專利名稱：軌道交通剎車系統(tǒng)剎車壓力無拆解測試方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于測試軌道交通剎車系統(tǒng)性能的方法，這里的性能專指經(jīng)空油 變換器和剎車鉗口而輸出到蹄片的壓力。本方法既不需將軌道交通的剎車系統(tǒng)從車輛底盤 上拆解下來，也不需對原有液壓系統(tǒng)進(jìn)行拆解，而可以直接測得輸出到剎車蹄片上的最終 正壓力值大小，為軌道交通剎車系統(tǒng)綜合性能檢測提供最可靠、最直接的性能參數(shù)。本發(fā)明 還根據(jù)該方法設(shè)計了一套相應(yīng)的無拆解測試系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
軌道交通(如輕軌和地鐵等)已逐步成為城市中重要的交通工具，承載著大量的 市民日常出行。軌道交通安全性能的檢測理所當(dāng)然的成為了最值得重視的問題，其中剎車 系統(tǒng)的綜合性能檢測是首要考慮的問題。目前軌道交通剎車系統(tǒng)普遍采用空油變換器(或 氣液變換器)通過油路與制動夾鉗連接，由安裝于制動夾鉗上的制動蹄片在剎車時通過摩 擦力將輪轂上的剎車盤抱緊。其基本原理是空油變換器將輸入的氣壓轉(zhuǎn)換為液壓，液壓再 通過油路同時推動制動夾鉗兩側(cè)的活塞，活塞推出，從而產(chǎn)生對蹄片的壓力，使制動蹄片與 剎車盤抱緊，產(chǎn)生摩擦力矩實現(xiàn)剎車。現(xiàn)有剎車系統(tǒng)綜合性能檢測主要指標(biāo)是空油變換器的輸入輸出比和氣密液密性， 輸入輸出比是指空油變換器輸入的氣壓和輸出的液壓之比。輸入的氣壓比較容易得到，而 目前對輸出的液壓的測量通過空油變換器液端所安置的壓力傳感器得到。現(xiàn)有的檢測方式 得到的是空油變換器的輸入輸出比，從實際情況考慮存在一些不足1、壓力傳感器的介入 改變了原有液壓油路特征系統(tǒng)參數(shù)。2、壓力傳感器檢測得到的液壓與制動夾鉗活塞對蹄片 的壓力的關(guān)系包含若干不確定因素，如摩擦、微小泄漏和微氣泡等，制動過程中直接起制動 作用的是輸出到制動夾鉗蹄片上的正壓力，這才是各種研究真正需要知道的數(shù)據(jù)，有必要 改進(jìn)現(xiàn)有評價方法。3、檢測煩瑣，需要將剎車系統(tǒng)中的空油變換器從車輛底盤上拆卸下來 且需分解油路，安裝時所有分解過的密封件都需要重新更換，而剎車系統(tǒng)自身體積龐大、重 量重，相當(dāng)不便；由于剎車系統(tǒng)性能的測試是一項日常性的工作，因此這種煩瑣的操作更顯 示出其不足。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，本發(fā)明的目的是提供一種測試方便、準(zhǔn)確性高的 專門測試軌道交通剎車系統(tǒng)剎車壓力值的無拆解測試方法。本發(fā)明還基于該測試方法，同時提供了一種軌道交通剎車系統(tǒng)剎車壓力無拆解測 試系統(tǒng)。本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的一種軌道交通剎車系統(tǒng)剎車壓力無拆解測試方 法，本軌道交通剎車系統(tǒng)主要由空油變換器和制動夾鉗構(gòu)成，相對于傳統(tǒng)的測試點選在空 油變換器液端，本測試方法的測試點選在制動夾鉗剎車蹄片處，直接測量蹄片作用在剎車 盤上的正壓力值。這個壓力值不僅可以直接用于評價剎車系統(tǒng)性能(本發(fā)明由此提出了一種新的軌道交通剎車系統(tǒng)性能評價方法)，而且通過計算也可得到剎車系統(tǒng)液壓大小用于 與現(xiàn)有方法對接或進(jìn)行對比。本方法具體測試步驟為1)將制動夾鉗兩側(cè)活塞上的制動蹄片任取一個，換上力傳感器；力傳感器形狀與 制動蹄片的形狀相同，力傳感器模擬原制動蹄片仿真安裝，直接作用于實際車輛剎車盤；不 改變實際系統(tǒng)工作狀態(tài)；2)在線啟動被測車輛的剎車系統(tǒng)，使原車剎車系統(tǒng)對實際制動蹄片壓力直接作用 于力傳感器并輸出力信息；3)根據(jù)力傳感器輸出信號即可得到活塞作用在力傳感器上的力的大小，該力的大 小即為制動蹄片對剎車盤的正壓力；該正壓力值可以直接用于剎車性能評價。如果把第3)步得到的正壓力的大小與制動夾鉗活塞面積結(jié)合即可計算出剎車系 統(tǒng)輸出壓力的大小，用于與現(xiàn)有方法對接或進(jìn)行對比。本發(fā)明還基于上述測試方法設(shè)計了一種便攜式軌道交通剎車系統(tǒng)剎車壓力無拆 解測試系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括依次連接的信號采集模塊、信號處理模塊和顯示模塊，所述的信號 采集模塊代替其中一個制動蹄片安裝在制動夾鉗上，用于采集制動夾鉗活塞推力信號，所 述推力信號輸入到信號處理模塊，由信號處理模塊處理后得到蹄片正壓力和剎車系統(tǒng)輸出 壓力的大小并通過顯示模塊顯示。所述信號采集模塊包括依次連接的力傳感器、信號放大器和數(shù)據(jù)采集器，力傳感 器替代原有剎車蹄片安裝在制動夾鉗上，數(shù)據(jù)采集器的輸出接信號處理模塊的輸入。所述力傳感器的形狀與制動蹄片形狀相同。相比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有如下有益效果1、本發(fā)明直接測量剎車蹄片與剎車盤間的正壓力，它最能反映出剎車系統(tǒng)最終對 剎車盤的作用效果，因此在同樣的測試條件下，本發(fā)明比現(xiàn)有剎車系統(tǒng)綜合性能檢測更具 有可靠性，實用性。2、本發(fā)明檢測時不需要將剎車系統(tǒng)從車輛底盤上拆卸和油路分解，自然就不存在 安裝和重新密封的問題，可以在車輛停運的任何時候進(jìn)行測試；而本發(fā)明提供的測試系統(tǒng) 可以非常方便地與剎車系統(tǒng)連接，檢測人員只需取下其中一個制動蹄片，再按照制動蹄片 安裝步驟安裝力傳感器即實現(xiàn)了本系統(tǒng)與剎車系統(tǒng)的連接，壓力值即可從顯示模塊直接讀 出，也可通過計算機(jī)生成報表讀??；檢測前的準(zhǔn)備工作量小，檢測更容易、方便，效率更高。3、本發(fā)明測試時剎車系統(tǒng)不脫離軌道，處于在軌狀態(tài)，和工作狀態(tài)完全一致，避免 了拆卸后再測試對測試結(jié)果的影響，因此測試結(jié)果準(zhǔn)確性進(jìn)一步得到提高。4、本發(fā)明提供了一種全新的剎車系統(tǒng)評價指標(biāo)，即以剎車蹄片與剎車盤間的正壓 力大小作為剎車系統(tǒng)輸出的剎車壓力。


圖1-本發(fā)明測試系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方框圖。圖2-本發(fā)明力傳感器外形圖。
具體實施例方式為了能夠方便地給軌道交通剎車系統(tǒng)綜合性能檢測提供可靠而準(zhǔn)確的壓力輸出 值，以利于得到更有價值的剎車系統(tǒng)輸入輸出比，本發(fā)明主要改進(jìn)在于對測試點的選取。如 背景技術(shù)所述，本發(fā)明測試的基礎(chǔ)-軌道交通剎車系統(tǒng)主要由空油變換器和制動夾鉗構(gòu) 成，傳統(tǒng)的測試點選在空油變換器液端，而本測試方法壓力輸出的測試點則選在制動夾鉗 蹄片上。這樣在測試的時候，就可以不用將剎車系統(tǒng)從軌道上拆卸下來，能實現(xiàn)在軌測試， 此時剎車系統(tǒng)工作狀態(tài)跟實際使用狀態(tài)完全一致，不但實用，而且方便。另外，該測試點的 蹄片壓力最能體現(xiàn)出作用在剎車盤上的壓力，該壓力也是真正體現(xiàn)剎車性能的一個重要參 數(shù)，另外還可以檢測出油路是否有泄漏、損耗等問題。本方法具體測試步驟為1)將制動夾鉗兩側(cè)活塞上的制動蹄片任取一個，換上力傳感器；力傳感器模擬制 動蹄片的形狀；2)在線啟動軌道上車輛的剎車系統(tǒng)，使剎車系統(tǒng)的輸出通過力傳感器作用在剎車 盤上；3)根據(jù)力傳感器輸出信號(電信號)即可得到活塞作用在力傳感器上的力的 大小，該力的大小即為制動蹄片對剎車盤的正壓力；該正壓力值可以直接用于剎車性能評 價；如果把第3)步得到的正壓力的大小與制動夾鉗活塞面積結(jié)合起來即可計算出剎 車系統(tǒng)輸出壓力的大小，用于與現(xiàn)有方法對接或進(jìn)行對比。下面結(jié)合附圖對本發(fā)明測試系統(tǒng)作進(jìn)一步說明。本測試系統(tǒng)是專門針對檢測軌道剎車系統(tǒng)輸入輸出比中壓力輸出值而設(shè)計的一 套系統(tǒng)，該系統(tǒng)包含了壓力測量和結(jié)果顯示。具體結(jié)構(gòu)如圖1所示，從圖上可以看出，本測 試系統(tǒng)包括依次連接的信號采集模塊1、信號處理模塊2和顯示模塊3。所述信號采集模塊 代替制動蹄片安裝在制動夾鉗上，用于采集制動夾鉗活塞推力信號，所述推力信號輸入到 信號處理模塊，由信號處理模塊處理后得到蹄片正壓力和剎車系統(tǒng)液壓大小并通過顯示模 塊顯示。見圖1，其中信號采集模塊1由依次連接的力傳感器4、信號放大器5和數(shù)據(jù)采集 器6三部分組成，數(shù)據(jù)采集器的輸出接信號處理模塊的輸入。力傳感器代替其中一個制動 蹄片安裝在制動夾鉗上，上述信號采集模塊對制動夾鉗活塞推力信號的采集就是通過力傳 感器完成。所述力傳感器是根據(jù)制動夾鉗蹄片的形狀而設(shè)計的一個力傳感器，它是基于應(yīng)變 測量的力傳感器。為了能夠安裝方便，力傳感器形狀和安裝方式完全仿真實際制動蹄片，見 圖2，此舉是為了能夠使力傳感器能夠代替制動蹄片直接安裝在制動夾鉗活塞上進(jìn)行測量。 力傳感器將力信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘柌⑼ㄟ^信號放大器5將信號放大，再通過數(shù)據(jù)采集器6測 得電壓值，然后將測得的電壓值輸入到所述的信號處理模塊2中分析處理。信號處理模塊2 的功能主要有兩個一是對力傳感器采集進(jìn)來的信號進(jìn)行標(biāo)定；二是通過測得的力值計算 出蹄片壓力值。顯示模塊3主要用來為檢測人員提供便利，顯示所測得的蹄片正壓力大小 或剎車系統(tǒng)輸出壓力的大小，通過數(shù)顯表頭的形式放置在控制面板上，或者顯示在綜合性 能測試控制程序界面上供檢測人員監(jiān)控和記錄。
整個剎車系統(tǒng)綜合性能測試都是通過本測試系統(tǒng)在無拆解情況下完成的。檢測人 員只需取下制動蹄片，再按照制動蹄片安裝步驟安裝力傳感器即實現(xiàn)測試系統(tǒng)與剎車系統(tǒng) 的連接，壓力值即可從顯示模塊直接讀出，也可通過計算機(jī)生成報表讀取。
權(quán)利要求
一種軌道交通剎車系統(tǒng)剎車壓力無拆解測試方法，本軌道交通剎車系統(tǒng)主要由空油變換器和制動夾鉗構(gòu)成，其特征在于本測試方法的測試點選在制動夾鉗剎車蹄片處，測量制動蹄片作用在剎車盤上的正壓力值作為剎車系統(tǒng)輸出的剎車壓力。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軌道交通剎車系統(tǒng)剎車壓力無拆解測試方法，其特征在于 其測試步驟為1)將制動夾鉗兩側(cè)活塞上的制動蹄片任取一個，換上力傳感器；2)在線啟動軌道上車輛的剎車系統(tǒng)，使剎車系統(tǒng)的輸出通過力傳感器作用在剎車盤上；3)根據(jù)力傳感器輸出信號即可得到活塞作用在力傳感器上的力的大小，該力的大小即 為制動蹄片對剎車盤的正壓力，此正壓力值即為剎車系統(tǒng)輸出的剎車壓力。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的軌道交通剎車系統(tǒng)剎車壓力無拆解測試方法，其特征在 于所述力傳感器模擬制動蹄片的形狀。
4.基于權(quán)利要求3所述的測試方法而得到的軌道交通剎車系統(tǒng)剎車壓力無拆解測試 系統(tǒng)，其特征在于本測試系統(tǒng)包括依次連接的信號采集模塊(1)、信號處理模塊(2)和顯 示模塊(3)，所述的信號采集模塊(1)代替其中一個剎車蹄片安裝在制動夾鉗上，用于采集 制動夾鉗活塞推力信號，所述推力信號輸入到信號處理模塊(2)，由信號處理模塊處理后得 到蹄片正壓力和剎車系統(tǒng)輸出壓力大小并通過顯示模塊顯示。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述軌道交通剎車系統(tǒng)剎車壓力無拆解測試系統(tǒng)，其特征在于所 述信號采集模塊包括依次連接的力傳感器(4)、信號放大器(5)和數(shù)據(jù)采集器(6)，力傳感 器(4)代替其中一個剎車蹄片安裝在制動夾鉗上，數(shù)據(jù)采集器(6)的輸出接信號處理模塊 (2)的輸入。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述軌道交通剎車系統(tǒng)剎車壓力無拆解測試系統(tǒng)，其特征在于所 述力傳感器為應(yīng)變式力傳感器，力傳感器的形狀與制動蹄片形狀相同。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種軌道交通剎車系統(tǒng)剎車壓力無拆解測試方法及系統(tǒng)，本測試方法的測試點選在制動夾鉗剎車蹄片處，直接測量蹄片作用在剎車盤上的正壓力值，這個壓力值可以直接用于評價剎車系統(tǒng)性能。測試系統(tǒng)包括信號采集模塊、信號處理模塊和顯示模塊，所述的信號采集模塊代替其中一個制動蹄片安裝在制動夾鉗上，用于采集制動夾鉗活塞推力信號。本發(fā)明比現(xiàn)有檢測方法更具有可靠性，實用性。檢測前的準(zhǔn)備工作量小，檢測更容易、方便，效率更高。測試時剎車系統(tǒng)不脫離軌道，避免了拆卸后再測試對測試結(jié)果的影響，因此測試結(jié)果準(zhǔn)確性進(jìn)一步得到提高。
文檔編號G01L5/22GK101852665SQ201010199829
公開日2010年10月6日 申請日期2010年6月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月13日
發(fā)明者任光勝, 唐亮, 楊昌棋, 梁惺, 馬希欽 申請人:重慶大學(xué)