動車組電磁閥檢測試驗臺的研制

摘要：動車組電磁閥檢測試驗臺結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，靈活，可以對電磁閥多工作性能指標(biāo)進行檢測，在實際工作中杜絕了沒有判斷標(biāo)準(zhǔn)和檢測的依據(jù)人為觀察，外觀檢查進行判斷電磁閥性能。電磁閥檢測試驗臺的研制，為準(zhǔn)備再次上車的電磁閥進行性能鑒定具有重要意義。

關(guān)鍵詞：電磁閥;試驗臺;檢測;研制

一、研制背景

電磁閥是動車組油、水、氣管路重要控制部件，它的性能好壞直接影響列車系統(tǒng)的穩(wěn)定性和行車安全。隨著高速列車的發(fā)展，動車組數(shù)量的增加，電磁閥的故障率逐年增加，電磁閥單價昂貴，以往對損壞的電磁閥均采取以舊換新的處理方式，由此產(chǎn)生大量的成本開支。如果能夠通過對故障的電磁閥進行集中維修，修復(fù)再利用就可以實現(xiàn)節(jié)支創(chuàng)收，但對于維修后的電磁閥是否能夠滿足工作所需要的特性，目前鐵路的維修單位并沒有專業(yè)的檢測設(shè)備，大多只能通過人為觀察，外觀檢查進行判斷，對電磁閥的具體性能參數(shù)，如電磁閥動作性能、氣密性，開閥流量，線圈阻值，沒有判斷標(biāo)準(zhǔn)和檢測的依據(jù)。因此，開發(fā)用于動車組電磁閥工作性能的檢測試驗臺，為準(zhǔn)備再次上車的電磁閥進行性能鑒定具有重要意義。

二、動車組電磁閥檢測試驗臺研制思路

動車組電磁閥檢測試驗臺所要解決的技術(shù)問題是提供一種可實現(xiàn)電磁閥動作靈活性、電磁閥關(guān)閉的氣密性，電磁閥開啟后的流量狀態(tài)，線圈阻值等重要性能自動檢測的用于動車組電磁閥工作性能的檢測試驗臺。為解決上述技術(shù)問題，動車組電磁閥檢測試驗臺是按如下方式實現(xiàn)的：動車組電磁閥檢測試驗臺包括試驗臺本體，試驗臺本體下方的箱體內(nèi)設(shè)置氣泵和風(fēng)缸，試驗臺本體中部為工作平臺，工作平臺上設(shè)置有若干組定位氣缸，氣泵通過氣缸電磁閥為定位氣缸提供氣源，定位氣缸的缸體固定連接于工作平臺上，活塞桿的端部設(shè)置定位卡頭，定位卡頭壓緊固定在待測電磁閥的閥體出口端;工作平臺上設(shè)置快速對接充氣頭，快速對接充氣頭與定位氣缸一一對應(yīng)設(shè)置，快速對接充氣頭端部為錐形的密封頭，密封頭壓緊固定在待測電磁閥的閥體入口端，快速對接充氣頭通過風(fēng)缸放氣電磁閥與風(fēng)缸連通;氣泵通過風(fēng)缸充氣電磁閥為風(fēng)缸提供氣源;風(fēng)缸上設(shè)置壓力檢測傳感器;試驗臺本體的上方為檢測狀態(tài)顯示工作臺;檢測狀態(tài)顯示工作臺內(nèi)置工控機，工控機與氣缸電磁閥、風(fēng)缸充氣電磁閥、壓力檢測傳感器、待測電磁閥、電壓及電流采集模塊及氣缸電磁閥構(gòu)成電連接。定位卡頭為錐形狀，定位卡頭的內(nèi)部為空腔，頂部設(shè)置氣流入口，底部設(shè)置氣流出口，底部中心位置處設(shè)置連接孔，用于跟定位氣缸的活塞桿固定連接。電壓及電流采集模塊與待測電磁閥構(gòu)成電連接，可將采集到的待測電磁閥線圈的電壓及電流信號反饋至工控機。壓力檢測傳感器采集風(fēng)缸內(nèi)部壓力，并將信號反饋至工控機。檢測狀態(tài)顯示工作臺上設(shè)置總開關(guān)、顯示器、風(fēng)壓顯示表、工作電源指示燈、電壓顯示表、電流顯示表、診斷閥指示燈及通道工作指示燈。

三、電磁閥的檢測工藝流程

1.打開總開關(guān)，工控機開啟，氣泵開始工作，風(fēng)壓顯示表顯示風(fēng)壓，工作電源指示燈點亮。

2.電磁閥的自動固定：將待測電磁閥放置于定位氣缸與快速對接充氣頭之間，通過顯示屏觸碰待測電磁閥固定按鈕后，定位氣缸的活塞桿伸出，快速對接充氣頭與定位卡頭分別壓入待測電磁閥的閥體入口端及閥體出口端，將待測電磁閥固定，待測電磁閥固定完畢后該檢測位置的通道工作指示燈點亮。

3.電磁閥的開關(guān)動作檢測：通過顯示屏觸碰開關(guān)動作檢測按鈕后，診斷閥指示燈點亮，待測電磁閥處于被診斷狀態(tài);工控機會控制電磁閥開啟及關(guān)閉動作10次，并記錄每次的閥芯的動作是否到位;該記錄是通過電磁閥兩端的電壓值的檢測信號來判定的，當(dāng)電磁閥開啟和關(guān)閉時，其中心磁柱的位置會發(fā)生變化，中心磁柱的變化會使得電磁閥線圈的電感量發(fā)生變化，最終通過檢測信號變化來判斷電磁閥是否正常開啟和關(guān)閉。

4.電磁閥的氣密性檢測：通過顯示屏觸碰氣密性檢測按鈕后，診斷閥指示燈點亮，待測電磁閥處于關(guān)閉狀態(tài);風(fēng)缸充氣電磁閥開啟，氣泵開始往風(fēng)缸內(nèi)充入氣體，壓力檢測傳感器實時檢測風(fēng)缸內(nèi)部壓力，當(dāng)風(fēng)缸內(nèi)部充氣壓力達(dá)到3公斤時，風(fēng)缸充氣電磁閥關(guān)閉;然后，風(fēng)缸放氣電磁閥開啟，待測電磁閥處于關(guān)閉狀態(tài)保持1分鐘，采集1分鐘內(nèi)壓力檢測傳感器檢測的風(fēng)缸內(nèi)部壓力的數(shù)值，并繪制壓力變化曲線，通過顯示屏顯示曲線，來判定待測電磁閥的氣密性是否正常。

5.電磁閥的流量檢測：通過顯示屏觸碰流量檢測按鈕后，診斷閥指示燈點亮，待測電磁閥處于關(guān)閉狀態(tài);風(fēng)缸充氣電磁閥的開啟，氣泵開始往風(fēng)缸內(nèi)充入定量的氣體（定量氣體可以根據(jù)氣泵的充氣壓力及氣泵的充氣口的截面積來計算充氣時間，通過充氣時間把控來實現(xiàn)定量氣體的充入），壓力檢測傳感器實時檢測風(fēng)缸內(nèi)部壓力;充氣完畢后，風(fēng)缸充氣電磁閥關(guān)閉;然后，風(fēng)缸放氣電磁閥開啟，待測電磁閥開啟，工控機內(nèi)置計時器同步計時，風(fēng)缸內(nèi)氣體通過電磁閥后流出;當(dāng)壓力檢測傳感器檢測到風(fēng)缸內(nèi)部壓力小于設(shè)定壓力值時，計時停止;通過計算可得出電磁閥開啟狀態(tài)下的流量值。

四、結(jié)語

動車組電磁閥檢測試驗臺投入生產(chǎn)后方便維修后的電磁閥做各種性能試驗，判斷是否符合動車組車上使用標(biāo)準(zhǔn)。電磁閥試驗臺，可以快速準(zhǔn)確判斷電磁閥故障，同時方便對修復(fù)后的電磁閥做性能鑒定，提高了工作效率。

作者簡介：劉旭（1989-），漢，安徽人，研究方向：智能檢測。