盤型制動機試驗臺在廣州地鐵的應用研究

李俐（廣州市地下鐵道總公司，廣東廣州510310）

盤型制動機試驗臺在廣州地鐵的應用研究

李俐
（廣州市地下鐵道總公司，廣東廣州510310）

盤型制動機試驗臺是地鐵列車架大修必備的檢修設備，安裝于維修基地架大修庫內，總結盤型制動機試驗臺使用過程中的經驗，分析其機械結構設計過程中常碰到的若干難點并給予解決方案，使設計者和操作人員得到啟發。

盤型制動機試驗臺；夾鉗制動單元；電器控制系統；螺桿式空氣壓縮機；干燥器；過濾器；氣路系統

1　概述

盤型制動作為一種新型列車制動方式，有制動可靠性強和制動距離短等優點，正得到越來越廣泛的應用。其性能的優劣直接關乎列車的運行安全，也關系到列車的運行平穩性和乘坐舒適度，因此對盤型制動機[1]（制動夾鉗單元）性能的檢測就顯得十分重要。

盤型制動機試驗臺[2]專用于對廣州地鐵三號線B型車車輛盤型制動機（制動夾鉗單元）進行專用試驗檢測，它能夠對該型制動單元（包括帶停車制動和不帶停車制動）制動參數和性能進行全面、快速、準確地測試，以確保盤型制動機檢修后的性能滿足裝車和使用要求。

2　試驗臺介紹

盤型制動機試驗臺主要由操作臺、電氣和氣路系統、盤型制動機安裝架、力和位移測量系統、防護裝置、機架及軟件系統等組成，如圖1所示。

圖1　盤型制動機試驗臺總體結構

2.1操作臺

操作臺上集成了所有操作按鈕，所有試驗步驟均在操作臺上完成。試驗臺的操作分為自動功能和手動功能。采用自動功能時，單個試驗項目各電磁閥的通和斷、氣壓的調節、充氣時間的控制均靠計算機程序控制。采用手動功能時，各個電磁閥的通和斷、氣壓的調節、充氣時間的控制均靠人工手動控制。

2.2電氣和氣路系統

電氣和氣路系統主要由氣壓傳感器、數據采集卡、PLC、數字顯示儀表、電磁閥、電氣比例閥、手動調壓閥、氣罐及管路接頭等組成。氣路的通斷由電磁閥控制，試驗臺處于手動功能時，通過操作臺面板上的手動調節閥來調節氣路氣壓。試驗臺處于自動功能時，計算機程序能夠控制電氣比例閥的輸出壓力。從而滿足測試氣路系統的壓力變換要求。

2.3力和位移測量系統

力和位移測量系統主要由位移傳感器、稱重傳感器、傳感器安裝盒、動作氣缸等組成。盤型制動機閘瓦間距由位移傳感器來檢測，夾緊力大小由稱重傳感器檢測。

2.4防護裝置

試驗時，把盤型制動機安裝好后，將防護罩拉到位后，電子鎖彈出，可防止防護罩被誤打開。需在防護罩進行解鎖操作后才可以打開。對于高壓試驗時，防護罩沒鎖到位將無法啟動試驗。該試驗臺采用過流、過載保護，安全接地。通過以上防護措施，最大限度保證人身安全。

2.5盤型制動機安裝架及機架

盤型制動機安裝架固定在機架上，主要用于試驗時盤型制動機的固定。機架用于支撐盤型制動機安裝架及安裝架上面的盤型制動機。

2.6軟件系統

該試驗臺可進入自動試驗模式，各電磁閥的開閉、氣壓的調節和控制、充排氣時間的控制等均可通過軟件程序控制，能大大提高工作效率。

軟件采用模塊化設計，在Win XP環境下用C#語言編寫，軟件界面如圖2所示。

圖2　盤型制動機試驗臺軟件界面

3　主要功能及原理

3.1試驗臺的主要功能

該試驗臺可對廣州地鐵B型車盤型制動機進行如下試驗：

（1）靈敏度檢測；

（2）氣密性測試；

（3）強度測試；

（4）一次調整量測量和最大伸長量測量；

（5）閘瓦間隙測量；

（6）扭力值檢驗；

（7）制動單元輸出力檢測；

3.2試驗臺工作原理

試驗時，將盤型制動機安裝在盤型制動機安裝支架上，手動調整閘瓦間距到最大距離處，使左右閘瓦相對傳感器安裝盒對稱放置。打開軟件界面，輸入操作者姓名等信息，輸入盤型制動機編號并確定是否帶停放缸。

靈敏度試驗時，軟件程序控制電磁閥的開閉來控制氣路的通斷，通過控制電氣比例閥來控制輸入試驗氣體的壓力，再通過肉眼觀測閘瓦是否動作，并手動選擇下拉菜單“合格”或者“不合格”。

氣密性試驗時，軟件程序控制電磁閥的開閉來控制氣路的通斷，控制電氣比例閥來控制輸入試驗氣體的壓力，并自動計時保壓，保壓結束后，電腦進行自動判斷，得出試驗結論。

強度試驗時，軟件程序控制氣路的通斷及輸入氣體的壓力，保壓計時后，通過肉眼觀測，并手動選擇下拉菜單“合格”或者“不合格”。

一次調整量測量和最大伸長量測量時，軟件程序控制氣路的通斷及充氣壓力的設定，進行多次充氣與緩解，PLC讀得稱重傳感器的壓力，并傳輸到工控機，進行自動計算，得出一次調整量和最大伸長量數據，自動判斷得出試驗結論。

閘瓦間隙測量時，軟件程序控制氣路通斷，進行多次制動與緩解，PLC讀得稱重傳感器的壓力，并傳輸到工控機，進行自動計算，自動得出試驗結論。

扭力值檢驗時，用隨試驗臺配備的扭力扳手測得閘瓦調整螺栓的扭力值，需在10 N·m與20N·m之間。

制動單元輸出力檢測時，軟件程序控制電磁閥的通斷及充氣壓力，PLC讀得稱重傳感器的壓力，并傳輸到工控機，與標準值進行比較，自動得出試驗結論。

4　試驗臺的主要特點

（1）拆裝方便。采用專用吊裝工具，可方便快捷地將盤型制動機進行安裝及拆卸。

（2）兼容性好。該試驗設備可適用于多種規格的盤型制動機的試驗，只需更換安裝板即可。

（3）自動化程度高。該試驗設備具有較高的自動化程度，壓力的調整及電磁閥的通斷均由軟件自動控制，數據的記錄及計算均由工控機自動完成，大大提高工作效率。

（4）可靠性高。該試驗臺的運行有手動和自動兩種模式供自由切換，自動控制時，所有數據的采集機計算分析均由PLC及工控機完成，并自動給出試驗結論，避免因人為因素造成試驗結果的差錯。手動控制時，還能夠根據需要，針對某一個試驗項單獨進行試驗。

5　結束語

盤型制動機試驗臺能夠針對地鐵車輛多種型號的盤型制動機進行系統全面的性能試驗，試驗數據準確可靠，操作簡單方便。為盤型制動機檢修后的性能檢測提供了重要試驗數據，是盤型制動機檢修工藝中不可缺少的試驗設備。

［1］呂換小，孫福祥.提速客車制動技術［J］.鐵道機車車輛，2001（1）：46-51.

［2］李劍，胡曼冬，孟艷紅.單元制動缸試驗臺的研制［J］.鐵道車輛，2009（3）：35-37.

(編輯：向飛)

Application of Disc Brake Test Bench in Guangzhou Metro

LI Li
（Guangzhou Metro Corporation Operation Division，Guangzhou 510310，China）

Disc brake testbench isnecessarymaintenance equipment for overhaul andmajor overhaulofmetro vehicles，it is installed in the workshop of comprehensive repair depot.This paper sums up experiences during using，analyzes some difficulties often encountered during the design ofmechanicalstructureand gives solutions，so thatdesignersand operators inspired.

disc type brake test bench；clip muzzle motion unit；electrical control system；screw air compressor；dryer；filter；pneumatic system

U231+.94

A

1009－9492(2015)06－0130－03

10.3969/j.issn.1009-9492.2015.06.036

2015－01－21

李俐，女，1988年生，江西萍鄉人，大學本科。研究領域：電氣工程及其自動化。