盘型制动机试验台在广州地铁的应用研究

李俐（广州市地下铁道总公司，广东广州510310）

盘型制动机试验台在广州地铁的应用研究

李俐
（广州市地下铁道总公司，广东广州510310）

盘型制动机试验台是地铁列车架大修必备的检修设备，安装于维修基地架大修库内，总结盘型制动机试验台使用过程中的经验，分析其机械结构设计过程中常碰到的若干难点并给予解决方案，使设计者和操作人员得到启发。

盘型制动机试验台；夹钳制动单元；电器控制系统；螺杆式空气压缩机；干燥器；过滤器；气路系统

1　概述

盘型制动作为一种新型列车制动方式，有制动可靠性强和制动距离短等优点，正得到越来越广泛的应用。其性能的优劣直接关乎列车的运行安全，也关系到列车的运行平稳性和乘坐舒适度，因此对盘型制动机[1]（制动夹钳单元）性能的检测就显得十分重要。

盘型制动机试验台[2]专用于对广州地铁三号线B型车车辆盘型制动机（制动夹钳单元）进行专用试验检测，它能够对该型制动单元（包括带停车制动和不带停车制动）制动参数和性能进行全面、快速、准确地测试，以确保盘型制动机检修后的性能满足装车和使用要求。

2　试验台介绍

盘型制动机试验台主要由操作台、电气和气路系统、盘型制动机安装架、力和位移测量系统、防护装置、机架及软件系统等组成，如图1所示。

图1　盘型制动机试验台总体结构

2.1操作台

操作台上集成了所有操作按钮，所有试验步骤均在操作台上完成。试验台的操作分为自动功能和手动功能。采用自动功能时，单个试验项目各电磁阀的通和断、气压的调节、充气时间的控制均靠计算机程序控制。采用手动功能时，各个电磁阀的通和断、气压的调节、充气时间的控制均靠人工手动控制。

2.2电气和气路系统

电气和气路系统主要由气压传感器、数据采集卡、PLC、数字显示仪表、电磁阀、电气比例阀、手动调压阀、气罐及管路接头等组成。气路的通断由电磁阀控制，试验台处于手动功能时，通过操作台面板上的手动调节阀来调节气路气压。试验台处于自动功能时，计算机程序能够控制电气比例阀的输出压力。从而满足测试气路系统的压力变换要求。

2.3力和位移测量系统

力和位移测量系统主要由位移传感器、称重传感器、传感器安装盒、动作气缸等组成。盘型制动机闸瓦间距由位移传感器来检测，夹紧力大小由称重传感器检测。

2.4防护装置

试验时，把盘型制动机安装好后，将防护罩拉到位后，电子锁弹出，可防止防护罩被误打开。需在防护罩进行解锁操作后才可以打开。对于高压试验时，防护罩没锁到位将无法启动试验。该试验台采用过流、过载保护，安全接地。通过以上防护措施，最大限度保证人身安全。

2.5盘型制动机安装架及机架

盘型制动机安装架固定在机架上，主要用于试验时盘型制动机的固定。机架用于支撑盘型制动机安装架及安装架上面的盘型制动机。

2.6软件系统

该试验台可进入自动试验模式，各电磁阀的开闭、气压的调节和控制、充排气时间的控制等均可通过软件程序控制，能大大提高工作效率。

软件采用模块化设计，在Win XP环境下用C#语言编写，软件界面如图2所示。

图2　盘型制动机试验台软件界面

3　主要功能及原理

3.1试验台的主要功能

该试验台可对广州地铁B型车盘型制动机进行如下试验：

（1）灵敏度检测；

（2）气密性测试；

（3）强度测试；

（4）一次调整量测量和最大伸长量测量；

（5）闸瓦间隙测量；

（6）扭力值检验；

（7）制动单元输出力检测；

3.2试验台工作原理

试验时，将盘型制动机安装在盘型制动机安装支架上，手动调整闸瓦间距到最大距离处，使左右闸瓦相对传感器安装盒对称放置。打开软件界面，输入操作者姓名等信息，输入盘型制动机编号并确定是否带停放缸。

灵敏度试验时，软件程序控制电磁阀的开闭来控制气路的通断，通过控制电气比例阀来控制输入试验气体的压力，再通过肉眼观测闸瓦是否动作，并手动选择下拉菜单“合格”或者“不合格”。

气密性试验时，软件程序控制电磁阀的开闭来控制气路的通断，控制电气比例阀来控制输入试验气体的压力，并自动计时保压，保压结束后，电脑进行自动判断，得出试验结论。

强度试验时，软件程序控制气路的通断及输入气体的压力，保压计时后，通过肉眼观测，并手动选择下拉菜单“合格”或者“不合格”。

一次调整量测量和最大伸长量测量时，软件程序控制气路的通断及充气压力的设定，进行多次充气与缓解，PLC读得称重传感器的压力，并传输到工控机，进行自动计算，得出一次调整量和最大伸长量数据，自动判断得出试验结论。

闸瓦间隙测量时，软件程序控制气路通断，进行多次制动与缓解，PLC读得称重传感器的压力，并传输到工控机，进行自动计算，自动得出试验结论。

扭力值检验时，用随试验台配备的扭力扳手测得闸瓦调整螺栓的扭力值，需在10 N·m与20N·m之间。

制动单元输出力检测时，软件程序控制电磁阀的通断及充气压力，PLC读得称重传感器的压力，并传输到工控机，与标准值进行比较，自动得出试验结论。

4　试验台的主要特点

（1）拆装方便。采用专用吊装工具，可方便快捷地将盘型制动机进行安装及拆卸。

（2）兼容性好。该试验设备可适用于多种规格的盘型制动机的试验，只需更换安装板即可。

（3）自动化程度高。该试验设备具有较高的自动化程度，压力的调整及电磁阀的通断均由软件自动控制，数据的记录及计算均由工控机自动完成，大大提高工作效率。

（4）可靠性高。该试验台的运行有手动和自动两种模式供自由切换，自动控制时，所有数据的采集机计算分析均由PLC及工控机完成，并自动给出试验结论，避免因人为因素造成试验结果的差错。手动控制时，还能够根据需要，针对某一个试验项单独进行试验。

5　结束语

盘型制动机试验台能够针对地铁车辆多种型号的盘型制动机进行系统全面的性能试验，试验数据准确可靠，操作简单方便。为盘型制动机检修后的性能检测提供了重要试验数据，是盘型制动机检修工艺中不可缺少的试验设备。

［1］吕换小，孙福祥.提速客车制动技术［J］.铁道机车车辆，2001（1）：46-51.

［2］李剑，胡曼冬，孟艳红.单元制动缸试验台的研制［J］.铁道车辆，2009（3）：35-37.

(编辑：向飞)

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，江西萍乡人，大学本科。研究领域：电气工程及其自动化。