铁路车辆的制动缸循环试验机构和试验方法与流程

1.本发明涉及铁路车辆制动技术领域，特别涉及一种铁路车辆的制动缸循环试验机构和试验方法。


背景技术：

2.我国铁路货车主导设计单位设计研制的铁路货车涉及tb、aar、uic、roa等标准体系，新型制动件、制动单元的性能参数、疲劳稳定性以及运行可靠性在研发时都需要进行相关先行循环试验予以验证。
3.现有技术在产品研发过程中，由于标准体系、车辆限界、车辆运行地域的变化，铁路车辆的制动装置的性能参数和结构特征需要进行设计核算。然而，由于制动装置，特别是作为制动原力的产生设备的制动缸的运用工况的复杂性，其性能参数、疲劳稳定性都需要先行试验。目前各铁路货车设计单位惯常的做法是设计确定一个技术方案，并基于该方案所使用的制动缸搭建临时性的试验台架进行制动缸的循环试验，或者直接将制动缸安装于试验车上进行实车试验。
4.采用现有技术中的试验方式，为了满足各种规格和工况的制动缸试验需求，往往需要对应搭建许多临时性的试验台架，或者寻找配套的试验车进行实车试验。针对具体产品的固定结构及接口，只能进行单一的，特定的制动缸的循环试验。若预设方案的试验数据不理想需要进行方案调整，则会造成试验台废弃等资源浪费，适配性差。


技术实现要素：

5.本发明实施例提供了一种铁路车辆的制动缸循环试验机构，能够适配不同规格、工况的制动缸以进行制动缓解循环试验，为新产品研发提供试验数据支撑，提高适配性以减少资源浪费。所述技术方案如下：
6.第一方面，本发明实施例提供了一种铁路车辆的制动缸循环试验机构，包括：安装平台、管路连接组件和试验件制动缸，
7.所述安装平台包括底座和制动缸安装座，所述制动缸安装座设置于所述底座的安装面上，所述制动缸安装座包括底座板、连接板和两个侧支撑板，所述底座板与所述安装面可拆卸连接，所述两个侧支撑板平行间隔布置于所述底座板上且与所述底座板垂直，所述侧支撑板上设置有腰形孔，所述腰形孔垂直于所述安装面，所述连接板的两侧端面设置有与所述腰形孔相匹配的螺栓安装孔，所述连接板可升降地安装于所述两个侧支撑板之间，并通过所述腰形孔和所述螺栓安装孔与所述侧支撑板固定连接，试验件制动缸可拆卸地安装于所述连接板上；
8.所述管路连接组件设置于所述底座上，包括控制器、调压阀、两位三通电磁阀和压力传感器，所述调压阀的进口用于与气源连接，所述调压阀的出口和所述压力传感器均与所述两位三通电磁阀连接，所述两位三通电磁阀的出口与所述试验件制动缸的进气口连接，所述调压阀、所述两位三通电磁阀和所述压力传感器均与所述控制器电连接。
9.可选地，所述连接板中部设置有条形孔槽，所述条形孔槽与所述侧支撑板平行且一端与所述连接板的一端连通。
10.可选地，所述连接板上突出设置有侧向安装板，所述侧向安装板位于所述条形孔槽的另一端与所述连接板的另一端之间，所述侧向安装板上设置有与所述试验件制动缸相匹配的安装孔。
11.可选地，所述侧支撑板上设置有多个所述腰形孔，多个所述腰形孔沿平行于所述安装面的方向间隔布置，所述连接板的侧端面上设置有与多个所述腰形孔一一对应的多个所述螺栓安装孔。
12.可选地，所述铁路车辆的制动缸循环试验机构还包括多个调整垫板，所述多个调整垫板层叠布置于所述连接板和所述底座板之间。
13.可选地，所述铁路车辆的制动缸循环试验机构还包括行程限位座，所述行程限位座包括横向板体和纵向板体，所述横向板体与所述安装面平行且一端与所述底座板固定连接，所述纵向板体垂直连接于所述横向板体的另一端，所述纵向板体上设置有正对所述试验件制动缸的输出轴的限位挡板。
14.可选地，所述横向板体和所述纵向板体之间设置有加强筋，所述加强筋垂直于所述横向板体和所述纵向板体，所述限位挡板设置有多个，所述限位挡板上设置有与所述加强筋相匹配的插装槽，多个所述限位挡板沿平行于所述横向板体的方向层叠布置并通过所述插装槽插接于所述加强筋顶部。
15.第二方面，本发明实施例提供了一种试验方法，基于前述第一方面所述铁路车辆的制动缸循环试验机构实现，所述试验方法包括：
16.将所述试验件制动缸安装于所述连接板上，调节所述连接板与所述底座板之间的间距并通过所述腰形孔和所述螺栓安装孔与所述侧支撑板固定连接，以满足所述试验件制动缸的试验安装高度；
17.将所述两位三通电磁阀的出口和所述试验件制动缸的进气口通过管道连接；
18.通过所述控制器控制所述调压阀和所述两位三通电磁阀的开闭，以利用外部气源对多数试验件制动缸进行供气，以进行所述试验件制动缸的充风、保压和排风，并通过所述压力传感器获取所述试验件制动缸的最小启动力。
19.本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：
20.采用本发明实施例所提供的铁路车辆的制动缸循环试验机构，能够通过底座设置于试验室中，利用底座上的制动缸安装座对试验件制动缸进行装配，通过调节连接板与底座板之间的间距并通过腰形孔和螺栓安装孔与侧支撑板固定连接，以满足试验件制动缸的试验安装高度。通过控制器控制调压阀和两位三通电磁阀的开闭，以利用外部气源对多数试验件制动缸进行供气，以进行试验件制动缸的充风、保压和排风，以模拟进行制动缸的最小启动力试验以及制动循环试验。能够适配不同规格、工况的制动缸以进行制动缓解循环试验，为新产品研发提供试验数据支撑，提高适配性以减少资源浪费。
附图说明
21.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于
本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
22.图1是本发明实施例提供的一种铁路车辆的制动缸循环试验机构的立体结构示意图；
23.图2是本发明实施例提供的管路连接组件的结构示意图；
24.图3是本发明实施例提供的制动缸安装座和试验件制动缸的装配结构示意图；
25.图4是本发明实施例提供的制动缸安装座和试验件制动缸的装配结构正视图；
26.图5是本发明实施例提供的制动缸安装座和试验件制动缸的装配结构俯视图；
27.图6是本发明实施例提供的制动缸安装座和试验件制动缸的装配结构左视图；
28.图7是本发明实施例提供的连接板的结构示意图；
29.图8是本发明实施例提供的限位挡板的结构示意图；
30.图9是本发明实施例提供的一种试验方法的流程图。
具体实施方式
31.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
32.现有技术在产品研发过程中，由于标准体系、车辆限界、车辆运行地域的变化，铁路车辆的制动装置的性能参数和结构特征需要进行设计核算。然而，由于制动装置，特别是作为制动原力的产生设备的制动缸的运用工况的复杂性，其性能参数、疲劳稳定性都需要先行试验。目前各铁路货车设计单位惯常的做法是设计确定一个技术方案，并基于该方案所使用的制动缸搭建临时性的试验台架进行制动缸的循环试验，或者直接将制动缸安装于试验车上进行实车试验。
33.采用现有技术中的试验方式，为了满足各种规格和工况的制动缸试验需求，往往需要对应搭建许多临时性的试验台架，或者寻找配套的试验车进行实车试验。针对具体产品的固定结构及接口，只能进行单一的，特定的制动缸的循环试验。若预设方案的试验数据不理想需要进行方案调整，则会造成试验台废弃等资源浪费，适配性差。
34.图1是本发明实施例提供的一种铁路车辆的制动缸循环试验机构的立体结构示意图。图2是本发明实施例提供的管路连接组件的结构示意图。图3是本发明实施例提供的制动缸安装座和试验件制动缸的装配结构示意图。图4是本发明实施例提供的制动缸安装座和试验件制动缸的装配结构正视图。图5是本发明实施例提供的制动缸安装座和试验件制动缸的装配结构俯视图。图6是本发明实施例提供的制动缸安装座和试验件制动缸的装配结构左视图。图7是本发明实施例提供的连接板的结构示意图。图8是本发明实施例提供的限位挡板的结构示意图。如图1至8所示，通过实践，本发明实施例提供了一种铁路车辆的制动缸循环试验机构，包括安装平台1、管路连接组件2和试验件制动缸3。
35.其中，安装平台1包括底座11和制动缸安装座12。制动缸安装座12设置于底座11的安装面11a上，制动缸安装座12包括底座板121、连接板122和两个侧支撑板123。底座板121与安装面11a可拆卸连接，两个侧支撑板123平行间隔布置于底座板121上且与底座板121垂直，侧支撑板123上设置有腰形孔1231，腰形孔1231垂直于安装面11a。连接板122的两侧端面设置有与腰形孔1231相匹配的螺栓安装孔1221，连接板122可升降地安装于两个侧支撑
板123之间，并通过腰形孔1231和螺栓安装孔1221与侧支撑板123固定连接，试验件制动缸3可拆卸地安装于连接板122上。
36.管路连接组件2设置于底座11上，包括控制器21、调压阀22、两位三通电磁阀23和压力传感器24。调压阀22的进口用于与气源连接，调压阀22的出口和压力传感器24均与两位三通电磁阀23连接，两位三通电磁阀23的出口与试验件制动缸3的进气口连接，调压阀22、两位三通电磁阀23和压力传感器24均与控制器21电连接。
37.在本发明实施例中，该集成有底座11和制动缸安装座12的安装平台1可以设置于对应的试验室中，在需要进行铁路车辆的制动缸的功能检测试验时，可以将试验件制动缸3对应安装于连接板122上。管路连接组件2设置于底座11的底部容纳空间中，利用连接软管m将两位三通电磁阀23的出口与试验件制动缸3的进气口连通。根据不同的工况和规格，可以选取不同尺寸规格的试验件制动缸3进行对应安装。同时根据制动缸在工作时在制动系统中的装配位置，可以通过沿腰形孔1231的延伸方向调整底座板121与连接板122之间的间距，并通过腰形孔1231和螺栓安装孔1221与侧支撑板123固定连接，以使试验件制动缸3处于与实际工况向匹配的试验安装高度，完成试验机构的整体装配。最后，通过与本地电控装置连接，或者与控制上位机连接的控制器21对调压阀22和两位三通电磁阀23的开闭，通过调压阀22对外部气源引入的高压空气进行调压，并通过两位三通电磁阀23注入对试验件制动缸3进行供气和排气，为试验件制动缸3的“制动-缓解”循环试验提供驱动力。通过调控调压阀22的输出压力，即调控循环试验的驱动力与试验件制动缸3启动动作临界力的逐渐匹配，可以模拟进行制动缸的最小启动力试验。同时，通过测试软件，可以设置、调整循环试验充风时间、保压时间、排风时间、循环次数等试验参数，进而控制两位三通电磁阀23的通断来实现试验件制动缸3的充风、保压和排风，满足不同规格试验件制动缸3的试验要求。
38.采用本发明实施例所提供的铁路车辆的制动缸循环试验机构，能够通过底座11设置于试验室中，利用底座11上的制动缸安装座12对试验件制动缸3进行装配，通过调节连接板122与底座板121之间的间距并通过腰形孔1231和螺栓安装孔1221与侧支撑板123固定连接，以满足试验件制动缸3的试验安装高度。通过控制器21控制调压阀22和两位三通电磁阀23的开闭，以利用外部气源对多数试验件制动缸3进行供气，以进行试验件制动缸3的充风、保压和排风，以模拟进行制动缸的最小启动力试验以及制动循环试验。能够适配不同规格、工况的制动缸以进行制动缓解循环试验，为新产品研发提供试验数据支撑，提高适配性以减少资源浪费。
39.可选地，连接板122中部设置有条形孔槽1222，条形孔槽1222与侧支撑板123平行且一端与连接板122的一端连通。示例性地，在本发明实施例中，试验件制动缸3的缸体通常为圆柱状，器在安装放置于连接板122上时为卧式放置，具有弧度的底部侧壁可以对应安装于条形孔槽1222中，避免直接接触发生滚动，方便进行固定连接，并且能够适应不同直径规格的试验件制动缸3，进一步提高了试验机构的适配性。
40.可选地，连接板122上突出设置有侧向安装板1223，侧向安装板1223位于条形孔槽1222的另一端与连接板122的另一端之间，侧向安装板1223上设置有与试验件制动缸3相匹配的安装孔12231。示例性地，在本发明实施例中，在进行试验件制动缸3的装配时，可以将试验件制动缸3以横躺的卧式姿态由连接板122的一端对准条形孔槽1222的开口处装设到连接板122上。直到试验件制动缸3的装配端与侧向安装板1223相抵接，利用侧向安装板
1223上的安装孔12231与试验件制动缸3装配端的连接孔对准进行螺栓连接。
41.可选地，侧支撑板123上设置有多个腰形孔1231，多个腰形孔1231沿平行于安装面11a的方向间隔布置，连接板122的侧端面上设置有与多个腰形孔1231一一对应的多个螺栓安装孔1221。示例性地，在本发明实施例中，侧支撑板123上并列设置有两个腰形孔1231，连接板122的侧端面上对应设置有两个螺栓安装孔1221，通过设置多组对应的腰形孔1231和螺栓安装孔1221，能够使装配更加稳定，提高使用寿命。
42.可选地，铁路车辆的制动缸循环试验机构还包括多个调整垫板124，多个调整垫板124层叠布置于连接板122和底座板121之间。示例性地，在本发明实施例中，通过在连接板122下方和底座板121之间的空间里垫设调整垫板124，其厚度、数量可以根据试验件制动缸3的需求试验安装高度进行调整，进一步提高安装稳定性。
43.可选地，铁路车辆的制动缸循环试验机构还包括行程限位座125，行程限位座125包括横向板体1251和纵向板体1252，横向板体1251与安装面11a平行且一端与底座板121固定连接，纵向板体1252垂直连接于横向板体1251的另一端，纵向板体1252上设置有正对试验件制动缸3的输出轴的限位挡板1253。示例性地，在本发明实施例中，通过设置行程限位座125，可以通过设置于纵向板体1252上的限位挡板1253对试验件制动缸3的活塞输出轴形成进行限位控制，保证试验件制动缸3在指定的行程工况下进行工作，进一步提高了试验机构的适配性和试验精确度。
44.可选地，横向板体1251和纵向板体1252之间设置有加强筋1254，在加强筋1254垂直于横向板体1251和纵向板体1252，限位挡板1253设置有多个，限位挡板1253上设置有与加强筋1254相匹配的插装槽12531，多个限位挡板1253沿平行于横向板体1251的方向层叠布置并通过插装槽12531插接于加强筋1254顶部。示例性地，在本发明实施中，横向板体1251和纵向板体1252之间平行间隔设置有两个顶部具有水平插接面的加强筋1254。每个限位挡板1253底部对应设置有两个插装槽12531，在进行装配时分别对准两个加强筋1254顶部的水平插接面进行插装，多个限位挡板1253由纵向板体1252的板面层叠布置，以对整体厚度进行调整，从而对试验件制动缸3的活塞输出轴行程进行对应调整，进一步提高了试验机构的适配性。
45.图9是本发明实施例提供的一种试验方法的流程图。本发明实施例还提供了一种试验方法，基于如图1至图8所示的铁路车辆的制动缸循环试验机构实现，该试验方法包括：
46.s1，将试验件制动缸3安装于连接板122上，调节连接板122与底座板121之间的间距并通过腰形孔1231和螺栓安装孔1221与侧支撑板123固定连接，以满足试验件制动缸3的试验安装高度。
47.s2，将两位三通电磁阀23的出口和试验件制动缸3的进气口通过管道连接。
48.s3，通过控制器21控制调压阀22和两位三通电磁阀23的开闭，以利用外部气源对多数试验件制动缸3进行供气，以进行试验件制动缸3的充风、保压和排风，并通过压力传感器24获取试验件制动缸3的最小启动力。
49.采用本发明实施例所提供的铁路车辆的制动缸循环试验机构以及上述试验方法，利用底座11上的制动缸安装座12对试验件制动缸3进行装配，通过调节连接板122与底座板121之间的间距并通过腰形孔1231和螺栓安装孔1221与侧支撑板123固定连接，以满足试验件制动缸3的试验安装高度。通过控制器21控制调压阀22和两位三通电磁阀23的开闭，以利
用外部气源对多数试验件制动缸3进行供气，以进行试验件制动缸3的充风、保压和排风，以模拟进行制动缸的最小启动力试验以及制动循环试验。能够适配不同规格、工况的制动缸以进行制动缓解循环试验，为新产品研发提供试验数据支撑，提高适配性以减少资源浪费。
50.除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则所述相对位置关系也可能相应地改变。
51.以上所述仅为本发明的可选实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种铁路车辆的制动缸循环试验机构，其特征在于，包括：安装平台(1)、管路连接组件(2)和试验件制动缸(3)，所述安装平台(1)包括底座(11)和制动缸安装座(12)，所述制动缸安装座(12)设置于所述底座(11)的安装面(11a)上，所述制动缸安装座(12)包括底座板(121)、连接板(122)和两个侧支撑板(123)，所述底座板(121)与所述安装面(11a)可拆卸连接，所述两个侧支撑板(123)平行间隔布置于所述底座板(121)上且与所述底座板(121)垂直，所述侧支撑板(123)上设置有腰形孔(1231)，所述腰形孔(1231)垂直于所述安装面(11a)，所述连接板(122)的两侧端面设置有与所述腰形孔(1231)相匹配的螺栓安装孔(1221)，所述连接板(122)可升降地安装于所述两个侧支撑板(123)之间，并通过所述腰形孔(1231)和所述螺栓安装孔(1221)与所述侧支撑板(123)固定连接，试验件制动缸(3)可拆卸地安装于所述连接板(122)上；所述管路连接组件(2)设置于所述底座(11)上，包括控制器(21)、调压阀(22)、两位三通电磁阀(23)和压力传感器(24)，所述调压阀(22)的进口用于与气源连接，所述调压阀(22)的出口和所述压力传感器(24)均与所述两位三通电磁阀(23)连接，所述两位三通电磁阀(23)的出口与所述试验件制动缸(3)的进气口连接，所述调压阀(22)、所述两位三通电磁阀(23)和所述压力传感器(24)均与所述控制器(21)电连接。2.根据权利要求1所述的铁路车辆的制动缸循环试验机构，其特征在于，所述连接板(122)中部设置有条形孔槽(1222)，所述条形孔槽(1222)与所述侧支撑板(123)平行且一端与所述连接板(122)的一端连通。3.根据权利要求2所述的铁路车辆的制动缸循环试验机构，其特征在于，所述连接板(122)上突出设置有侧向安装板(1223)，所述侧向安装板(1223)位于所述条形孔槽(1222)的另一端与所述连接板(122)的另一端之间，所述侧向安装板(1223)上设置有与所述试验件制动缸(3)相匹配的安装孔(12231)。4.根据权利要求1所述的铁路车辆的制动缸循环试验机构，其特征在于，所述侧支撑板(123)上设置有多个所述腰形孔(1231)，多个所述腰形孔(1231)沿平行于所述安装面(11a)的方向间隔布置，所述连接板(122)的侧端面上设置有与多个所述腰形孔(1231)一一对应的多个所述螺栓安装孔(1221)。5.根据权利要求1至4任一项所述的铁路车辆的制动缸循环试验机构，其特征在于，所述铁路车辆的制动缸循环试验机构还包括多个调整垫板(124)，所述多个调整垫板(124)层叠布置于所述连接板(122)和所述底座板(121)之间。6.根据权利要求1至4任一项所述的铁路车辆的制动缸循环试验机构，其特征在于，所述铁路车辆的制动缸循环试验机构还包括行程限位座(125)，所述行程限位座(125)包括横向板体(1251)和纵向板体(1252)，所述横向板体(1251)与所述安装面(11a)平行且一端与所述底座板(121)固定连接，所述纵向板体(1252)垂直连接于所述横向板体(1251)的另一端，所述纵向板体(1252)上设置有正对所述试验件制动缸(3)的输出轴的限位挡板(1253)。7.根据权利要求6所述的铁路车辆的制动缸循环试验机构，其特征在于，所述横向板体(1251)和所述纵向板体(1252)之间设置有加强筋(1254)，所述加强筋(1254)垂直于所述横向板体(1251)和所述纵向板体(1252)，所述限位挡板(1253)设置有多个，所述限位挡板(1253)上设置有与所述加强筋(1254)相匹配的插装槽(12531)，多个所述限位挡板(1253)
沿平行于所述横向板体(1251)的方向层叠布置并通过所述插装槽(12531)插接于所述加强筋(1254)顶部。8.一种试验方法，基于如权利要求1至7任一项所述的铁路车辆的制动缸循环试验机构实现，其特征在于：将所述试验件制动缸(3)安装于所述连接板(122)上，调节所述连接板(122)与所述底座板(121)之间的间距并通过所述腰形孔(1231)和所述螺栓安装孔(1221)与所述侧支撑板(123)固定连接，以满足所述试验件制动缸(3)的试验安装高度；将所述两位三通电磁阀(23)的出口和所述试验件制动缸(3)的进气口通过管道连接；通过所述控制器(21)控制所述调压阀(22)和所述两位三通电磁阀(23)的开闭，以利用外部气源对多数试验件制动缸(3)进行供气，以进行所述试验件制动缸(3)的充风、保压和排风，并通过所述压力传感器(24)获取所述试验件制动缸(3)的最小启动力。

技术总结
本发明提供了一种铁路车辆的制动缸循环试验机构和试验方法，属于铁路车辆制动技术领域。该试验机构包括安装平台、管路连接组件和试验件制动缸，其中安装平台包括底座和制动缸安装座，制动缸安装座包括底座板、连接板和两个侧支撑板，侧支撑板上设置有腰形孔，连接板的两侧端面设置有与腰形孔相匹配的螺栓安装孔，连接板可升降地安装于两个侧支撑板之间，试验件制动缸安装于连接板上。管路连接组件包括控制器、调压阀、两位三通电磁阀和压力传感器。该试验机构能够适配不同规格、工况的制动缸以进行制动缓解循环试验，为新产品研发提供试验数据支撑，提高适配性以减少资源浪费。提高适配性以减少资源浪费。提高适配性以减少资源浪费。


技术研发人员：史春江 向志英 任丽娟 秦毅 姜瑞金 张良威 张楠 汪家伟 涂智文 张金发 郭爱英 张月英
受保护的技术使用者：中车长江运输设备集团有限公司
技术研发日：2023.05.26
技术公布日：2023/8/16