顧本蘭　王帥　趙晶晶　符建維

摘 要：確保液壓制動夾鉗技術(shù)狀態(tài)對城市軌道交通車輛安全運行非常重要，本文主要介紹了用于液壓制動夾鉗強度試驗、靈敏度試驗、測力試驗與總行程試驗、泄露試驗、緩解間隙試驗等試驗的測試設(shè)備設(shè)計與應(yīng)用。本文介紹了測試設(shè)備的設(shè)計方案及控制臺、液壓系統(tǒng)、機械工裝及電氣測控系統(tǒng)及人機交互系統(tǒng)主要結(jié)構(gòu)部分的設(shè)計。

關(guān)鍵詞：液壓制動夾鉗 試驗設(shè)備 結(jié)構(gòu)方案

1 引言

城市軌道交通設(shè)備液壓制動夾鉗例行試驗主要包括強度試驗強度試驗、靈敏度試驗、測力試驗與總行程試驗、泄露試驗、緩解間隙試驗等。通過對液壓制動夾鉗輸入一路液壓壓力，按照實驗大綱進行保壓不同時長或不保壓測量閘片壓力值、泄露量等數(shù)據(jù)，并將測試結(jié)果與實驗大綱規(guī)定的數(shù)值進行比較，判定制動夾鉗的技術(shù)狀態(tài)是否合格。

2 總體設(shè)計方案

本文介紹的測試設(shè)備主要由電氣控制系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)（包括液壓站、液壓管路系統(tǒng)等）、機械工裝（液壓制動夾鉗安裝工裝及輸出力檢測機構(gòu)）及人機交互系統(tǒng)四部分組成。采用整體集成式設(shè)計，主要元器件包括工控機、顯示器、打印機、壓力傳感器、電磁閥、I/O測控模塊、力傳感器、位移傳感器等組成。設(shè)備關(guān)聯(lián)關(guān)系圖如下：

3 設(shè)備主要結(jié)構(gòu)部分設(shè)計方案

3.1 電氣控制系統(tǒng)

主要包括動力部分和控制部分，其中動力部分采用電機動力開關(guān)及其啟動控制;控制部分：使用PLC進行數(shù)據(jù)采集及控制，觸摸屏顯示設(shè)備狀態(tài)及設(shè)置設(shè)備參數(shù)?？刂齐妷翰捎肈C24V，保證安全性。壓力調(diào)整及流量調(diào)整控制都通過PLC完成。并設(shè)計超壓保護、回油堵塞保護、電機超載保護、液位保護、流量計保護等等。當(dāng)出現(xiàn)報警時，進行相應(yīng)保護動作，并報警燈閃耀，人機界面中顯示報警內(nèi)容，提示操作人員如何處理。

3.2 液壓系統(tǒng)

液壓系統(tǒng)由液壓油源、控制閥類、壓力傳感器、液壓油缸、液壓輔件和吸油裝置等組成。液壓泵站為產(chǎn)品試驗過程中的所有試驗項點提供油源。液壓控制閥類用于控制油液的壓力、流量和方向，保證執(zhí)行元件按照負載的需求進行工作。液壓壓力傳感器、壓力表用于測量液壓系統(tǒng)的壓力。液壓輔件包括液壓管道和接頭。吸油裝置用于試驗完成后抽取被試品中未排完的液壓油，防止液壓油漏出污染試驗廠房。主要原理圖如下圖3所示。

液壓泵站配置冷卻裝置，保證設(shè)備正常連續(xù)工作時油液溫度不超過60℃，且泵站配備溫度傳感器，當(dāng)油液超過規(guī)定溫度時設(shè)備將報警。液壓泵站安裝了液位傳感器，當(dāng)液位過低時報警，以提醒及時加注液壓油，防止液壓油泵的吸空。

輸出力試驗時，啟動液壓站，通過手動調(diào)節(jié)旋鈕，通過人工觀察液壓壓力表，同時通過緩慢調(diào)節(jié)液壓調(diào)節(jié)旋鈕，使液壓輸出壓力達到指定壓力值，待穩(wěn)定后，通過夾鉗測力表顯示液壓夾鉗輸出力值。泄漏試驗時，啟動液壓站，通過手動調(diào)節(jié)旋鈕，通過人工觀察液壓壓力表，同時通過緩慢調(diào)節(jié)液壓調(diào)節(jié)旋鈕，使液壓輸出壓力達到指定壓力值，待穩(wěn)定后，將液壓管路手動截止閥判斷，觀察液壓壓力表壓力值是否下降，同時觀察是否有液壓油滲漏現(xiàn)象。

3.3 機械工裝

機械工裝主要由液壓夾鉗安裝工裝、輸出力檢測機構(gòu)。液壓夾鉗安裝工裝用于安裝被試液壓夾鉗。輸出力檢測機構(gòu)包括模擬假盤及假盤調(diào)節(jié)裝置。假盤調(diào)節(jié)裝置主要由假盤推出機構(gòu)、安裝框架、假盤豎向調(diào)節(jié)機構(gòu)、假盤橫向調(diào)節(jié)機構(gòu)等組成。假盤推出機構(gòu)安裝在直線軸承上，當(dāng)進行測試時，由油缸進行推出;當(dāng)做完試驗時，由油缸拉回。假盤橫向調(diào)節(jié)機構(gòu)由直線軸承及導(dǎo)向軸構(gòu)成，可自動調(diào)節(jié)假盤距離液壓制動器二側(cè)的間距，來控制液壓夾鉗制動器的輸出力誤差。模擬假盤由傳感器安裝板及增厚板組成，通過更改增厚板的厚度，可滿足不同夾鉗的試驗要求。

3.4 人機交互系統(tǒng)

包括工控機、顯示器、測控軟件等。工控機在試驗過程中完成指令輸入，并從PLC 讀取試驗數(shù)據(jù)，完成數(shù)據(jù)的存儲與生成報表。顯示屏用作顯示設(shè)備，試驗的操作可實現(xiàn)全部采用觸摸屏的觸摸控制。測控軟件具有用戶管理、硬件設(shè)備參數(shù)管理、報表打印、歷史數(shù)據(jù)查詢等功能。

4 結(jié)語

本文所介紹的試驗設(shè)備主要由工控機、顯示器、打印機、壓力傳感器、電磁閥、I/O測控模塊、力傳感器、位移傳感器等組成，是一種結(jié)構(gòu)可靠，自動化程度高、高精度、高效的試驗設(shè)備，具備較強的推廣意義和價值。