一種新型高效轉(zhuǎn)向架制動試驗機的研制

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)

一種新型高效轉(zhuǎn)向架制動試驗機的研制

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)向架制動試驗機的主要功能、原理、結(jié)構(gòu)和試驗表格。

高效；轉(zhuǎn)向架；制動；試驗機

動車組轉(zhuǎn)向架一般有2套制動管路，分別負責(zé)前、后輪對制動夾鉗的壓縮空氣傳輸，對于裝有踏面清掃器的轉(zhuǎn)向架，還有負責(zé)4個踏面清掃器共用的1套管路，這樣，二軸轉(zhuǎn)向架一般最多有3個對外氣路接口。由于制動對行車安全的極端重要性，轉(zhuǎn)向架組裝完成后，應(yīng)對轉(zhuǎn)向架制動管路和踏面清掃器的管路與接頭進行氣密性試驗，以及對制動夾鉗和踏面清掃器進行動作試驗。國內(nèi)現(xiàn)有的轉(zhuǎn)向架制動試驗機，一般只有一根輸出管路，試驗數(shù)據(jù)大部分依靠手工記錄，因此試驗耗時較長，且存在操作者記錄錯誤甚至造假的可能。針對這些不足，廣東南車軌道交通車輛有限公司研制了一種新型轉(zhuǎn)向架制動試驗機。該試驗機具有3根對外管路接口，可同時對前、后輪對的制動夾鉗和踏面清掃器的連接管路及接頭進行氣密性試驗。由于配備有工控機和觸摸屏及打印機，所有試驗只需通過鼠標(biāo)或手指點擊觸摸屏按鈕即可控制試驗進行，試驗結(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。該機研制成功后，經(jīng)過近一年的使用，結(jié)果表明降低了勞動強度，大大地縮短了工作時間。

1 制動機的功能和原理及結(jié)構(gòu)組成

1.1 制動機的功能

針對現(xiàn)有轉(zhuǎn)向架制動試驗機的不足和現(xiàn)場的供氣條件，該機必須具備如下功能：

(1)試驗機應(yīng)有3根對外接口氣路，可對轉(zhuǎn)向架的前、后輪對的制動夾鉗和具有踏面清掃器的管路與接頭同時進行氣密性保壓試驗，或者讓其在充氣間隔不到1 min內(nèi)同時試驗，后者相對前者只是氣密性試驗總時間增加不到2 min，但該方式可減小增壓缸的體積；

(2)全過程既可自動試驗，亦可手動試驗；試驗機對外接口相互獨立，可以只選擇任1路或2路進行試驗，這對存在泄漏的條件下重新試驗特別適用；

(3)設(shè)備的每個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)立即停止動作；

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

(5)對于前、后輪對的制動夾鉗和踏面清掃器的5次動作試驗，要求每次動作間隔不到10 s；

(6)應(yīng)有氣壓表對傳感器測試數(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，操作者仍繼續(xù)使用的錯誤，當(dāng)傳感器損壞后可將儀表盤上的數(shù)據(jù)填寫在試驗表格中，不至于影響生產(chǎn)，這實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，試驗機應(yīng)具有再過濾和增壓功能；

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

1.2 制動試驗機的原理

根據(jù)試驗機所需的功能，選擇了較為簡單的氣路原理(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+觸摸顯示屏。制動試驗機進氣口連接到風(fēng)源，氣體從進氣管進入試驗機內(nèi)部，經(jīng)過濾器過濾后進入3條制動氣路，制動氣路包含有電磁閥、增壓泵等零件，氣體經(jīng)過制動氣路壓力控制后，通過圖中三位五通閥DF7進入3個含有電磁閥DF4 、DF5和DF6相互獨立的輸出口進入轉(zhuǎn)向架管路。由于3個輸出口端設(shè)有氣壓傳感器，傳感器將檢測到的氣壓信號反饋至工控機，工控機再控制各電磁閥動作，從而使輸出口的氣壓達到試驗要求，自動實現(xiàn)轉(zhuǎn)向架制動系統(tǒng)的空氣管路氣密性、制動動作、快排、慢排等性能試驗。

圖1 轉(zhuǎn)向架制動試驗機原理圖

1.3 制動試驗機的結(jié)構(gòu)組成

轉(zhuǎn)向架制動試驗機由箱體、進氣管路、濾清器、電動式增壓缸、若干電磁閥、氣壓表、工控機(含觸摸屏、鍵盤)、打印機、連接管路、3條法國佩釜(prevost)公司生產(chǎn)的軟管和管接頭等組成。此軟管十分柔軟、極耐磨損且強度高，其管接頭采用即插即用型，且可旋轉(zhuǎn),使用壽命達10萬次；密封螺母正常條件下無須使用扳手，只需手動擰緊即可，所以極大地提高了連接效率。制動試驗機工作時的整體外觀如圖2所示，操作界面如圖3所示。

圖2 轉(zhuǎn)向架制動試驗場景

圖3 轉(zhuǎn)向架制動試驗機操作界面

2 打印表格的制定

對于不同的轉(zhuǎn)向架進行不同的制動試驗，設(shè)置不同的操作界面和打印表格供操作者選擇。以某型動車組為例，前、后輪對的制動夾鉗和踏面清掃器共3套管路和對外接口，按規(guī)定各進行1次保壓氣密性試驗，在700 kPa～735 kPa內(nèi)保壓10 min，壓降不超過20 kPa；以輪對為單位的制動夾鉗和4個踏面清掃器作為整體分別進行5次動作試驗，前者在200 kPa～220 kPa下制動夾鉗應(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)計主要根據(jù)試驗項點決定，為全面記錄數(shù)據(jù)，表格設(shè)計十分重要，盡量減少操作者動筆量，操作者只需打勾和簽名，動車組號和車號及計算機時鐘內(nèi)置的試驗日期和時間等全可打印。某車的試驗表格如表1所示。

表1 轉(zhuǎn)向架氣密性試驗和動作試驗表

3 結(jié)束語

該新型轉(zhuǎn)向架制動試驗機滿足設(shè)計功能需求，已使用一年有余，在轉(zhuǎn)向架正常條件下，整個試驗過程不到30 min。相對于既有設(shè)備，試驗效率大大提高，操作者的勞動強度和書寫量大大減少，受到了操作者的高度認可，同時預(yù)留了信息化接口，可滿足后續(xù)的進一步需求。該試驗裝置已獲得國家實用新型專利。□

(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，高級工程師，主要從事設(shè)計和工藝工作。

專利申請：一種新型轉(zhuǎn)向架制動試驗機(實用新型專利，專利號ZL201420427035.9)

U270.1+4

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