李俐（廣州市地下鐵道總公司，廣東廣州510310）

盤型制動(dòng)機(jī)試驗(yàn)臺(tái)在廣州地鐵的應(yīng)用研究

李俐
（廣州市地下鐵道總公司，廣東廣州510310）

盤型制動(dòng)機(jī)試驗(yàn)臺(tái)是地鐵列車架大修必備的檢修設(shè)備，安裝于維修基地架大修庫內(nèi)，總結(jié)盤型制動(dòng)機(jī)試驗(yàn)臺(tái)使用過程中的經(jīng)驗(yàn)，分析其機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中常碰到的若干難點(diǎn)并給予解決方案，使設(shè)計(jì)者和操作人員得到啟發(fā)。

盤型制動(dòng)機(jī)試驗(yàn)臺(tái)；夾鉗制動(dòng)單元；電器控制系統(tǒng)；螺桿式空氣壓縮機(jī)；干燥器；過濾器；氣路系統(tǒng)

1　概述

盤型制動(dòng)作為一種新型列車制動(dòng)方式，有制動(dòng)可靠性強(qiáng)和制動(dòng)距離短等優(yōu)點(diǎn)，正得到越來越廣泛的應(yīng)用。其性能的優(yōu)劣直接關(guān)乎列車的運(yùn)行安全，也關(guān)系到列車的運(yùn)行平穩(wěn)性和乘坐舒適度，因此對盤型制動(dòng)機(jī)[1]（制動(dòng)夾鉗單元）性能的檢測就顯得十分重要。

盤型制動(dòng)機(jī)試驗(yàn)臺(tái)[2]專用于對廣州地鐵三號線B型車車輛盤型制動(dòng)機(jī)（制動(dòng)夾鉗單元）進(jìn)行專用試驗(yàn)檢測，它能夠?qū)υ撔椭苿?dòng)單元（包括帶停車制動(dòng)和不帶停車制動(dòng)）制動(dòng)參數(shù)和性能進(jìn)行全面、快速、準(zhǔn)確地測試，以確保盤型制動(dòng)機(jī)檢修后的性能滿足裝車和使用要求。

2　試驗(yàn)臺(tái)介紹

盤型制動(dòng)機(jī)試驗(yàn)臺(tái)主要由操作臺(tái)、電氣和氣路系統(tǒng)、盤型制動(dòng)機(jī)安裝架、力和位移測量系統(tǒng)、防護(hù)裝置、機(jī)架及軟件系統(tǒng)等組成，如圖1所示。

圖1　盤型制動(dòng)機(jī)試驗(yàn)臺(tái)總體結(jié)構(gòu)

2.1操作臺(tái)

操作臺(tái)上集成了所有操作按鈕，所有試驗(yàn)步驟均在操作臺(tái)上完成。試驗(yàn)臺(tái)的操作分為自動(dòng)功能和手動(dòng)功能。采用自動(dòng)功能時(shí)，單個(gè)試驗(yàn)項(xiàng)目各電磁閥的通和斷、氣壓的調(diào)節(jié)、充氣時(shí)間的控制均靠計(jì)算機(jī)程序控制。采用手動(dòng)功能時(shí)，各個(gè)電磁閥的通和斷、氣壓的調(diào)節(jié)、充氣時(shí)間的控制均靠人工手動(dòng)控制。

2.2電氣和氣路系統(tǒng)

電氣和氣路系統(tǒng)主要由氣壓傳感器、數(shù)據(jù)采集卡、PLC、數(shù)字顯示儀表、電磁閥、電氣比例閥、手動(dòng)調(diào)壓閥、氣罐及管路接頭等組成。氣路的通斷由電磁閥控制，試驗(yàn)臺(tái)處于手動(dòng)功能時(shí)，通過操作臺(tái)面板上的手動(dòng)調(diào)節(jié)閥來調(diào)節(jié)氣路氣壓。試驗(yàn)臺(tái)處于自動(dòng)功能時(shí)，計(jì)算機(jī)程序能夠控制電氣比例閥的輸出壓力。從而滿足測試氣路系統(tǒng)的壓力變換要求。

2.3力和位移測量系統(tǒng)

力和位移測量系統(tǒng)主要由位移傳感器、稱重傳感器、傳感器安裝盒、動(dòng)作氣缸等組成。盤型制動(dòng)機(jī)閘瓦間距由位移傳感器來檢測，夾緊力大小由稱重傳感器檢測。

2.4防護(hù)裝置

試驗(yàn)時(shí)，把盤型制動(dòng)機(jī)安裝好后，將防護(hù)罩拉到位后，電子鎖彈出，可防止防護(hù)罩被誤打開。需在防護(hù)罩進(jìn)行解鎖操作后才可以打開。對于高壓試驗(yàn)時(shí)，防護(hù)罩沒鎖到位將無法啟動(dòng)試驗(yàn)。該試驗(yàn)臺(tái)采用過流、過載保護(hù)，安全接地。通過以上防護(hù)措施，最大限度保證人身安全。

2.5盤型制動(dòng)機(jī)安裝架及機(jī)架

盤型制動(dòng)機(jī)安裝架固定在機(jī)架上，主要用于試驗(yàn)時(shí)盤型制動(dòng)機(jī)的固定。機(jī)架用于支撐盤型制動(dòng)機(jī)安裝架及安裝架上面的盤型制動(dòng)機(jī)。

2.6軟件系統(tǒng)

該試驗(yàn)臺(tái)可進(jìn)入自動(dòng)試驗(yàn)?zāi)Ｊ?，各電磁閥的開閉、氣壓的調(diào)節(jié)和控制、充排氣時(shí)間的控制等均可通過軟件程序控制，能大大提高工作效率。

軟件采用模塊化設(shè)計(jì)，在Win XP環(huán)境下用C#語言編寫，軟件界面如圖2所示。

圖2　盤型制動(dòng)機(jī)試驗(yàn)臺(tái)軟件界面

3　主要功能及原理

3.1試驗(yàn)臺(tái)的主要功能

該試驗(yàn)臺(tái)可對廣州地鐵B型車盤型制動(dòng)機(jī)進(jìn)行如下試驗(yàn)：

（1）靈敏度檢測；

（2）氣密性測試；

（3）強(qiáng)度測試；

（4）一次調(diào)整量測量和最大伸長量測量；

（5）閘瓦間隙測量；

（6）扭力值檢驗(yàn)；

（7）制動(dòng)單元輸出力檢測；

3.2試驗(yàn)臺(tái)工作原理

試驗(yàn)時(shí)，將盤型制動(dòng)機(jī)安裝在盤型制動(dòng)機(jī)安裝支架上，手動(dòng)調(diào)整閘瓦間距到最大距離處，使左右閘瓦相對傳感器安裝盒對稱放置。打開軟件界面，輸入操作者姓名等信息，輸入盤型制動(dòng)機(jī)編號并確定是否帶停放缸。

靈敏度試驗(yàn)時(shí)，軟件程序控制電磁閥的開閉來控制氣路的通斷，通過控制電氣比例閥來控制輸入試驗(yàn)氣體的壓力，再通過肉眼觀測閘瓦是否動(dòng)作，并手動(dòng)選擇下拉菜單“合格”或者“不合格”。

氣密性試驗(yàn)時(shí)，軟件程序控制電磁閥的開閉來控制氣路的通斷，控制電氣比例閥來控制輸入試驗(yàn)氣體的壓力，并自動(dòng)計(jì)時(shí)保壓，保壓結(jié)束后，電腦進(jìn)行自動(dòng)判斷，得出試驗(yàn)結(jié)論。

強(qiáng)度試驗(yàn)時(shí)，軟件程序控制氣路的通斷及輸入氣體的壓力，保壓計(jì)時(shí)后，通過肉眼觀測，并手動(dòng)選擇下拉菜單“合格”或者“不合格”。

一次調(diào)整量測量和最大伸長量測量時(shí)，軟件程序控制氣路的通斷及充氣壓力的設(shè)定，進(jìn)行多次充氣與緩解，PLC讀得稱重傳感器的壓力，并傳輸?shù)焦た貦C(jī)，進(jìn)行自動(dòng)計(jì)算，得出一次調(diào)整量和最大伸長量數(shù)據(jù)，自動(dòng)判斷得出試驗(yàn)結(jié)論。

閘瓦間隙測量時(shí)，軟件程序控制氣路通斷，進(jìn)行多次制動(dòng)與緩解，PLC讀得稱重傳感器的壓力，并傳輸?shù)焦た貦C(jī)，進(jìn)行自動(dòng)計(jì)算，自動(dòng)得出試驗(yàn)結(jié)論。

扭力值檢驗(yàn)時(shí)，用隨試驗(yàn)臺(tái)配備的扭力扳手測得閘瓦調(diào)整螺栓的扭力值，需在10 N·m與20N·m之間。

制動(dòng)單元輸出力檢測時(shí)，軟件程序控制電磁閥的通斷及充氣壓力，PLC讀得稱重傳感器的壓力，并傳輸?shù)焦た貦C(jī)，與標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比較，自動(dòng)得出試驗(yàn)結(jié)論。

4　試驗(yàn)臺(tái)的主要特點(diǎn)

（1）拆裝方便。采用專用吊裝工具，可方便快捷地將盤型制動(dòng)機(jī)進(jìn)行安裝及拆卸。

（2）兼容性好。該試驗(yàn)設(shè)備可適用于多種規(guī)格的盤型制動(dòng)機(jī)的試驗(yàn)，只需更換安裝板即可。

（3）自動(dòng)化程度高。該試驗(yàn)設(shè)備具有較高的自動(dòng)化程度，壓力的調(diào)整及電磁閥的通斷均由軟件自動(dòng)控制，數(shù)據(jù)的記錄及計(jì)算均由工控機(jī)自動(dòng)完成，大大提高工作效率。

（4）可靠性高。該試驗(yàn)臺(tái)的運(yùn)行有手動(dòng)和自動(dòng)兩種模式供自由切換，自動(dòng)控制時(shí)，所有數(shù)據(jù)的采集機(jī)計(jì)算分析均由PLC及工控機(jī)完成，并自動(dòng)給出試驗(yàn)結(jié)論，避免因人為因素造成試驗(yàn)結(jié)果的差錯(cuò)。手動(dòng)控制時(shí)，還能夠根據(jù)需要，針對某一個(gè)試驗(yàn)項(xiàng)單獨(dú)進(jìn)行試驗(yàn)。

5　結(jié)束語

盤型制動(dòng)機(jī)試驗(yàn)臺(tái)能夠針對地鐵車輛多種型號的盤型制動(dòng)機(jī)進(jìn)行系統(tǒng)全面的性能試驗(yàn)，試驗(yàn)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠，操作簡單方便。為盤型制動(dòng)機(jī)檢修后的性能檢測提供了重要試驗(yàn)數(shù)據(jù)，是盤型制動(dòng)機(jī)檢修工藝中不可缺少的試驗(yàn)設(shè)備。

［1］呂換小，孫福祥.提速客車制動(dòng)技術(shù)［J］.鐵道機(jī)車車輛，2001（1）：46-51.

［2］李劍，胡曼冬，孟艷紅.單元制動(dòng)缸試驗(yàn)臺(tái)的研制［J］.鐵道車輛，2009（3）：35-37.

(編輯：向飛)

Application of Disc Brake Test Bench in Guangzhou Metro

LI Li
（Guangzhou Metro Corporation Operation Division，Guangzhou 510310，China）

Disc brake testbench isnecessarymaintenance equipment for overhaul andmajor overhaulofmetro vehicles，it is installed in the workshop of comprehensive repair depot.This paper sums up experiences during using，analyzes some difficulties often encountered during the design ofmechanicalstructureand gives solutions，so thatdesignersand operators inspired.

disc type brake test bench；clip muzzle motion unit；electrical control system；screw air compressor；dryer；filter；pneumatic system

U231+.94

A

1009－9492(2015)06－0130－03

10.3969/j.issn.1009-9492.2015.06.036

2015－01－21

李俐，女，1988年生，江西萍鄉(xiāng)人，大學(xué)本科。研究領(lǐng)域：電氣工程及其自動(dòng)化。