專利名稱：軌道車輛輪盤制動試驗(yàn)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種摩擦制動試驗(yàn)機(jī)，特別涉及一種適用于軌道車輛的軸/輪盤
制動試驗(yàn)機(jī)，屬車輛制動性能試驗(yàn)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
自2006年以來，我國高速動車組技術(shù)發(fā)展很快，其中，制動技術(shù)是高速動車組的 九大關(guān)鍵技術(shù)之一，其涉及到旅客生命和國家財產(chǎn)安全。 就高速動車組來說，制動方式有兩種形式， 一是基礎(chǔ)的空氣制動，二是再生制動，
其中，再生制動是目前高速動車組的優(yōu)先制動方式，基礎(chǔ)空氣制動作為補(bǔ)充，但是，基礎(chǔ)空
氣制動仍是最可靠、最安全的制動方式，尤其是在再生制動失效的情況下。 就基礎(chǔ)空氣制動而言，對于普遍的拖車一般是采用軸盤制動或軸盤與輪盤聯(lián)合制
動，對于高速動車組長只能采用輪盤制動，高速動車組的技術(shù)條件嚴(yán)格規(guī)定，純基礎(chǔ)空氣制
動的能力必須滿足，在無再生制動的條件下，在最高運(yùn)行速度下，必須在規(guī)定距離內(nèi)停車的
要求，輪盤制動的性能和能力成為制動技術(shù)最為關(guān)心的內(nèi)容。 制動試驗(yàn)機(jī)是對輪盤制動性能和能力進(jìn)行試驗(yàn)和檢測的設(shè)備，目前，對于軌道車 輛的輪盤制動試驗(yàn)機(jī)基本是從國外進(jìn)口 ，價格昂貴。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型主要目的在于解決上述問題和不足，提供一種可以利用現(xiàn)有設(shè)備改 造，大幅度降低設(shè)備成本，結(jié)構(gòu)簡單的軌道車輛軸/輪盤制動試驗(yàn)機(jī)。 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是 —種軌道車輛輪盤制動試驗(yàn)機(jī)，包括驅(qū)動單元、及由驅(qū)動單元驅(qū)動的滾輪單元和 制動單元，所述驅(qū)動單元與滾輪單元之間通過萬向節(jié)聯(lián)接； 其中，所述驅(qū)動單元包括驅(qū)動平臺、驅(qū)動電機(jī)、由驅(qū)動電機(jī)驅(qū)動的飛輪組及變速 箱，所述驅(qū)動電機(jī)、飛輪組及變速箱固定設(shè)置在驅(qū)動平臺上，所述驅(qū)動電機(jī)與飛輪組和變速 箱之間通過聯(lián)軸器聯(lián)接； 所述滾輪單元包括滾動平臺、一滾輪輪對、一對用于支撐所述滾輪輪對的滾輪支 架，所述滾輪輪對由兩個帶短軸的滾輪和聯(lián)接該兩個短軸的中間軸組成，所述滾輪支架固 定于滾動平臺上； 所述制動單元包括制動平臺、輪盤組件、制動夾鉗、設(shè)置于所述制動夾鉗端部的制 動閘片、用于固定所述制動夾鉗的夾鉗安裝座，所述輪盤組件及夾鉗安裝座設(shè)置于所述制 動平臺上。 本實(shí)用新型的制動單元有兩種方式，一種是制動單元與滾輪單元相結(jié)合的方式， 將所述滾輪輪對的中間軸與兩個短軸之間采用可拆卸聯(lián)接，制動單元中的輪盤組件只包括 輪盤，將所述輪盤固定于所述中間軸上。 另一種是采用單獨(dú)設(shè)置制動平臺的方式，所述制動單元中的輪盤組件包括輪盤、用于設(shè)置所述輪盤的輪盤軸、及用于支撐所述輪盤軸的輪盤軸支架，所述輪盤軸支架固定
于所述制動平臺上，所述輪盤的端部軸通過萬向節(jié)與所述驅(qū)動單元聯(lián)接。 本實(shí)用新型進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述制動平臺與所述夾鉗安裝座之間可滑動連接，
所述制動平臺上設(shè)置有T型滑槽，所述夾鉗安裝座上相應(yīng)地設(shè)置有安裝孔，兩者通過T型螺
栓緊固連接。 在所述驅(qū)動單元中設(shè)置一扭矩儀，在該試驗(yàn)機(jī)的控制單元中包括數(shù)據(jù)檢測分析處理模塊。 本實(shí)用新型更進(jìn)一步改進(jìn)在于所述驅(qū)動單元和滾輪單元均為兩個以上，并且兩者數(shù)量相對應(yīng)。在每個所述驅(qū)動單元中設(shè)置同步齒輪箱，每兩個驅(qū)動單元中的同步齒輪箱之間通過萬向節(jié)聯(lián)接。 綜上內(nèi)容，本實(shí)用新型所提供的軌道車輛軸/輪盤制動試驗(yàn)機(jī)，可以利用現(xiàn)有技術(shù)中，軌道車輛2軸轉(zhuǎn)向架滾動臺、或4軸的車輛滾動臺、或6軸的機(jī)車滾動臺進(jìn)行改裝，利用其中的一個驅(qū)動單元提供動力，再利用一個或幾個驅(qū)動單元及滾輪單元提供機(jī)械慣量，將輪盤制動試驗(yàn)機(jī)的驅(qū)動部分和機(jī)械慣量集成在滾動試驗(yàn)臺上，相應(yīng)地只需要單獨(dú)配置制動單元，即可完成制動試驗(yàn)機(jī)的改裝，這樣，可以大幅度降低設(shè)備成本。
圖1本實(shí)用新型實(shí)施例一結(jié)構(gòu)示意圖；[0019] 圖2本實(shí)用新型實(shí)施例二結(jié)構(gòu)示意圖。 如圖1和圖2所示，驅(qū)動單元1，滾輪單元2，制動單元3，驅(qū)動電機(jī)4，飛輪組5，變速箱6，聯(lián)軸器7，滾輪支架8，短軸9，滾輪10，中間軸11，制動閘片12，輪盤13，輪盤軸14，輪盤軸支架15，扭矩儀16，同步齒輪箱17，萬向節(jié)18，萬向節(jié)19。
具體實(shí)施方式在現(xiàn)有的軌道車輛臺架試驗(yàn)技術(shù)中，會使用2軸轉(zhuǎn)向架滾動臺、4軸的車輛滾動臺、及6軸的機(jī)車滾動臺，進(jìn)行軌道車輛車輪運(yùn)行參數(shù)的檢測與分析，上述三種形式的滾動臺均包括驅(qū)動單元l，及由驅(qū)動單元1驅(qū)動的滾輪單元2，本實(shí)用新型就是在此設(shè)備的基礎(chǔ)上進(jìn)行改裝，利用滾動臺的一個驅(qū)動單元1提供動力，再利用一個驅(qū)動單元1或幾個驅(qū)動單元1和滾輪單元2提供機(jī)械慣量，將制動單元3集成在現(xiàn)有的滾動臺上，增加數(shù)據(jù)檢測分析處理模塊，形成最終的輪盤制動試驗(yàn)機(jī)。 機(jī)械慣量是以物質(zhì)質(zhì)量來度量其慣性大小的物理量，其廣泛使用飛輪來模擬旋轉(zhuǎn)
機(jī)械裝置的慣性，這種方法可以較好地再現(xiàn)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的工作狀況，但是如果試驗(yàn)中只采用
一組飛輪組，其體積則十分龐大，所以一般是采用多個飛輪組共同提供機(jī)械慣量。
以下結(jié)合附圖與具體實(shí)施方式
對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述 對于高速動車組， 一節(jié)車廂一般有4個轉(zhuǎn)動軸， 一個轉(zhuǎn)動軸上要至少配置2個制動
盤，以下就以常見的4軸車輛滾動臺為例詳細(xì)說明。 如圖1和圖2所示，該軌道車輛軸/輪盤制動試驗(yàn)機(jī)，包括驅(qū)動單元1、由驅(qū)動單元1驅(qū)動的滾輪單元2和制動單元3，驅(qū)動單元1與滾輪單元2之間通過萬向節(jié)18聯(lián)接。因?yàn)槭?軸車輛滾動臺，所以驅(qū)動單元1和滾輪單元2均為4組。
4[0026] 每組驅(qū)動單元1都包括驅(qū)動平臺(圖中未示出)、驅(qū)動電機(jī)4、飛輪組5、變速箱6，其中，飛輪組5用于提供機(jī)械慣量，變速箱6用于改變滾輪10的轉(zhuǎn)動速度。驅(qū)動電機(jī)4、飛輪組5及變速箱6固定設(shè)置在驅(qū)動平臺上，驅(qū)動電機(jī)4與飛輪組5和變速箱6之間通過聯(lián)軸器7聯(lián)接，由驅(qū)動電機(jī)4驅(qū)動飛輪組5和變速箱6。 當(dāng)制動單元3所負(fù)擔(dān)的制動慣量大于對應(yīng)的一個驅(qū)動單元1和滾輪單元2的機(jī)械慣量時，就要利用多個驅(qū)動單元1同時向制動單元3提供機(jī)械慣量，每相鄰的兩個驅(qū)動單元1中的同步齒輪箱17之間通過萬向節(jié)19聯(lián)接，同步齒輪箱17與變速箱6之間也通過聯(lián)軸器7聯(lián)接。這樣，通過使用各驅(qū)動單元1間的萬向節(jié)19將各驅(qū)動單元1聯(lián)接起來，同時，通過增減飛輪組5的盤片數(shù)，使各驅(qū)動單元1的機(jī)械慣量之和等于制動單元3所負(fù)擔(dān)的制動慣量。如果各驅(qū)動單元1的機(jī)械慣量之和仍小于制動單元3的制動慣量，該試驗(yàn)機(jī)中滾輪單元2與驅(qū)動單元1之間也用萬向節(jié)18聯(lián)接，所以滾輪單元2同樣可以向制動單元3提供機(jī)械慣量。 為了測量滾輪單元2的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩及制動力矩，在每個驅(qū)動單元1中再設(shè)置一扭矩儀16。 每組滾輪單元2都包括滾動平臺(圖中未示出)、一滾輪輪對、一對用于支撐該滾輪輪對的滾輪支架8，該滾輪輪對由兩個帶短軸9的滾輪10和聯(lián)接該兩個短軸9的中間軸11組成，滾輪支架8固定于滾動平臺上，兩個滾輪支架8分別設(shè)置于兩個滾輪10的外側(cè)，其中一個短軸9通過萬向節(jié)18與驅(qū)動單元1聯(lián)接，由此，驅(qū)動單元1中的驅(qū)動電機(jī)4轉(zhuǎn)動就可以帶動兩個短軸9及中間軸11共同轉(zhuǎn)動。 本實(shí)用新型提供的制動單元3有兩種結(jié)構(gòu)形式，下面分別詳細(xì)描述[0031] 實(shí)施例一 如圖1所示，制動單元3單獨(dú)設(shè)置，其通過萬向節(jié)18與驅(qū)動單元1聯(lián)接。 制動單元3包括制動平臺、輪盤組件、制動夾鉗(圖中未示出)、設(shè)置于制動夾鉗上
的制動閘片12、用于固定制動夾鉗的夾鉗安裝座(圖中未示出)。 其中，輪盤組件包括輪盤13、輪盤軸14、輪盤軸支架15，輪盤13設(shè)置在輪盤軸14上，輪盤軸支架15用于支撐輪盤軸14，輪盤軸支架15固定于制動平臺上，輪盤軸14的一端通過萬向節(jié)18與驅(qū)動單元1聯(lián)接，驅(qū)動單元1中的驅(qū)動電機(jī)4帶動制動單元3中的輪盤軸14轉(zhuǎn)動，這樣，可以實(shí)現(xiàn)由多個驅(qū)動單元1及滾輪單元2向制動單元3提供機(jī)械慣量。[0035] 在進(jìn)行制動時，制動夾鉗動作，制動閘片12夾緊輪盤13實(shí)施制動，制動夾鉗的結(jié)構(gòu)及工作原理是現(xiàn)有技術(shù)，這里不再做詳細(xì)描述。 夾鉗安裝座可滑動地設(shè)置在制動平臺上，在制動平臺上設(shè)置有T型滑槽(圖中未
示出)，相應(yīng)地在夾鉗安裝座上設(shè)置有多個安裝孔，當(dāng)夾鉗安裝座移動到需要的位置時，就用T型螺栓等緊固件將夾鉗安裝座與制動平臺緊固連接起來，這種滑動連接方式簡單方便。 夾鉗安裝座與制動平臺之間也可以采用滑槽與滑軌等其它可滑動連接的方式。[0038] 制動試驗(yàn)過程如下 將4軸車輛滾動試驗(yàn)臺中的一個與滾輪單元2聯(lián)接的萬向節(jié)18轉(zhuǎn)向與制動單元3中的輪盤軸14的端部聯(lián)接，將夾鉗安裝座移動到需要的位置并與制動平臺固定連接。[0040] 給驅(qū)動單元1中的驅(qū)動電機(jī)4供電，如果需要多個驅(qū)動單元1同時向制動單元3提供機(jī)械慣量，則同時給多組驅(qū)動單元1中的驅(qū)動電機(jī)4供電。由驅(qū)動電機(jī)4帶動驅(qū)動單元1中的飛輪組5、變速箱6及同步齒輪箱17，同時帶動其它滾輪單元2的短軸9和中間軸11轉(zhuǎn)動及制動單元3中的輪盤軸14轉(zhuǎn)動，當(dāng)達(dá)到滾輪10和輪盤13所需要的轉(zhuǎn)速時，實(shí)施制動，利用制動閘片12夾緊輪盤13 ，在實(shí)施制動的同時，停止給驅(qū)動電機(jī)4供電。[0041] 由于轉(zhuǎn)動部分的的機(jī)械慣量所儲存的動能等于制動輪盤13所對應(yīng)消耗的動能，該動能由于制動全部轉(zhuǎn)化為熱能耗散在大氣中，在制動實(shí)施過程中，扭矩儀16測量制動輪盤13各時刻的對應(yīng)的轉(zhuǎn)速和制動力矩，另外還通過測溫裝置檢測制動輪盤13表面和內(nèi)部的溫度，通過制動的風(fēng)壓或油壓計算制動閘片12的制動壓力，并將以上數(shù)據(jù)傳輸至與試驗(yàn)機(jī)連接的計算機(jī)中，在計算機(jī)中設(shè)置了數(shù)據(jù)分析處理模塊，利用該模塊，可測定摩擦系數(shù)——速度或轉(zhuǎn)速的對應(yīng)曲線、輪盤表面溫度一一速度或轉(zhuǎn)速等的對應(yīng)曲線、以及多個所需要的性能參數(shù)，為軌道車輛的研制與生產(chǎn)提供可靠的試驗(yàn)數(shù)據(jù)。[0042] 實(shí)施例二 制動單元3并不單獨(dú)設(shè)置，而是利用現(xiàn)有的滾輪單元2中的設(shè)備，該形式可以更進(jìn)一步地降低設(shè)備成本。 將其中一組滾輪單元2中的中間軸11與兩個短軸9之間采用可拆卸聯(lián)接的方式，制動單元3中的輪盤組件也只包括輪盤13，當(dāng)需要在車輛滾動臺上進(jìn)行制動試驗(yàn)時，將該組滾輪單元2中的中間軸11取下，再將輪盤13固定于該中間軸11上，并重新與兩個短軸9連接。 關(guān)于制動夾鉗、制動閘片12、夾鉗安裝座等結(jié)構(gòu)與實(shí)施例一相同，這里不再重復(fù)描述。 制動試驗(yàn)過程如下 給驅(qū)動單元1中的驅(qū)動電機(jī)4供電，如果需要多個驅(qū)動單元1同時向制動單元3提供機(jī)械慣量，則同時給多組驅(qū)動單元1中的驅(qū)動電機(jī)4供電。由驅(qū)動電機(jī)4帶動驅(qū)動單元1中的飛輪組5、變速箱6及同步齒輪箱17，同步帶動滾輪單元2的短軸9和中間軸11轉(zhuǎn)動及輪盤13轉(zhuǎn)動，當(dāng)達(dá)到滾輪10和輪盤13所需要的轉(zhuǎn)速時，實(shí)施制動，在實(shí)施制動的同時，停止給驅(qū)動電機(jī)4供電，其它與實(shí)施例一相同。 如上所述，結(jié)合附圖和實(shí)施例所給出的方案內(nèi)容，可以衍生出類似的技術(shù)方案。但凡是未脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求一種軌道車輛輪盤制動試驗(yàn)機(jī)，其特征在于包括驅(qū)動單元(1)、及由驅(qū)動單元(1)帶動的滾輪單元(2)和制動單元(3)，所述驅(qū)動單元(1)與滾輪單元(2)之間通過萬向節(jié)(18)聯(lián)接；其中，所述驅(qū)動單元(1)包括驅(qū)動平臺、驅(qū)動電機(jī)(4)、由驅(qū)動電機(jī)(4)驅(qū)動的飛輪組(5)及變速箱(6)，所述驅(qū)動電機(jī)(4)、飛輪組(5)及變速箱(6)固定設(shè)置在驅(qū)動平臺上，所述驅(qū)動電機(jī)(4)與飛輪組(5)和變速箱(6)之間通過聯(lián)軸器(7)聯(lián)接；所述滾輪單元(2)包括滾動平臺、一滾輪輪對、一對用于支撐所述滾輪輪對的滾輪支架(8)，所述滾輪輪對由兩個帶短軸(9)的滾輪(10)和聯(lián)接該兩個短軸(9)的中間軸(11)組成，所述滾輪支架(8)固定于滾動平臺上；所述制動單元(3)包括制動平臺、輪盤組件、制動夾鉗、設(shè)置于所述制動夾鉗上的制動閘片(12)、用于固定所述制動夾鉗的夾鉗安裝座，所述輪盤組件及夾鉗安裝座設(shè)置于所述制動平臺上。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的軌道車輛輪盤制動試驗(yàn)機(jī)，其特征在于所述中間軸(11)與 兩個短軸(9)之間可拆卸聯(lián)接，所述制動單元(3)中的輪盤組件包括輪盤(13)，所述輪盤 (13)固定于所述中間軸(11)上。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的軌道車輛輪盤制動試驗(yàn)機(jī)，其特征在于所述輪盤組件包括 輪盤(13)、用于設(shè)置所述輪盤(13)的輪盤軸(14)、用于支撐所述輪盤軸(14)的輪盤軸支 架(15)，所述輪盤軸支架(15)固定于所述制動平臺上，所述輪盤軸(14)的端部通過萬向節(jié)(18) 與所述驅(qū)動單元(1)聯(lián)接。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的軌道車輛輪盤制動試驗(yàn)機(jī)，其特征在于所述制動平臺與所 述夾鉗安裝座之間可滑動連接。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的軌道車輛輪盤制動試驗(yàn)機(jī)，其特征在于所述制動平臺上設(shè) 置有T型滑槽，所述夾鉗安裝座上相應(yīng)地設(shè)置有安裝孔，兩者通過T型螺栓緊固連接。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的軌道車輛輪盤制動試驗(yàn)機(jī)，其特征在于在所述驅(qū)動單元(1) 中設(shè)置一扭矩儀(16)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的軌道車輛輪盤制動試驗(yàn)機(jī)，其特征在于該試驗(yàn)機(jī)的控制單元中包括數(shù)據(jù)檢測分析處理模塊。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1至7任一項(xiàng)所述的軌道車輛輪盤制動試驗(yàn)機(jī)，其特征在于所述驅(qū)動單元(1)和滾輪單元(2)均為兩個以上，并且兩者數(shù)量相對應(yīng)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的軌道車輛輪盤制動試驗(yàn)機(jī)，其特征在于在每個所述驅(qū)動單元(1)中設(shè)置同步齒輪箱(17)，每兩個驅(qū)動單元(1)中的同步齒輪箱(17)之間通過萬向節(jié)(19) 聯(lián)接。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種軌道車輛輪盤制動試驗(yàn)機(jī)，包括驅(qū)動單元、由驅(qū)動單元帶動的滾輪單元、及制動單元，驅(qū)動單元與滾輪單元之間通過萬向節(jié)聯(lián)接；其中，制動單元包括制動平臺、輪盤組件、制動夾鉗、設(shè)置于制動夾鉗上的制動閘片、用于固定所述制動夾鉗的夾鉗安裝座，輪盤組件及夾鉗安裝座設(shè)置于制動平臺上。本實(shí)用新型的驅(qū)動單元可以利用現(xiàn)有技術(shù)中的軌道車輛滾動試驗(yàn)臺進(jìn)行提供，利用其中的一個驅(qū)動單元提供動力，再利用一個或幾個驅(qū)動單元及滾輪單元提供機(jī)械慣量，將輪盤制動試驗(yàn)機(jī)的驅(qū)動部分和機(jī)械慣量集成在滾動試驗(yàn)臺上，相應(yīng)地只需要單獨(dú)配置制動單元，可以大幅度降低設(shè)備成本。
文檔編號G01M17/007GK201488878SQ20092017014
公開日2010年5月26日 申請日期2009年8月14日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月14日
發(fā)明者倪平濤, 張洪 申請人:南車青島四方機(jī)車車輛股份有限公司