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第2期(总第177期)
机械工程与自动化
2013年4月
MECHANICAL ENGINEERING & AUTOMATION
文章编号:1672-6413(2013)02-0136-03
列车
制动软管试验台的方案设计
易毅坚,刘丽华
(1,广州地铁总公司设备检修分部,广东广州510430;2,广州铁路职业技术学院,广东广州510430)
摘要:对列车
制动软管水风压试验方案进行了技术论证,在此基础上,提出了试验合的设计方案。该试验台
具有人机交互友好、控制可靠性好、效率高等特点。
关键词:制动软管;水压和风压试验;试验台;设计
中图分类号:U260.331+.7
文献标识码:A
0引言
制具有明显的滞后性,影响试验结果。
列车制动软管是车辆与车辆之间互相连接的重要
方案三:把方案二中增压泵的加载阀由原来的手
配件,制动软管的质量是铁路列车安全的一项必要保动调节改为步进电机调节,通过PLC模糊控制方式进
障,制动软管的主要故障是泄漏和胀形。如果采用人行智能加载,调节加载泵的压力,试验软管接口处加装
工手动试验装置对其进行水风压试验,则存在工作效压力传感器,软管出水口封闭保压,在保压状态下,传
率低下、劳动强度大、试验数据不能记录等缺点。为提感器检测压力变化值在允许的范围内,则视为合格。
升制动系统的产品质量,我们自主研制了采用PLC自该方案是在方案二的基础上进行了改进,用步进电机
动控制的列车制动软管试验台,该试验台可手动和自代替人工来调节压力,用PIC控制步进电机,从而避
动完成制动软管的风水压试验
免了超调和压力波动,并且可以对风压试验和水压试
1列车制动软管水风压试验性能测试内容
验进行自动控制。
根据我国铁路列车制动试验工艺要求,列车制动
综合上述3种方案的优缺点,本文的泄漏试验采
软管的试验内容分为风压试验和水压试验两项
用方案三:将被测软管充入规定压力的压缩空气,并采
(1)风压试验:制动软管在水槽内缓慢通以600用压力传感器检测软管内压力的变化;同时将软管放
kPa~700kPa的压缩空气,保压5min,制动软管无泄入水槽中,压力传感器将被测压力值转化成电量送入
漏、破裂,若软管出现气泡逐渐减少并在10min内消PLC模拟量模块,通过触摸屏来显示压力的变化。当
失者可以使用。
压力下降到允许的最低值时,报警灯亮报警,此时由操
2)水压试验:风压试验合格后,以1000kPa的作人员观察软管两端接头处是否冒气泡,如果冒气泡
水压进行强度试验,保压2min后无破损、外径无局部则说明软管没连接好或者是软管自身耐压能力不够
凸起则合格;若径向膨胀率大于3mm,长度变形大于2.2軟管胀形检测方案
9mm则判废。
列车制动软管胀形检测有以下3种方案
2水风压试验的技术方案及论证
方案一:当软管充入高压水或高压空气后,由操作
2.1软管泄漏检测方案
人员用标准检测板卡入软管外側并移动检测,如果有
列车制动软管泄漏检测有以下3种方案
卡住,则为胀形不合格。该检测方案简单,但缺点是需
方案一:将被测软管充入规定压力的压缩空气,然要人工检测,效率低
后放入水槽中目测观察是否有气泡冒出。其设备简
方案二:将人工检测方法改为气动检测方法,即利
单,但是不能自动记录压力变化曲线。
用两个气缸实现人工检测,两个气缸分别控制检测板
方案二:将被测软管充人由加载泵增压的高压空的上下移动和左右移动,检测板的内孔设置压力传感
气,采用压力传感器和压力数显表显示气体的泄漏情器,由压力传感器检测软管的应力变化。如果检测的
况,可实现自动检测。该方案的增压泵采用手动调节压力值超过了设定值,将信号送人PLC,则PLC产生
来控制加压大小。该方案可自动记录压力变化,但手声光报警,即软管胀形不合格。该检测方法虽可实现
动调节加载时,不能精确地控制被测软管内的压力,控自动化操作,但由于制动软管是橡胶做的,一般情况下
广州铁路职业技术学院院级重点课题( GTXYZ1001
收稿日期:2012-11-05;修回日期:2012-11-12
作者简介:易毅坚(1971-),男,广东兴宁人,工程师,本科,主要从事地铁车辆设备检修和管理工作
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2013年第2期
易毅坚,等:列车动软管试验台的方案设计
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会有不同程度的弯曲,而实验检测时,一定要求软管要
2)试验软管风压试验流程:压缩空气→加气压
直,否则容易造成误报警。
电磁阀V1→试验软管加压→时间到保压→泄压电磁
方案三:为自动胀形检测方法。如图1所示,由增阀V2得电→试验管释压。
压泵2向软管4加压,此时阀门A和阀门B关闭,阀
(3)水压试验流程:试验管注水电磁阀V3打开→
门C开启。当水压在软管4中维持一定的压カ和规抽水泵抽水→软管充水→泄压电磁阀V2关闭→补水
定的时间后,门C关闭,阀门A开启,水液流入量筒→试验管注水电磁阀V3关闭→水泵停止→水压阀
5,放置在量筒5上方的激光测距传感器6将量筒5水V6打开→步进电机加载→保压→激光测距传感器检
位通过计算机软件计算出来,根据量筒5的水位可算测→胀形量检查
出软管4的胀形量。测量完毕后,阀门B打开,清空
(4)试验结束后,为方便水槽快速放水,在水槽底
量筒5中的水。
的中心部位开设了水槽排水电磁阀5作为放水开
关,水压试验时,水槽排水电磁阀V5不通电关闭,当
需要放水时,水槽排水电磁阀V5打开,可快速放水。
3.3电气控制部分
B
由于本试验台要实现自动/手动/单步操作,各种
开关、按钮较多,为方便接线和自动控制,选择用PLC
和触摸屏相结合的控制方式。电路控制部分包括采集
控制电路、电源、控制柜、报警电路和控制台。采集控
制电路包括传感器、电磁阀、驱动电路。控制柜内装有
水泵的主电路、水泵控制电路和PLC。电源包括交流
稳压电源(220V)、供给PLC和触摸屏的直流电源(24
V)、传感器的直流电源(12V)。报警电路包括报警指
示灯。控制台设在试验台的上方,控制台上有报警指
水槽;2一增压泵;3一滤清器;4一软管;
示灯和触摸屏。
5一量简:6一激光测距传感器
图1自动胀形检测原理图
控制系统结构框图如图3所示。由PLC输入端
经过上述3种方案的比较,我们决定选用方案三,采集水压传感器、激光测距传感器等信号,PLC输出
该方案性能稳定,可通过PLC控制,便于实现。在实端控制各种电磁阀和报警指示灯,PLC与触摸屏通过
施方案三时,我们把网A、阀B、阀C改为二位二通电端口RS232通讯,各种开关、按钮等输入信号通过触
磁网,便于PLC控制。
摸屏软元件设置,触摸屏上可显示系统的工作状态和
3软管水、风压试验台的设计
压力等内部参数。
该试验台由机械部分和电气控制部分组成
工
3.1机械部分的组成
水川水/试
作
机械部分由试验水槽、储水槽、水泵、加载阀和机
槽/措/验
步进电
状
排注管
体组成。机体用角钢支撑,外框采用铝板制作,易清
水『本『注气泄机根
态
洁。机体上面有不锈钢试验