高速列車制動盤的制動噪聲試驗臺的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明屬于高速列車制動盤的制動噪聲試驗測試技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]高速列車在制動時，制動盤與制動閘片發(fā)生相對旋轉(zhuǎn)運動產(chǎn)生制動噪聲，影響乘客乘車的舒適性，并對沿線產(chǎn)生噪聲污染。目前主要是通過沿線安裝聲屏障來減少噪聲污染，很少有從減少噪聲源的途徑來減少噪聲的。為了從源頭上減少制動噪聲，需要通過專用試驗設(shè)備對制動盤及制動閘片的材料、結(jié)構(gòu)、界面特性、列車速度、載重等因素與噪聲的關(guān)系進行試驗和分析，但至今沒有高速列車制動盤的制動噪聲的專用試驗設(shè)備。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種高速列車制動盤的制動噪聲試驗臺。該試驗臺能模擬高速列車制動盤的制動工況，進行不同工況及不同制動材料條件的制動噪聲試驗，進而找出制動工況、制動材料與制動噪聲之間的關(guān)系，為減少高速列車制動盤的制動噪聲提供試驗依據(jù)。
[0004]本發(fā)明實現(xiàn)其發(fā)明目的所采用的技術(shù)方案是:一種高速列車制動盤的制動噪聲試驗臺，其結(jié)構(gòu)特點是:底座的左側(cè)安裝有變頻電機，變頻電機輸出軸依次通過電磁離合器、飛輪軸、扭矩傳感器與制動軸相連；所述的制動軸的右端連接制動盤，飛輪軸上固定有飛輪組，扭矩傳感器通過傳感器基座固定在底座上；
[0005]底座的右側(cè)安裝有能夠前后移動的滑臺，滑臺右側(cè)安裝有氣缸；氣缸左端的輸出軸依次通過彈簧、壓電式單向力傳感器、導(dǎo)桿與夾持制動閘片的夾具連接；導(dǎo)桿的中部通過直線軸承支撐在滑臺上；夾具的側(cè)面安裝有三維加速度傳感；
[0006]制動閘片的左面與制動盤的右面相對；聲音傳感器通過安裝支架固定在底座上，其感應(yīng)端位于制動盤附近；
[0007]變頻電機、電磁離合器、氣缸與控制系統(tǒng)電連接；扭矩傳感器、壓電式單向力傳感器、三維加速度傳感器、聲音傳感器與信號采集分析系統(tǒng)電連接。
[0008]本發(fā)明的工作過程和原理是:
[0009]移動滑臺用于調(diào)節(jié)制動閘片與制動盤的徑向制動位置。在控制系統(tǒng)的控制下，變頻電機啟動、電磁離合器結(jié)合，飛輪組及制動盤達到設(shè)定轉(zhuǎn)速；隨后，電磁離合器分離，變頻電機停止；與此同時，導(dǎo)桿在氣缸的作用下伸出，推動制動閘片與制動盤接觸，直到接觸力達到設(shè)定值；保持氣缸輸出力穩(wěn)定，直到制動盤停止轉(zhuǎn)動；最后，導(dǎo)桿復(fù)位，試驗結(jié)束。
[0010]在試驗過程中，壓電式單向力傳感器實時監(jiān)測制動過程中的制動壓力，制動盤和制動閘片間的制動摩擦力由扭矩傳感器測量，安裝在夾具側(cè)面的三維加速度傳感器采集制動閘片三個方向上的振動加速度信號，制動盤與制動閘片接觸界面附近的聲音傳感器檢測制動噪聲信號。這些檢測信號傳送給信號采集分析系統(tǒng)進行分析處理。
[0011]給定不同的電機轉(zhuǎn)速、制動壓力，即可進行不同工況下的高速列車制動盤的制動噪聲試驗。
[0012]更換不同材料、形狀、尺寸的制動盤和制動閘片，即可進行不同的制動盤和制動閘片的試驗。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:
[0014]一、通過制動閘片與制動盤的徑向制動位置(摩擦半徑)、電機轉(zhuǎn)速、氣缸輸出力的控制、調(diào)節(jié)，可模擬出不同摩擦半徑、車速、制動壓力工況下的高速列車制動盤的制動，并通過傳感器同步測出制動壓力、制動摩擦力、三維振動加速度、制動盤附近的聲音信號，再經(jīng)分析處理即可得出不同制動工況與制動噪聲等因素之間的關(guān)系。
[0015]二、更換不同材料、形狀、尺寸的制動盤和制動閘片，即可進行不同的制動盤和制動閘片的試驗。從而得出不同材料、形狀、尺寸的制動盤和制動閘片與制動噪聲之間的關(guān)系O
[0016]總之，本發(fā)明能探宄車速、制動壓力、摩擦半徑、制動盤及制動閘片的材料、形狀、尺寸對高速列車制動盤噪聲的影響及其機理，能為高速列車制動盤系統(tǒng)的設(shè)計、制造提供可靠的試驗依據(jù)，用以有效的減少高速列車制動盤的制動噪聲。
[0017]上述的飛輪組的具體組成為:飛輪軸中間固定法蘭；兩內(nèi)側(cè)飛輪分別通過螺栓連接固定在法蘭上，兩外側(cè)飛輪分別與對應(yīng)內(nèi)側(cè)飛輪通過螺栓相連；
[0018]上述的飛輪軸以法蘭為中心至外側(cè)飛輪的外緣處呈逐漸縮小的錐形；飛輪軸在該外緣處以外部位的正下方的底座上安裝有支撐內(nèi)側(cè)飛輪與外側(cè)飛輪的V型飛輪座。
[0019]這樣，可以將內(nèi)側(cè)飛輪與外側(cè)飛輪之間的螺栓取下，或進一步將內(nèi)側(cè)飛輪與法蘭間的螺栓取下，將外側(cè)飛輪、內(nèi)側(cè)飛輪置于底座的V型飛輪座上，使其空套在飛輪軸上，實現(xiàn)與飛輪軸同步轉(zhuǎn)動的飛輪個數(shù)的調(diào)節(jié)(0-4個)。調(diào)節(jié)與飛輪軸同步轉(zhuǎn)動的飛輪個數(shù)，BP可調(diào)節(jié)制動的轉(zhuǎn)動慣量，以模擬不同的車重情況，從而探宄車重與制動噪聲的關(guān)系。
[0020]上述的滑臺的具體組成為:滑臺底座固定在底座右側(cè)，滑臺底座上安裝三個縱向的滑軌；滑臺板底部的滑塊與滑軌配合；滑臺板底部與縱向的滾珠絲杠的螺母連接，滾珠絲杠的兩端通過軸承安裝在滑臺底座上。
[0021]這樣的滑臺結(jié)構(gòu)設(shè)計，結(jié)構(gòu)簡單、調(diào)節(jié)方便、精度較高，能很好地滿足摩擦半徑調(diào)節(jié)的需要。
【附圖說明】
[0022]圖1為本發(fā)明實施例的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0023]實施例
[0024]圖1示出，一種高速列車制動盤的制動噪聲試驗臺，其結(jié)構(gòu)特點是:底座20的左側(cè)安裝有變頻電機1，變頻電機I輸出軸依次通過電磁離合器2、飛輪軸4、扭矩傳感器5與制動軸18相連；所述的制動軸18的右端連接制動盤6，飛輪軸4上固定有飛輪組3，扭矩傳感器5通過傳感器基座19固定在底座20上；
[0025]底座20的右側(cè)安裝有能夠前后移動的滑臺14，滑臺14右側(cè)安裝有氣缸13 ;氣缸13左端的輸出軸依次通過彈簧12、壓電式單向力傳感器11、導(dǎo)桿10與夾持制動閘片7的夾具8連接；導(dǎo)桿10的中部通過直線軸承9支撐在滑臺14上；夾具8的側(cè)面安裝有三維加速度傳感器15 ；
[0026]制動閘片7的左面與制動盤6的右面相對；聲音傳感器17通過安裝支架16固定在底座20上，其感應(yīng)端位于制動盤6附近；
[0027]變頻電機1、電磁離合器2、氣缸13與控制系統(tǒng)電連接；扭矩傳感器5、壓電式單向力傳感器11、三維加速度傳感器15、聲音傳感器17與信號采集分析系統(tǒng)電連接。
[0028]本例的飛輪組3的具體組成為:飛輪軸4中間固定法蘭；兩內(nèi)側(cè)飛輪3a分別通過螺栓連接固定在法蘭上，兩外側(cè)飛輪3b分別與對應(yīng)內(nèi)側(cè)飛輪3a通過螺栓相連；
[0029]所述的飛輪軸4以法蘭為中心至外側(cè)飛輪3b的外緣處呈逐漸縮小的錐形；飛輪軸4在該外緣處以外部位的正下方的底座20上安裝有支撐內(nèi)側(cè)飛輪3a與外側(cè)飛輪3b的V型飛輪座21。
[0030]本例的滑臺14的具體組成為:滑臺底座14b固定在底座20右側(cè)，滑臺底座14b上安裝三個縱向(縱向系指底座的前后方向)的滑軌14c ;滑臺板14d底部的滑塊14e與滑軌14c配合；滑臺板14d底部與縱向的滾珠絲杠14a的螺母連接，滾珠絲杠14a的兩端通過軸承安裝在滑臺底座14b上。
【主權(quán)項】
1.一種高速列車制動盤的制動噪聲試驗臺，其特征在于:底座(20)的左側(cè)安裝有變頻電機(I)，變頻電機⑴輸出軸依次通過電磁離合器(2)、飛輪軸(4)、扭矩傳感器(5)與制動軸(18)相連；所述的制動軸(18)的右端連接制動盤(6)，飛輪軸(4)上固定有飛輪組(3)，扭矩傳感器(5)通過傳感器基座(19)固定在底座(20)上； 底座(20)的右側(cè)安裝有能夠前后移動的滑臺(14)，滑臺(14)右側(cè)安裝有氣缸(13)；氣缸(13)左端的輸出軸依次通過彈簧(12)、壓電式單向力傳感器(11)、導(dǎo)桿(10)與夾持制動閘片⑵的夾具⑶連接；導(dǎo)桿(10)的中部通過直線軸承(9)支撐在滑臺(14)上；夾具(8)的側(cè)面安裝有三維加速度傳感器(15); 制動閘片(7)的左面與制動盤(6)的右面相對；聲音傳感器(17)通過安裝支架(16)固定在底座(20)上，其感應(yīng)端位于制動盤￠)附近； 變頻電機(I)、電磁離合器(2)、氣缸(13)與控制系統(tǒng)電連接；扭矩傳感器(5)、壓電式單向力傳感器(11)、三維加速度傳感器(15)、聲音傳感器(17)與信號采集分析系統(tǒng)電連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高速列車制動盤的制動噪聲試驗臺，其特征在于: 所述的飛輪組(3)的具體組成為:飛輪軸(4)中間固定法蘭；兩內(nèi)側(cè)飛輪(3a)分別通過螺栓連接固定在法蘭上，兩外側(cè)飛輪(3b)分別與對應(yīng)內(nèi)側(cè)飛輪(3a)通過螺栓相連； 所述的飛輪軸(4)以法蘭為中心至外側(cè)飛輪(3b)的外緣處呈逐漸縮小的錐形；飛輪軸⑷在該外緣處以外部位的正下方的底座(20)上安裝有支撐內(nèi)側(cè)飛輪(3a)與外側(cè)飛輪(3b)的V型飛輪座(21) ο
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高速列車制動盤的制動噪聲試驗臺，其特征在于:所述的滑臺(14)的具體組成為:滑臺底座(14b)固定在底座(20)右側(cè)，滑臺底座(14b)上安裝三個縱向的滑軌(14c);滑臺板(14d)底部的滑塊(14e)與滑軌(14c)配合；滑臺板(14d)底部與縱向的滾珠絲杠(14a)的螺母連接，滾珠絲杠(14a)的兩端通過軸承安裝在滑臺底座(14b)上。
【專利摘要】一種高速列車制動盤的制動噪聲試驗臺，其組成是：底座左側(cè)的變頻電機輸出軸依次通過電磁離合器、飛輪軸、扭矩傳感器與制動軸相連；制動軸的右端連接制動盤，飛輪軸上固定有飛輪組；底座右側(cè)有可前后移動的滑臺，滑臺右側(cè)安裝氣缸；氣缸左端輸出軸依次經(jīng)彈簧、壓電式單向力傳感器、導(dǎo)桿與夾持制動閘片的夾具連接；導(dǎo)桿中部由直線軸承支撐在滑臺上；夾具側(cè)面安裝三維加速度傳感；制動閘片左面與制動盤右面相對；聲音傳感器的感應(yīng)端位于制動盤附近；變頻電機、電磁離合器、氣缸與控制系統(tǒng)電連接。它能模擬高速列車制動盤的制動工況，進行制動噪聲試驗，找出制動工況、制動材料與制動噪聲之間的關(guān)系，為減少高速列車制動盤的制動噪聲提供試驗依據(jù)。
【IPC分類】G01M17-08
【公開號】CN104535342
【申請?zhí)枴緾N201410798010
【發(fā)明人】莫繼良, 蓋小紅, 羅大兵, 黃清健, 陳光雄, 朱旻昊, 周仲榮
【申請人】西南交通大學(xué)
【公開日】2015年4月22日
【申請日】2014年12月18日