。将两块检测板341贴紧制动器的闸片表面，当闸片移动时，两块检测板341也会随之移动，此时可通过位移传感器37检测夹钳制动器的制动行程。
[0037]
本发明实施例1如图1所示：安装座2固定设置在操作台1的上方，被测试件4安装在安装座2上，通过步进电机带动测试组件3转动。当压力检测单元33转到被测试件4的夹钳之间时，进行制动压力检测，然后将测试组件3转动180
°
，使得行程检测单元34转到被测试件4的夹钳之间，进行制动行程检测。完成检测后，将测试组件3转动90
°
。然后卸下被测试件4，再安装新的被测试件4进行检测。这种测试方式便于操作和观察测试过程，但只能对单个被测试件4进行检测。
[0038]
本发明实施例2如图8至10所示：所述安装座2包括：主动夹钳固定盘21及被动夹钳安装座22，操作台1上设置有支撑架11，测试组件3转动设置在支撑架11上，主动夹钳固定盘21及被动夹钳安装座22对称设置在测试组件3两侧。在主动夹钳固定盘21安装用来检测的主动夹钳制动器41，在被动夹钳安装座22安装用来检测的被动夹钳制动器42。通过步进电机带动测试组件3转动。当压力检测单元33转到主动夹钳制动器41的夹钳之间时，行程检测单元34转到被动夹钳制动器42的夹钳之间。在对主动夹钳制动器41进行制动压力检测的同时，还能对被动夹钳制动器42进行制动行程检测。然后通过步进电机带动测试组件3转动180
°
，使得压力检测单元33转到被动夹钳制动器42的夹钳之间，同时行程检测单元34转到主动夹钳制动器41的夹钳之间，在对主动夹钳制动器41进行制动行程检测的同时，能够对被动夹钳制动器42进行制动压力检测。完成检测后，将测试组件3转动90
°
，便于装卸被测试件4。然后卸下被测试件4，再安装新的被测试件4进行检测。这种测试方式能够同时对主动夹钳制动器41和被动夹钳制动器42进行检测，检测效率高。
[0039]
由于被动夹钳制动器42的圆弧半径较小，被动夹钳制动器42的连杆会妨碍测试组件3的转动。因此被动夹钳安装座22底部设有步进电机221及直线导轨222，利用步进电机221带动被动夹钳安装座22沿直线导轨222移动，便于测试组件3转动。
[0040]
本发明实施例3（未用图示）的测试组件3沿垂直轴方式设置在操作台1上，可以在操作台1围绕测试组件3设置在多个安装座2，能够同时对多个被测试件4进行检测，实现自动化检测，检测效率高。
[0041]
综上所述：本发明的有益效果为：将检测单元沿转轴径向分布，采用转动的方式来选择检测单元，利用测试组件的转动来选择检测单元，能够在不同的测试位置检测不同检
测项目，便于实现自动化检测。测试组件体积小、结构紧凑、定位准确、操作简便；能适应小空间尺寸、弧形制动闸片、检测区域小的夹钳制动器；能够同时对多个被测试件进行不同项目的检测，检测效率高。
[0042]
以上实施例仅供说明本发明之用，而非对本发明的限制，有关技术领域的技术人员在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化或变换，因此所有等同的技术方案也应该属于本发明的保护范围，本发明的保护范围应该由各权利要求限定。