白帆

摘要：104閥與120閥全稱為104空氣控制閥與120空氣控制閥，用于控制列車運行及制動時的風壓控制，是車輛基礎制動系統(tǒng)的重要部分。其中滑閥的工作面是其總成的主要工作部分，滑閥的平面度的高低對于保證滑閥的工作性能有重要影響。目前，沒有一種合適的檢測系統(tǒng)能對104閥與120閥的平面度進行準確檢測。

為解決此問題，本文提供一種用于制動閥滑閥組件工作面平面度測試的系統(tǒng)及測試方法，能夠對104閥和120閥滑閥工作面平面度進行準確檢測。

關鍵詞：120閥;滑閥;平面度

1方案的經(jīng)濟可行性

1.1產(chǎn)品銷售收入與銷售稅金機器附加估算

（1）達產(chǎn)年的產(chǎn)品規(guī)模及預計產(chǎn)品銷售價格如下：

序號 產(chǎn)品名稱 產(chǎn)品規(guī)模

（臺） 銷售價格（含稅）

（萬元）

1 滑閥平面度檢測試驗臺 5 15-20

（2）財務盈利指標如下：項目所得稅前財務內(nèi)部收益率FIRR為29.69%，財務凈現(xiàn)值FNPV（ic=10%）為6.33萬元，靜態(tài)投資回收期為0.5年（含建設期1年）。項目所得稅后財務內(nèi)部收益率為23.69%，財務凈現(xiàn)值（ic=10%）為4.93萬元，靜態(tài)投資回收期為0.5年（含建設期1年）。上述指標表明，本項目能獲得較好的投資收益率，項目在財務上是可行的。

1.2不確定性分析

以設計生產(chǎn)能力利用率來表示項目的盈虧平衡點BEP，即

本項目只要生產(chǎn)能力利用率達到設計生產(chǎn)能力的56.28%就能夠保本經(jīng)營而不發(fā)生虧損。

3系統(tǒng)組成與測試原理

3.1系統(tǒng)工作原理

首先對氣動量儀的風源壓力進行調節(jié)，調定至500kpa左右，然后將內(nèi)平面測試頭或者外平面測試頭置于所需檢測的滑閥的內(nèi)平面或外平面上，將測試頭與滑閥的平面對齊，打開氣動量儀，根據(jù)氣動量儀流量變化對應的高度變化情況，生成反映滑閥形態(tài)的示意圖，觀察顯示器中的示意圖，若顯示器中顯示形態(tài)為中間凸起導致的不合格，則停止測試，將測試后的滑閥取下重新進行研磨，著重研磨中間凸起的部位，研磨后重新進行平面度的檢測;若顯示器中顯示形態(tài)為中間凹陷導致的不合格，則停止測試，將測試后的滑閥取下重新進行研磨，著重研磨兩邊凸起的部位，研磨后重新進行平面度的檢測;若顯示器中顯示結果為合格，則檢測完畢，滑閥無需重新進行加工。

3.2平面度判斷原理

所述的根據(jù)氣動量儀流量變化對應的高度變化情況，生成反映滑閥形態(tài)的示意圖指的是，氣動量儀工作時，通過內(nèi)平面測試頭或者外平面測試頭輸出壓力相同的氣流，當氣流遇到滑閥平面的測試區(qū)域時，根據(jù)伯努利定理，由于不同孔位所對應的區(qū)域與內(nèi)平面測試頭或者外平面測試頭平面距離不同，所對應的流量也不同，利用氣動量儀內(nèi)部的流量傳感器測試不同位置的流量區(qū)別，能夠在氣動量儀內(nèi)部定量的換算出不同位置與內(nèi)平面測試頭或者外平面測試頭工作平面的距離，若其距離為兩側遠，中間近，則對應的滑閥平面形狀為凸;若兩側近，中間遠，則為凹。

3.3結構設計方案

如圖所示，用于制動閥滑閥組件工作面平面度測試的系統(tǒng)，包括：機架1、儲風缸2、過濾器3和氣動量儀4，儲風缸2、過濾器3都固定于機架1的底板上，儲風缸2位于過濾器3的前方，氣動量儀4利用螺栓固定于機架1上部的橫梁上，風源經(jīng)過過濾器3后進入儲風缸2進行穩(wěn)壓，然后輸出至氣動量儀4。所述的動量儀4有8個，用分路接頭與儲風缸2連通。在機架1的上部，氣動量儀4旁設置有顯示器5，顯示器5與電腦主機8、穩(wěn)壓電源9，顯示器5利用固定于機架1的前面板上，電腦主機8放置于顯示器5下后方，穩(wěn)壓電源9置于機架1的底板上，電腦主機8的后方，電腦主機8分別與顯示器5、穩(wěn)壓電源9、連接。顯示器5下部設置有按鈕6。所述的機架1上部有工作臺。

機架1為固定其它部件的基礎，儲風缸2、過濾器3固定于機架1的底板上，氣動量儀4固定于機架1的中間橫梁上，數(shù)量為8個。顯示器5固定于機架1的正面面板上。按鈕6位于顯示器5的下方，與機架1正面面板固定，數(shù)量為3個。內(nèi)平面測試頭7利用軟管與氣動量儀4連接，試驗時將其從中部的抽屜中取出置于待測閥面上使用。電腦主機8置于機架1的底板前部，穩(wěn)壓電源9置于機架1的底板前部，與電腦主機8及儲風缸2相鄰，穩(wěn)壓電源9周圍有隔離罩。

3.4設備、材料、元器件選型方案

氣動量儀采用費斯托高精度氣動量儀，電磁閥采用中國電科33所生產(chǎn)的58133電磁閥，管路部分使用銅管連接，外部結構使用鈑金與結構件結合的方式。

3.5試驗方案

首先將測頭置于檢測位置，使測頭邊緣對齊閥平面邊緣，然后觀察實測值與合格值范圍區(qū)別，對顯示值與合格標準進行比較，比較后進行排風，夾具松開將閥取下，整個試驗過程結束。

4關鍵技術及解決

4.1關鍵技術

所涉及的關鍵技術如下：制動閥各個結合面的檢測;平面度的定量判斷;檢測數(shù)據(jù)的采集上傳、存儲、決策分析、查詢、打印;實現(xiàn)自動測試、判斷、分類，全部作業(yè)時間不超過1分鐘/個;設備自檢功能。

4.2解決途徑

使用高精度氣動量儀結合高加工精度的測頭實現(xiàn)各個結合面的有效檢測設計平面度判斷算法實現(xiàn)平面度的精確判斷;使用微機控制系統(tǒng)對試驗過程全程自動記錄，檢測結果自動計算，通過IO與微控部分連接進行傳輸;在控制軟件內(nèi)設計檢測數(shù)據(jù)的采集上傳、存儲、決策分析、查詢、打印;通過流程的優(yōu)化設計及氣動元件、管路等優(yōu)化選型設計，經(jīng)過多次試驗，試驗時間已經(jīng)縮短至3分鐘左右。

5結語

綜上，本文主要闡述了一種新型制動閥平面度檢測系統(tǒng)的研究內(nèi)容，可供有關人士參考。

參考文獻

[1] 120型貨車空氣制動機主閥研磨工藝[J]. 杜新民 高恒. 機車車輛工藝.2013.

[2]120型控制閥平面研磨步驟方法[J].邊偉.哈爾濱鐵道科技.2014.