LCJ-3型緩沖器落錘試驗(yàn)機(jī)研制分析

摘 要:通過在已研制的緩沖器落錘試驗(yàn)機(jī)基礎(chǔ)上，借鑒國外標(biāo)準(zhǔn)，研制出新型緩沖器落錘試驗(yàn)機(jī)，適應(yīng)檢修單位的使用。

關(guān)鍵詞:緩沖器;落錘試驗(yàn);研制

中圖分類號(hào):TP

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

文章編號(hào):1672-3198(2010)08-0306-02

1 概述

LCJ-3型緩沖器落錘試驗(yàn)機(jī)的研制是在前期制造的基礎(chǔ)上，開發(fā)出的新型緩沖器落錘試驗(yàn)機(jī)。與國內(nèi)目前同樣具備檢驗(yàn)容量和阻抗力的設(shè)備相比，具有行程精度高，上下料速度快，適應(yīng)批量檢修單位使用的特點(diǎn)。

2 試驗(yàn)技術(shù)要求

根據(jù)《ST型和MT-2型、MT-3型緩沖器大修技術(shù)條件(暫行)》(運(yùn)裝貨車[2009]106號(hào))的要求:

(1)每套緩沖器組裝后須在12t落錘試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行落錘試驗(yàn)。在箱體上平面放置Φ1mm鉛絲，重錘的起始高度ST型為距推力錐上平面100mm、MT-2型為距中心楔塊上平面276mm、MT-3型為距中心楔塊上平面243mm。重錘自由落下后，打不到鉛絲者為行程合格。在緩沖器行程符合要求的前提下，檢測(cè)緩沖器阻抗力ST、 MT-3型不大于2000kN，MT-2型不大于2270kN;且檢測(cè)緩沖器容量ST型不小于20kJ，MT-2型不小于40kJ，MT-3型不小于36kJ為緩沖器落錘試驗(yàn)合格。

(2)如緩沖器行程不符和要求，應(yīng)以錘高小于50mm的落程增量再次進(jìn)行試驗(yàn)，滿足2.1條的要求時(shí)合格;第二次試驗(yàn)后行程仍不合格時(shí)可以小于50mm再次增加落程增量，進(jìn)行第三次試驗(yàn)。試驗(yàn)過程中應(yīng)記錄緩沖器的行程、阻抗力和容量。如三次均不合格返修。

(3)對(duì)緩沖器行程符合要求、但容量或阻抗力不符合規(guī)定者，應(yīng)進(jìn)行第二次或第三次試驗(yàn)，如三次均不合格返修。

(4)經(jīng)三次試驗(yàn)不合格的緩沖器須再次分解檢修。檢修后須重新進(jìn)行落錘試驗(yàn)。

3 主要技術(shù)參數(shù)

外型尺寸3000mm×2500mm×5000mm(L×W×H)

落錘試驗(yàn)高度范圍0～400 mm

系統(tǒng)壓力15Mpa

提升重復(fù)精度0.3mm

采樣速度4000HZ

試驗(yàn)效率5min/件

適用類型ST型、MT-2型、MT-3型

電源要求AC380V±10%/50Hz，9kw地電阻 <4Ω

重量79t

4 測(cè)量原理

通過輸送小車將待檢緩沖器送入模擬牽引梁安裝盒，由下部液壓缸驅(qū)動(dòng)墊塊與緩沖器接觸，測(cè)量緩沖器的自由高，計(jì)算機(jī)根據(jù)自由高測(cè)算出提錘高度，上部液壓缸將錘體提升到落錘高度，由釋放機(jī)構(gòu)進(jìn)行錘體的自由下落，安裝在模擬牽引梁安裝盒下部的測(cè)力傳感器測(cè)量出阻抗力，安裝在墊塊上的位移傳感器測(cè)出緩沖器瞬間最大行程，計(jì)算機(jī)根據(jù)行程和提錘高度算出容量。

5 主要結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

LCJ-3型緩沖器落錘試驗(yàn)機(jī)由機(jī)架、落錘、釋放機(jī)構(gòu)、液壓系統(tǒng)、送出料裝置等部分組成。

5.1 機(jī)架

1-提升液壓缸;2-立柱;3-鑄鐵導(dǎo)軌;4-釋放機(jī)構(gòu);

5-重錘;6-承載與進(jìn)料裝置。圖1 結(jié)構(gòu)外型示意圖

采用上端梁固定的門式結(jié)構(gòu)，立柱、橫梁為鋼板箱型梁結(jié)構(gòu)，中部有厚鋼板制作的腰帶加強(qiáng)。兩側(cè)立柱上安裝通長(zhǎng)鑄鐵V型凸導(dǎo)軌，用于控制落錘的上下運(yùn)動(dòng)。橫梁中部安裝提錘液壓缸，驅(qū)動(dòng)釋放裝置和錘體在同一軌道上運(yùn)行。

5.2 落錘

落錘由錘頭和錘體組成。錘頭沖擊時(shí)直接和緩沖器接觸，屬于易損件，因此設(shè)計(jì)成燕尾槽加鑲條和錘體連接以便于磨損后修復(fù)。錘體是試驗(yàn)時(shí)產(chǎn)生沖擊力的部件，用ZG25制成，錘體的上部安裝有吊裝軸，兩側(cè)開有V型槽。

5.3 釋放機(jī)構(gòu)

釋放機(jī)構(gòu)由前后安裝板、凹導(dǎo)軌、兩組左右鉤體、開鉤油缸、位移傳感器連接架組成，用于完成抓錘、釋放動(dòng)作。

5.4 承載與進(jìn)料裝置

該部分由力傳感器安裝座、導(dǎo)框體、承載墊塊、位移傳感器安裝座、進(jìn)料小車、墊塊升降油缸組成。導(dǎo)框體構(gòu)成模擬鉤尾框、牽引梁的主要結(jié)構(gòu)，其余部分由進(jìn)料小車的框板組成，進(jìn)料小車將緩沖器推到位后，與導(dǎo)框體圍成模擬現(xiàn)車狀態(tài)的緩沖器安裝盒。

5.5 液壓系統(tǒng)

設(shè)備采用了精密的液壓系統(tǒng)。用高質(zhì)量的液壓件來提高液壓系統(tǒng)的穩(wěn)定性。系統(tǒng)中設(shè)計(jì)了速度切換功能，在計(jì)算機(jī)控制下提高了工作效率和運(yùn)行精度，泵站的各功能模塊獨(dú)立設(shè)置，檢修操控方便。

5.6 測(cè)控系統(tǒng)

測(cè)控系統(tǒng)是設(shè)備核心部分，緩沖器所有性能指標(biāo)都是通過它采集、存儲(chǔ)和輸出的，檢測(cè)元件包括兩個(gè)位移傳感器和一個(gè)測(cè)力傳感器，檢測(cè)到的電信號(hào)通過放大器、采集板卡、以及PLC的高速轉(zhuǎn)換模塊送到控制計(jì)算機(jī)進(jìn)行集中處理。該系統(tǒng)設(shè)計(jì)有兩個(gè)關(guān)鍵:一是元器件選型及相互匹配，二是檢測(cè)元件與機(jī)械結(jié)構(gòu)的合理配合。

沖擊作用是在瞬間進(jìn)行的，從傳感器到計(jì)算機(jī)的信號(hào)傳輸需要高速完成，按標(biāo)準(zhǔn)選用了進(jìn)口的元器件，使系統(tǒng)完全達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

6 系統(tǒng)軟件

工控機(jī)管理軟件采用VC++6.0高級(jí)語言編寫，使用了多線程技術(shù)，具有試驗(yàn)過程控制、數(shù)據(jù)管理、報(bào)表打印等功能，人機(jī)交互內(nèi)容豐富，可顯示試驗(yàn)狀態(tài)、提示試驗(yàn)異常、報(bào)告試驗(yàn)結(jié)果。

6.1 流程圖

6.2 系統(tǒng)主界面

用戶登陸后進(jìn)入LCJ-3型緩沖器落錘試驗(yàn)機(jī)系統(tǒng)主界面如圖4。 

主界面圖4所示，當(dāng)試驗(yàn)完成后，結(jié)果顯示在右面相應(yīng)的編輯框中，同時(shí)阻抗力及位移行程曲線也顯示在界面上，系統(tǒng)可靠性高，軟件界面操作方便，并有故障提醒等功能。

6.3 數(shù)據(jù)報(bào)表

點(diǎn)擊主界面上方的[數(shù)據(jù)報(bào)表]按鈕，進(jìn)入數(shù)據(jù)管理界面如圖5。可進(jìn)行數(shù)據(jù)查詢與管理。

6.4 打印報(bào)表

LCJ-3型緩沖器落錘試驗(yàn)機(jī)打印報(bào)表如圖6。

7 推廣應(yīng)用前景

LCJ-3型緩沖器落錘試驗(yàn)機(jī)，結(jié)構(gòu)緊湊，操作方便，有較高的技術(shù)含量，該產(chǎn)品設(shè)計(jì)有快速開勾機(jī)構(gòu)、重錘釋放裝置、高度自動(dòng)測(cè)量裝置、自動(dòng)進(jìn)出緩沖器機(jī)構(gòu)，自動(dòng)化程度高。該試驗(yàn)機(jī)設(shè)計(jì)方案處于國內(nèi)領(lǐng)先水平，有較好的推廣應(yīng)用前景。

參考文獻(xiàn)

[1]中華人民共和國鐵道部.鐵路貨車制動(dòng)裝置檢修規(guī)則[M].北京:中國鐵道出版社，2008.

[2]閻利.ST型緩沖器檢修后行程落錘試驗(yàn)方法分析與改進(jìn)[J].機(jī)車車輛工藝，2006，(2).