地铁制动单元的自动化测试平台控制气路系统.pdf

本发明涉及了一种地铁制动单元的自动化测试平台控制气路系统，它包括气源和待测的弹簧制动缸和常用制动缸，气源经一个减压阀后分成四条气路，各气路经不同的减压阀获得不同的测试气压后分别经球阀和电磁阀连接弹簧制动缸和常用制动缸，由球阀和电池阀所处的接通方位，使测试平台具有如下的试验系统：弹簧制动缸和常用制动缸的气路检查试验系统，泄露试验系统，间隙调整试验系统，活塞杆推力试验系统，紧急缓解试验系统。测试平台内装有位移及压力传感器，测试平台可以对制动力和制动行程进行显示。

1.  一种地铁制动单元的自动化测试平台控制气路系统，包括气源(15)和待测的弹簧制动缸(20)和常用制动缸(21)，其特征在于：
①所述气源(15)经第一减压阀(12)后分成四气路：第一气路经一个第二减压阀(11)连接一个第一球阀(3)的左位接口；第二气路经一个第三减压阀(8)和一个单向阀(7)后连接所述第一球阀(3)的右位接口和一个第二球阀(5)的左位接口；第三气路经一个第四减压阀(9)后连接所述第二球阀(5)的右位接口；第四气路经一个第五减压阀(10)后经一个第一两位两通电磁阀(19)后连接一个第三球阀(6)的右位接口；
②所述第一球阀(3)中位接口接通一个第四球阀(4)的右位接口，该第四球阀(4)的中位接口经一个第一两位三通电磁阀(1)接通所述的弹簧制动缸(20)；
③所述第二球阀(5)中位接口接通所述第三球阀(6)的左位接口，所述第三球阀(6)的中位接口经一个第二两位三通电磁阀(2)接通所述的常用制动缸(21)；
④对所述弹簧制动缸(20)和常用制动缸(21)，分别各装有一个位移传感器(N1、N2)测量其位移。

2.  根据权利要求1所述的地铁制动单元的自动化测试平台控制气路系统，其特征在于以下述调配构成多种测试系统：
①所述第一球阀(3)处于右位，第四球阀(4)处于右位，则气源(15)经所述第二气路接通弹簧制动缸(20)，构成弹簧制动缸气路检查试验系统；
②所述第二球阀(5)处于左位，第三球阀(6)处于左位，则气源(15)经所述第二气路接通常用制动缸(21)，构成常用制动缸气路检查试验系统；
③所述第二球阀(5)处于右位，第三球阀(6)处于左位，第二两位三通电磁阀(2)处于左位连接常用制动缸(21)，则气源(15)经所述第三气路接通常用制动缸(21)，构成常用制动缸的泄漏试验系统，间隙调整试验系统和活塞杆推力试验系统；
④所述第一球阀(3)处于左位，第四球阀(4)处于右位，第一两位三通电磁阀(1)处于左位连接弹簧制动缸(20)，则气源(15)经所述第一气路接通弹簧制动缸(20)，构成弹簧制动缸的泄漏试验系统，间隙调整试验系统和活塞杆推力试验系统；
⑤所述两位三通电磁阀(2)处于右位，常用制动缸处于排气状态，构成弹簧制动缸(20)紧急缓解试验系统；
⑥所述第一两位两通电磁阀(19)处在右位接通，第三球阀(6)处于右位，气源(15)经所述第四气路接通常用制动缸(21)构成强度检查试验系统。

3.  根据权利要求1所述的地铁制动单元的自动化测试平台控制气路系统，其特征在于所述气源(15)经一个过滤器(14)连接所述第一减压阀(12)，所述第一减压阀(12)的出口管路上装有一个11bar的安全阀(18)和一个储能器(16)，所述第四球阀(4)的左位接口经一个第二两位两通电磁阀(17)接通所述储能器(16)；所述安全阀(18)起溢流保护作用，过滤器(14)获得干燥除尘的压缩气体，储能器(16)存储部分压缩气体。

4.  根据权利要求1所述的一种地铁制动单元的自动化测试平台控制气路系统，其特征在于所述的第三减压阀(8)，第四减压阀(9)，第五减压阀(10)和第二减压阀(11)形成的四条气路通道分别提供0.8bar，4.0bar，8.0bar，5.3bar的测试压力。

5.  根据权利要求1所述的一种地铁制动单元的自动化测试平台控制气路系统，其特征在于所述第二两位三通电磁阀(2)前，第二球阀(5)与第三球阀(6)之间，第一两位三通电磁阀(1)前，单向阀(7)后和第二两位两通电磁阀(17)与储能器之间的管路上分别各装一个压力传感器(M1、M2、M3、M4、M5)，由传感器(M1、M2、M3、M4、M5)实时测得各对应测点的压力并显示。

地铁制动单元的自动化测试平台控制气路系统
技术领域
本发明涉及了一种地铁制动单元的自动化测试平台控制气路系统。
背景技术
地铁的站距比较短，其调速及弹簧比较频繁，对制动装置的要求很高，制动装置必须启动迅速，制动平稳，准确，制动力大。其制动性能直接关系到地铁的正常运行，制动单元是地铁正常运行的重要组成部分，在弹簧检修保养时，地铁制动单元的保养尤其重要，而目前国内的测试平台主要依靠手工操作，效率较低，时常会出现误测试，已经不能满足地铁运量大大增加的要求。
发明内容
本发明的目的是为了针对现有技术的不足，提供一种地铁制动单元的自动化测试平台控制气路系统，使其能按照规定的制动单元试验标准完成对单元制动机制动性能的检验，具有较高的自动化水平和完善的故障检测、打印测量结果等功能，结构简单，操作维护方便。从而实现高准确性，高效的单元制动机测试。
为了达到上述目的，本发明的构思是：测试平台可以对拆除闸瓦块后的整个完整的单元制动机进行测试，测试平台包括的主要系统有：弹簧制动缸和常用制动缸的气路检查试验系统，泄漏试验系统，间隙调整试验系统，活塞杆推力试验系统，紧急缓解试验系统。其测试方法的操作步骤主要有：测试系统初始化，常用制动缸或弹簧制动缸相关功能测试，常用制动缸或弹簧制动缸测试结果处理。测试平台内装有位移及压力传感器。
根据上述的发明构思，本发明采用如下技术方案：
一种地铁制动单元的自动化测试平台控制气路系统，包括气源和待测的弹簧制动缸、常用制动缸。所述气源经第一减压阀后分成四气路：第一气路经一个第二减压阀连接一个第一球阀的左位接口；第二气路经一个第三减压阀和一个单向阀后连接所述第一球阀的右位接口和一个第二球阀的左位接口；第三气路经一个第四减压阀后连接所述第二球阀的右位接口；第四气路经一个第五减压阀后，再经一个第一两位两通电磁阀，而后连接一个第三球阀的右位接口；第一球阀中位接口接通一个第四球阀的右位接口，该第四球阀的中位接口经一个第一两位三通电磁阀，而后接通所述的弹簧制动缸；第二球阀中位接口接通所述第三球阀的左位接口，第三球阀的中位接口经一个第二两位三通电磁阀，而后接通所述的常用制动缸；弹簧制动缸和常用制动缸，分别各装有一个位移传感器测量其位移。
以下述调配构成多种测试系统：所述第一球阀处于右位，第四球阀处于右位，则气源经所述第二气路接通弹簧制动缸，构成弹簧制动缸气路检查试验系统；所述第二球阀处于左位，第三球阀处于左位，则气源经所述第二气路接通常用制动缸，构成常用制动缸气路检查试验系统；所述第二球阀处于右位，第三球阀处于左位，第二两位三通电磁阀处于左位，连接常用制动缸，则气源经所述第三气路接通常用制动缸，构成常用制动缸的泄漏试验系统，间隙调整试验系统和活塞杆推力试验系统；所述第一球阀处于左位，第四球阀处于右位，第一两位三通电磁阀处于左位连接弹簧制动缸，则气源经所述第一气路接通弹簧制动缸，构成弹簧制动缸的泄漏试验系统，间隙调整试验系统和活塞杆推力试验系统；所述两位三通电磁阀处于右位，常用制动缸处于排气状态，构成弹簧制动缸紧急缓解试验系统；所述第一两位两通电磁阀处在右位接通，第三球阀处于右位，气源经所述第四气路接通常用制动缸构成强度检查试验系统。
上述气源经一个过滤器连接所述第一减压阀，所述第一减压阀的出口管路上装有一个11bar的安全阀和一个储能器，所述第四球阀的左位接口经一个第二两位两通电磁阀接通所述储能器；所述安全阀起溢流保护作用，过滤器获得干燥除尘的压缩气体，储能器存储部分压缩气体。
上述的第三减压阀、第四减压阀、第五减压阀和第二减压阀形成的四条气路通道分别提供0.8bar，4.0bar，8.0bar，5.3bar的测试压力。
上述的第二两位三通电磁阀前，第二球阀与第三球阀之间，第一两位三通电磁阀前，单向阀后，第二两位两通电磁阀与储能器之间的管路上分别各装一个压力传感器(M1、M2、M3、M4、M5)，由传感器(M1、M2、M3、M4、M5)实时测得各对应测点的压力并显示。
本发明与现有技术相比较，具有以下突出实质性特点和显著优点：
本发明的突出实质性特点是：单元制动机测试平台可以对拆除闸瓦块后的整个完整的单元制动机进行测试，测试平台内装有制动行程及气路压力传感器，测试平台可以对常用制动缸内制动力大小进行显示和对弹簧制动缸内制动力的大小进行显示，可以对常用制动缸制动行程大小进行显示和对弹簧制动缸制动行程大小进行显示，对常用制动缸内各个气路压缩空气压力进行显示和弹簧制动缸内各个气路的压缩空气压力进行显示及对总风压力大小的显示等。
本发明的显著优点：
(1)压力测量装置的测量范围保持在0-100KN之间，并能对单元制动机输出的制动力大小进行测量；常用缸的制动力测量范围为：28±2KN，弹簧缸的制动力测量范围为：≥24KN。
(2)位移测量装置的测量范围保持在0-150mm之间，并能对单元制动机的行程进行测量；常用缸和弹簧缸的行程调节性能测试为15mm。
(3)常用制动缸的压力保持在4.0bar，弹簧制动缸的压力保持在5.3bar；
(4)对进气压缩空气大小的进行实时显示和监控，保持在10-15bar，并有超压自动溢流保护阀。
附图说明
图1是本发明的系统结构示意图。
图2是系统的测试方法流程图。
具体实施方式
本发明的优选实施例结合附图详述如下：
实施例一：参见图1，本地铁制动单元的自动化测试平台控制气路系统，包括气源15和待测的弹簧制动缸20和常用制动缸21，所述气源15经第一减压阀12后分成四气路：第一气路经一个第二减压阀11连接一个第一球阀3的左位接口；第二气路经一个第三减压阀8和一个单向阀7后连接所述第一球阀3的右位接口和一个第二球阀5的左位接口；第三气路经一个第四减压阀9后连接所述第二球阀5的右位接口；第四气路经一个第五减压阀10后经一个第一两位两通电磁阀19后连接一个第三球阀6的右位接口；所述第一球阀3中位接口接通一个第四球阀4的右位接口，该第四球阀4的中位接口经一个第一两位三通电磁阀1接通所述的弹簧制动缸20；所述第二球阀5中位接口接通所述第三球阀6的左位接口，所述第三球阀6的中位接口经一个第二两位三通电磁阀2接通所述的常用制动缸21；对所述弹簧制动缸20和常用制动缸21，分别各装有一个位移传感器N₁、N₂测量其位移。
实施例二：本实施例与实施例一基本相同，特别之处是：以下述调配构成多种测试系统：
①所述第一球阀3处于右位，第四球阀4处于右位，则气源15经所述第二气路接通弹簧制动缸20，构成弹簧制动缸气路检查试验系统；
②所述第二球阀5处于左位，第三球阀6处于左位，则气源15经所述第二气路接通常用制动缸21，构成常用制动缸气路检查试验系统；
③所述第二球阀5处于右位，第三球阀6处于左位，第二两位三通电磁阀2处于左位连接常用制动缸21，则气源15经所述第三气路接通常用制动缸21，构成常用制动缸的泄漏试验系统，间隙调整试验系统和活塞杆推力试验系统；
④所述第一球阀3处于左位，第四球阀4处于右位，第一两位三通电磁阀1处于左位连接弹簧制动缸20，则气源15经所述第一气路接通弹簧制动缸20，构成弹簧制动缸的泄漏试验系统，间隙调整试验系统和活塞杆推力试验系统；
⑤所述两位三通电磁阀2处于右位，常用制动缸处于排气状态，构成弹簧制动缸20紧急缓解试验系统；
⑥所述第一两位两通电磁阀19处在右位接通，第三球阀6处于右位，气源15经所述第四气路接通常用制动缸21构成强度检查试验系统。
实施例三：本实施例与实施例一基本相同，特别之处如下：所述气源15经一个过滤器14连接所述第一减压阀12，所述第一减压阀12的出口管路上装有一个11bar的安全阀18和一个储能器16，所述第四球阀4的左位接口经一个第二两位两通电磁阀17接通所述储能器16；所述安全阀18起溢流保护作用，过滤器14获得干燥除尘的压缩气体，储能器16存储部分压缩气体。所述的第三减压阀8，第四减压阀9，第五减压阀10和第二减压阀11形成的四条气路通道分别提供0.8bar，4.0bar，8.0bar，5.3bar的测试压力。所述第二两位三通电磁阀2前，第二球阀5与第三球阀6之间，第一两位三通电磁阀1前，单向阀7后和第二两位两通电磁阀17与储能器之间的管路上分别各装一个压力传感器M1、M2、M3、M4、M5，由传感器M1、M2、M3、M4、M5实时测得各对应测点的压力并显示。
各种试验的基本要求如下：泄漏试验包括常用制动缸和弹簧制动缸，常用制动缸充气至4.0Bar，误差±0.1Bar，应无任何泄漏，弹簧制动缸充气至5.3Bar，误差±0.1Bar。对常用制动缸，泄漏试验进行前，首先检测气路，通入0.8Bar气体，第一球阀3左位，第二球阀5左位，第三球阀6左位，单向阀7开即可，此时压力传感器M1、M2、M4实时显示压力的大小，然后进行4.0Bar的试验，将第二球阀5转向右位，单向阀7关，压力传感器M1、M2的压力大小实时显示。对弹簧制动缸，所需的压力大，仍需首先检测气路，通入0.8Bar气体，第一两位三通电磁阀1右位，第一球阀3右位，第四球阀4右位，单向阀7开即可，此时压力传感器M3、M4实时显示压力的大小，且M3＝M4，然后进行5.3Bar的试验，将第一球阀3转左位，单向阀7关，压力传感器(M3)的压力大小实时显示。
间隙调整试验：常用制动缸间隙调整器的每次行程约为5mm，先将第二两位三通电磁阀2置于右位将制动缸中的压力空气释放，位移传感器读出此时位置，再将该阀2转至左位，施行制动，将此时位移数值读出，两次位移传感器差值即为调节的间隙。测得此值后再将该阀2转至右位。反复多次对该阀2进行施加和缓解制动可以测得常用制动缸最大的踏面制动行程应为20～22mm，且每次作用的调节量小于踏面制动所设定的行程5mm。同理，反复多次对第一两位三通电磁阀1进行施加和缓解制动同样可以测得弹簧制动缸间隙调整器的每次间隙为2mm，而踏面的制动行程为20～22mm。
活塞杆推力试验：常用制动时，其压力在4.0Bar下，活塞杆的推力为28KN，误差为±7％(2KN左右)，将第二球阀5置于右位，并将压力传感器装入负载筒的空腔内，使用第二两位三通电磁阀2多次进行制动和缓解，完成最大位移后，显示其最大的推力。弹簧制动时，其压力在5.3Bar下，活塞杆的推力≥24KN，第一两位三通电磁阀1置于右位，读出此时的位移数值，再将该阀1置于左位，同样的，对该阀1多次的制动和缓解，完成最大的位移，得到所需的推力，即可通过传感器测出。
紧急缓解试验：实施手动缓解，在对弹簧制动缸机械缓解时，其常用阀缸应处于排气状态，将该阀1转至右位，此时制动力由弹簧产生，可以通过压力传感器读出，当拨出缓解销子时，其读数将降至零。
本发明的系统测试方法流程图参见图2，测试的步骤如下：首先对系统进行数据初始化，初始化完成之后输入系统的信息，包括测试日期，测试人员身份、工号，单元制动机的编号，而后进入测试过程，测试过程分为常用制动缸测试模块和弹簧制动缸测试模块，测试首先进行的是常用制动缸和弹簧制动缸的进气压力输入检验，常用制动缸输入4.0bar，弹簧制动缸输入5.3bar，而后进行下面的测试内容：泄漏试验，间隙调节试验(包括单次间隙调节和总的调节行程)，活塞杆推力试验，弹簧制动缸缓解试验。以上测试内容完成后，检验整个测试过程是否正常，而后排气减压，界面显示结果，数据自动保存，打印结果，结束测试。