倪平濤 陳欽成

(廣東南車軌道交通車輛有限公司技術(shù)部 廣東 江門 529000)

一種新型高效轉(zhuǎn)向架制動(dòng)試驗(yàn)機(jī)的研制

倪平濤 陳欽成

(廣東南車軌道交通車輛有限公司技術(shù)部 廣東 江門 529000)

介紹了一種新型高效轉(zhuǎn)向架制動(dòng)試驗(yàn)機(jī)的主要功能、原理、結(jié)構(gòu)和試驗(yàn)表格。

高效；轉(zhuǎn)向架；制動(dòng)；試驗(yàn)機(jī)

動(dòng)車組轉(zhuǎn)向架一般有2套制動(dòng)管路，分別負(fù)責(zé)前、后輪對(duì)制動(dòng)夾鉗的壓縮空氣傳輸，對(duì)于裝有踏面清掃器的轉(zhuǎn)向架，還有負(fù)責(zé)4個(gè)踏面清掃器共用的1套管路，這樣，二軸轉(zhuǎn)向架一般最多有3個(gè)對(duì)外氣路接口。由于制動(dòng)對(duì)行車安全的極端重要性，轉(zhuǎn)向架組裝完成后，應(yīng)對(duì)轉(zhuǎn)向架制動(dòng)管路和踏面清掃器的管路與接頭進(jìn)行氣密性試驗(yàn)，以及對(duì)制動(dòng)夾鉗和踏面清掃器進(jìn)行動(dòng)作試驗(yàn)。國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的轉(zhuǎn)向架制動(dòng)試驗(yàn)機(jī)，一般只有一根輸出管路，試驗(yàn)數(shù)據(jù)大部分依靠手工記錄，因此試驗(yàn)耗時(shí)較長(zhǎng)，且存在操作者記錄錯(cuò)誤甚至造假的可能。針對(duì)這些不足，廣東南車軌道交通車輛有限公司研制了一種新型轉(zhuǎn)向架制動(dòng)試驗(yàn)機(jī)。該試驗(yàn)機(jī)具有3根對(duì)外管路接口，可同時(shí)對(duì)前、后輪對(duì)的制動(dòng)夾鉗和踏面清掃器的連接管路及接頭進(jìn)行氣密性試驗(yàn)。由于配備有工控機(jī)和觸摸屏及打印機(jī)，所有試驗(yàn)只需通過(guò)鼠標(biāo)或手指點(diǎn)擊觸摸屏按鈕即可控制試驗(yàn)進(jìn)行，試驗(yàn)結(jié)果采用A4紙張和表格方式打印，操作者只需打勾和簽名即可。該機(jī)研制成功后，經(jīng)過(guò)近一年的使用，結(jié)果表明降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，大大地縮短了工作時(shí)間。

1 制動(dòng)機(jī)的功能和原理及結(jié)構(gòu)組成

1.1 制動(dòng)機(jī)的功能

針對(duì)現(xiàn)有轉(zhuǎn)向架制動(dòng)試驗(yàn)機(jī)的不足和現(xiàn)場(chǎng)的供氣條件，該機(jī)必須具備如下功能：

(1)試驗(yàn)機(jī)應(yīng)有3根對(duì)外接口氣路，可對(duì)轉(zhuǎn)向架的前、后輪對(duì)的制動(dòng)夾鉗和具有踏面清掃器的管路與接頭同時(shí)進(jìn)行氣密性保壓試驗(yàn)，或者讓其在充氣間隔不到1 min內(nèi)同時(shí)試驗(yàn)，后者相對(duì)前者只是氣密性試驗(yàn)總時(shí)間增加不到2 min，但該方式可減小增壓缸的體積；

(2)全過(guò)程既可自動(dòng)試驗(yàn)，亦可手動(dòng)試驗(yàn)；試驗(yàn)機(jī)對(duì)外接口相互獨(dú)立，可以只選擇任1路或2路進(jìn)行試驗(yàn)，這對(duì)存在泄漏的條件下重新試驗(yàn)特別適用；

(3)設(shè)備的每個(gè)電磁閥具有高精度和高靈敏度的傳感器，充放氣至規(guī)定壓力值后應(yīng)立即停止動(dòng)作；

(4)由于氣路的保壓試驗(yàn)只做1次，而制動(dòng)夾鉗和踏面清熱器的動(dòng)作試驗(yàn)需要做5次，這5次的試驗(yàn)數(shù)據(jù)必須保存，且單個(gè)氣路的每次數(shù)據(jù)不能覆蓋前者；

(5)對(duì)于前、后輪對(duì)的制動(dòng)夾鉗和踏面清掃器的5次動(dòng)作試驗(yàn)，要求每次動(dòng)作間隔不到10 s；

(6)應(yīng)有氣壓表對(duì)傳感器測(cè)試數(shù)據(jù)結(jié)果校核功能，防止由于傳感器損壞而造成數(shù)據(jù)失真時(shí)，操作者仍繼續(xù)使用的錯(cuò)誤，當(dāng)傳感器損壞后可將儀表盤上的數(shù)據(jù)填寫在試驗(yàn)表格中，不至于影響生產(chǎn)，這實(shí)際上是一種冗余控制；

(7)由于具有局部集中氣壓站，考慮到壓降和清潔度，試驗(yàn)機(jī)應(yīng)具有再過(guò)濾和增壓功能；

(8)具有自動(dòng)記錄數(shù)據(jù)功能，試驗(yàn)數(shù)據(jù)應(yīng)能全部自動(dòng)匯集到已設(shè)計(jì)的表格中，該表格可在本機(jī)本地打印，操作者只需勾選和簽名就可完成全部試驗(yàn)。

1.2 制動(dòng)試驗(yàn)機(jī)的原理

根據(jù)試驗(yàn)機(jī)所需的功能，選擇了較為簡(jiǎn)單的氣路原理(見圖1)，電磁閥采用具有高精度和高靈敏度的傳感器，控制部分為工控機(jī)+觸摸顯示屏。制動(dòng)試驗(yàn)機(jī)進(jìn)氣口連接到風(fēng)源，氣體從進(jìn)氣管進(jìn)入試驗(yàn)機(jī)內(nèi)部，經(jīng)過(guò)濾器過(guò)濾后進(jìn)入3條制動(dòng)氣路，制動(dòng)氣路包含有電磁閥、增壓泵等零件，氣體經(jīng)過(guò)制動(dòng)氣路壓力控制后，通過(guò)圖中三位五通閥DF7進(jìn)入3個(gè)含有電磁閥DF4 、DF5和DF6相互獨(dú)立的輸出口進(jìn)入轉(zhuǎn)向架管路。由于3個(gè)輸出口端設(shè)有氣壓傳感器，傳感器將檢測(cè)到的氣壓信號(hào)反饋至工控機(jī)，工控機(jī)再控制各電磁閥動(dòng)作，從而使輸出口的氣壓達(dá)到試驗(yàn)要求，自動(dòng)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向架制動(dòng)系統(tǒng)的空氣管路氣密性、制動(dòng)動(dòng)作、快排、慢排等性能試驗(yàn)。

圖1 轉(zhuǎn)向架制動(dòng)試驗(yàn)機(jī)原理圖

1.3 制動(dòng)試驗(yàn)機(jī)的結(jié)構(gòu)組成

轉(zhuǎn)向架制動(dòng)試驗(yàn)機(jī)由箱體、進(jìn)氣管路、濾清器、電動(dòng)式增壓缸、若干電磁閥、氣壓表、工控機(jī)(含觸摸屏、鍵盤)、打印機(jī)、連接管路、3條法國(guó)佩釜(prevost)公司生產(chǎn)的軟管和管接頭等組成。此軟管十分柔軟、極耐磨損且強(qiáng)度高，其管接頭采用即插即用型，且可旋轉(zhuǎn),使用壽命達(dá)10萬(wàn)次；密封螺母正常條件下無(wú)須使用扳手，只需手動(dòng)擰緊即可，所以極大地提高了連接效率。制動(dòng)試驗(yàn)機(jī)工作時(shí)的整體外觀如圖2所示，操作界面如圖3所示。

圖2 轉(zhuǎn)向架制動(dòng)試驗(yàn)場(chǎng)景

圖3 轉(zhuǎn)向架制動(dòng)試驗(yàn)機(jī)操作界面

2 打印表格的制定

對(duì)于不同的轉(zhuǎn)向架進(jìn)行不同的制動(dòng)試驗(yàn)，設(shè)置不同的操作界面和打印表格供操作者選擇。以某型動(dòng)車組為例，前、后輪對(duì)的制動(dòng)夾鉗和踏面清掃器共3套管路和對(duì)外接口，按規(guī)定各進(jìn)行1次保壓氣密性試驗(yàn)，在700 kPa～735 kPa內(nèi)保壓10 min，壓降不超過(guò)20 kPa；以輪對(duì)為單位的制動(dòng)夾鉗和4個(gè)踏面清掃器作為整體分別進(jìn)行5次動(dòng)作試驗(yàn)，前者在200 kPa～220 kPa下制動(dòng)夾鉗應(yīng)壓緊輪盤或軸盤，后者在500 kPa～520 kPa壓力下踏面清掃器應(yīng)壓緊車輪踏面。這些數(shù)據(jù)均應(yīng)記錄在表格上并存檔，電子文檔可保存、復(fù)制、打印。表格的設(shè)計(jì)主要根據(jù)試驗(yàn)項(xiàng)點(diǎn)決定，為全面記錄數(shù)據(jù)，表格設(shè)計(jì)十分重要，盡量減少操作者動(dòng)筆量，操作者只需打勾和簽名，動(dòng)車組號(hào)和車號(hào)及計(jì)算機(jī)時(shí)鐘內(nèi)置的試驗(yàn)日期和時(shí)間等全可打印。某車的試驗(yàn)表格如表1所示。

表1 轉(zhuǎn)向架氣密性試驗(yàn)和動(dòng)作試驗(yàn)表

3 結(jié)束語(yǔ)

該新型轉(zhuǎn)向架制動(dòng)試驗(yàn)機(jī)滿足設(shè)計(jì)功能需求，已使用一年有余，在轉(zhuǎn)向架正常條件下，整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程不到30 min。相對(duì)于既有設(shè)備，試驗(yàn)效率大大提高，操作者的勞動(dòng)強(qiáng)度和書寫量大大減少，受到了操作者的高度認(rèn)可，同時(shí)預(yù)留了信息化接口，可滿足后續(xù)的進(jìn)一步需求。該試驗(yàn)裝置已獲得國(guó)家實(shí)用新型專利?！?/p>

(編輯：林素珍)

2095-5251(2016)01-0014-02

2014-05-18

倪平濤(1968-)，男，博士研究生學(xué)歷，高級(jí)工程師，主要從事設(shè)計(jì)和工藝工作。

專利申請(qǐng)：一種新型轉(zhuǎn)向架制動(dòng)試驗(yàn)機(jī)(實(shí)用新型專利，專利號(hào)ZL201420427035.9)

U270.1+4

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