興百憲 楊 偉 吳政協(xié)

(1.中車戚墅堰機(jī)車車輛工藝研究所有限公司 江蘇 常州 213011；2.常州中車鐵馬科技實(shí)業(yè)有限公司 江蘇 常州 213011)

制動夾鉗單元是軌道交通車輛基礎(chǔ)制動裝置的關(guān)鍵零部件之一。液壓夾鉗由支持架和夾鉗本體通過2根支持銷連接在一起，加壓制動時，油缸工作使油缸側(cè)閘瓦先貼上制動盤面，繼續(xù)施壓，夾鉗本體在壓力作用下沿支持銷滑動使反油缸側(cè)閘瓦也貼緊制動盤面產(chǎn)生制動力(見圖1)。閘調(diào)器通過行程調(diào)節(jié)簧和摩擦桿之間的相對位移實(shí)現(xiàn)無級調(diào)整，保證閘片與盤面之間間隙為定值，其質(zhì)量性能直接影響著車輛的各項(xiàng)性能指標(biāo)。閘調(diào)器試驗(yàn)臺是集型式試驗(yàn)、例行試驗(yàn)、疲勞耐久試驗(yàn)為一體的高度自動化、智能化測試臺，可用于測試、評價、分析液壓夾鉗閘調(diào)器的產(chǎn)品性能，為提高產(chǎn)品質(zhì)量，保證產(chǎn)品可靠性提供依據(jù)。

1—支持架；2—閘調(diào)器；3—油缸；4—支持銷；5—本體；6—閘片。圖1 液壓夾鉗基本工作結(jié)構(gòu)圖

1 試驗(yàn)臺構(gòu)成描述

液壓夾鉗閘調(diào)器試驗(yàn)臺主要由支撐主體、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)、安全防護(hù)系統(tǒng)、測試主體、可視化系統(tǒng)構(gòu)成。支撐主體下端為保證強(qiáng)度，采用型材焊接結(jié)構(gòu)；上端部分采用輕量化的鋁合金型材組裝拼接，兩側(cè)為透明亞克力板，前部上端裝有顯示屏，后端設(shè)有門，便于設(shè)備維修。

安全防護(hù)系統(tǒng)前端采用安全光柵，后端門安裝有安全防護(hù)裝置；人員調(diào)試設(shè)備或進(jìn)行測試時，禁止設(shè)備啟動；當(dāng)產(chǎn)品測試出現(xiàn)異常時，塔燈會報警進(jìn)行提示。

可視化系統(tǒng)采用人機(jī)交互界面，試驗(yàn)數(shù)據(jù)可視化顯示。數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)可對例行試驗(yàn)和型式試驗(yàn)測試數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、匯總、存儲和分析。

測試主體主要由輸送系統(tǒng)、夾緊系統(tǒng)、拉伸系統(tǒng)、稱重系統(tǒng)構(gòu)成。

夾緊系統(tǒng)由底端和頂端夾緊固定裝置構(gòu)成。頂端夾緊固定裝置由傳感器監(jiān)測氣爪與閘調(diào)器間的位置，實(shí)現(xiàn)精確抓取；底端夾緊固定裝置由液壓夾鉗單元閘調(diào)器底端定位，兩側(cè)氣缸夾緊固定。

輸送系統(tǒng)由無桿氣缸驅(qū)動，將產(chǎn)品沿直線導(dǎo)軌從產(chǎn)品安裝位自動輸送至產(chǎn)品檢測位。

稱重系統(tǒng)將產(chǎn)品置于安裝位，底端頂升氣缸處于伸出位置，頂升盤處于下降底端。產(chǎn)品此時置于稱重傳感器上，測量其重量。測試完成后，氣缸收縮連接塊推動連接柱將頂升盤中閘調(diào)器頂起，夾緊系統(tǒng)中底端夾緊固定裝置將其夾緊固定，由輸送系統(tǒng)將其輸送至產(chǎn)品檢測位。

2 測試過程描述

閘調(diào)器性能測試過程中無須人工操作，具體流程如下：將產(chǎn)品置于安裝位工裝中→啟動程序→稱重→自動夾緊→自動運(yùn)送至測試位→自動測試(數(shù)據(jù)實(shí)時檢測記錄)→測試完成→自動運(yùn)送至安裝位→稱重→輸出相關(guān)數(shù)據(jù)→測試完成。

3 測試項(xiàng)點(diǎn)和判定依據(jù)

測試項(xiàng)點(diǎn)和判定依據(jù)如表1所示。

表1 測試項(xiàng)點(diǎn)和判定依據(jù)

4 試驗(yàn)臺機(jī)能測試

該試驗(yàn)臺配有自校準(zhǔn)功能，可校驗(yàn)該試驗(yàn)臺的稱重傳感器、位移傳感器。通過計算機(jī)進(jìn)行全部測試過程的操作，實(shí)現(xiàn)了測試過程、數(shù)據(jù)采集、分析處理的自動化和智能化，提高了試驗(yàn)的測試效率。數(shù)據(jù)采集由采集卡完成，并將數(shù)據(jù)匯總，建立位移-力值(S-F)曲線；曲線示意圖如圖2所示。

圖2 復(fù)位和調(diào)節(jié)性能(S-F)曲線

復(fù)位性能測試：可直觀檢測復(fù)原彈簧力值變化，彈簧剛度等。

調(diào)節(jié)性能測試：可直觀檢測拉伸力值與位移關(guān)系，摩擦阻尼，緩解力值與摩擦阻尼關(guān)系等試驗(yàn)。

動作疲勞耐久試驗(yàn)：可直觀檢測盤片在不同磨耗狀態(tài)下，閘調(diào)器位移與拉伸位移關(guān)系(見圖3)。

圖3 動作疲勞耐久(S-F)曲線

以上曲線便于對產(chǎn)品性能的影響因素直觀對比分析。

5 結(jié)束語

液壓夾鉗閘調(diào)器試驗(yàn)臺具有人機(jī)交互界面，復(fù)位性能測試、調(diào)節(jié)性能測試和動作疲勞耐久測試的數(shù)據(jù)曲線生成、顯示，保存、調(diào)出等功能。試驗(yàn)臺的系統(tǒng)穩(wěn)定性、可靠性及控制精度可以滿足現(xiàn)有技術(shù)要求，此試驗(yàn)臺的研制極大地提高了產(chǎn)品驗(yàn)證的可靠性。