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CN110803153A - 一种轨道交通车辆盘式制动系统监测装置 - Google Patents

一种轨道交通车辆盘式制动系统监测装置 Download PDF

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CN110803153A
CN110803153A CN201911063841.6A CN201911063841A CN110803153A CN 110803153 A CN110803153 A CN 110803153A CN 201911063841 A CN201911063841 A CN 201911063841A CN 110803153 A CN110803153 A CN 110803153A
Authority
CN
China
Prior art keywords
brake
sensor
rail transit
conditioning circuit
displacement sensor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201911063841.6A
Other languages
English (en)
Inventor
刘若晨
徐成
张进武
汪伟
王汝佳
薛宇敬阳
张兰春
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jiangsu University of Technology
Original Assignee
Jiangsu University of Technology
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Publication date
Application filed by Jiangsu University of Technology filed Critical Jiangsu University of Technology
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T17/00—Component parts, details, or accessories of power brake systems not covered by groups B60T8/00, B60T13/00 or B60T15/00, or presenting other characteristic features
    • B60T17/18—Safety devices; Monitoring
    • B60T17/22—Devices for monitoring or checking brake systems; Signal devices
    • B60T17/228—Devices for monitoring or checking brake systems; Signal devices for railway vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61H—BRAKES OR OTHER RETARDING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR RAIL VEHICLES; ARRANGEMENT OR DISPOSITION THEREOF IN RAIL VEHICLES
    • B61H5/00—Applications or arrangements of brakes with substantially radial braking surfaces pressed together in axial direction, e.g. disc brakes

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Braking Arrangements (AREA)

Abstract

本发明涉及轨道交通技术领域，特别涉及一种轨道交通车辆盘式制动系统监测装置，包括盘式制动系统、位移传感器、静电传感器、压力传感器、调理电路、A/D转换器，所述盘式制动系统包括制动缸、安装座、制动杠杆、闸片托、测杆和闸瓦；所述位移传感器安装于闸瓦的衬板上；所述静电传感器安装在制动缸内；所述压力传感器安装在制动缸内；所述调理电路与位移传感器、静电传感器和压力传感器相连；所述A/D转换器分别与调理电路和计算机相连。本发明能够实时监测城市轨道交通车辆制动系统，还能够精确的定位和显示故障部位，方便车辆维护人员及时快速维修，提高了列车的维护效率，同时降低了列车运行风险，提高了安全性。

Description

一种轨道交通车辆盘式制动系统监测装置
技术领域
本发明涉及轨道交通技术领域，特别涉及一种轨道交通车辆盘式制动系统监测装置。
背景技术
随着我国科技、经济的发展，城市化进程进一步深入，城市轨道设施建设的需求日益突出。城市轨道交通车辆作为承载乘客的载体，其运行安全与乘客的生命财产安全直接相关，这使在快速运行条件下如何保障城市轨道交通列车的运营安全这一问题日益凸显。而制动系统是城市轨道交通车辆安全可靠运行的基本保障,其中基础制动装置是确保城市轨道交通车辆行车安全的最重要的措施之一,尤其是在列车其他安全措施出现故障时,只能依靠基础制动装置作为安全可靠制动的最后保障。因此，对城市轨道交通车辆的制动系统进行监测至关重要。而盘形制动器因其具有惯量小、结构紧凑、质量轻、动作灵敏及安全性好等优点，已被广泛应用于城市轨道交通车辆。现有的盘式制动系统中设置了一些监测保护装置，但监测的参数较小，且检测精度比较差，缺乏对盘式制动系统的实时监控，导致了无法及时发现盘式制动系统的故障状况以及故障部位，不能完全避免轨道车辆制动系统失效时所造成的的事故。
发明内容
本发明解决了相关技术中无法实时监测盘式制动故障状况以及故障部位的问题，提出一种轨道交通车辆盘式制动系统监测装置，能够实时监测城市轨道交通车辆制动系统，还能够精确的定位和显示故障部位,方便车辆维护人员及时快速维修，提高了列车的维护效率，同时降低了列车运行风险，提高了安全性。
为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：一种轨道交通车辆盘式制动系统监测装置，包括：
盘式制动系统，所述盘式制动系统包括制动缸、安装座、制动杠杆、闸片托、测杆和闸瓦；
位移传感器，所述位移传感器安装于测杆上；
静电传感器，所述静电传感器安装在制动缸内，监测制动缸内的弹簧磨损；
压力传感器，所述压力传感器安装在制动缸内，监测制动缸内的压力；
调理电路，所述调理电路与位移传感器、静电传感器和压力传感器相连；
A/D转换器，所述A/D转换器分别与调理电路和计算机相连，将来自调理电路的电压信号转换为数字信号后输出到计算机。
作为优选方案，所述位移传感器为接触式差动变压器式位移传感器。
作为优选方案，所述制动缸两侧安装有制动杠杆，两所述制动杠杆之间安装有闸片托，两所述制动杠杆内侧还分别安装有闸瓦，所述闸瓦的衬板上安装有测杆，所述安装座固定于闸片托上。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过在安装在闸瓦上的测杆上安装位移传感器，能够实时监测闸瓦的间隙，而且在制动缸内安装静电传感器和压力传感器，分别监测制动缸内的缓解弹簧的磨损状态和制动缸内的压力，能够精确的定位和显示故障部位，方便车辆维护人员及时快速维修，提高了列车的维护效率，同时降低了列车运行风险，提高了安全性。
附图说明
图1是本发明的盘式制动系统监测装置的结构示意图。
图中：
1、制动缸，2、安装座，3、制动杠杆，4、闸片托，5、测杆，6、位移传感器，7、闸瓦，8、静电传感器，9、压力传感器。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
如图1所示，一种轨道交通车辆盘式制动系统监测装置，包括盘式制动系统、位移传感器6、静电传感器8、压力传感器9、调理电路和A/D转换器，其中，盘式制动系统包括制动缸1、安装座2、制动杠杆3、闸片托4、测杆5和闸瓦7；位移传感器6安装于测杆5上；静电传感器8安装在制动缸1内，监测制动缸1内的弹簧磨损；压力传感器9安装在制动缸1内，监测制动缸1内的压力；调理电路与位移传感器6、静电传感器8和压力传感器9相连；A/D转换器分别与调理电路和计算机相连，将来自调理电路的电压信号转换为数字信号后输出到计算机。
在一个实施例中，为了准确的测量闸瓦7与制动盘的间隙，位移传感器6采用动态测试特性好的接触式差动变压器式位移传感器。
在一个实施例中，制动缸1两侧安装有制动杠杆3，通过将制动缸活塞向外推出，使空气压力转换为机械推力，从而使制动杠杆3动作，使闸瓦压紧车轮踏面抱紧车轮，产生制动效果；两制动杠杆3之间安装有闸片托4，两制动杠杆3内侧还通过螺钉分别安装有闸瓦7，闸瓦7的衬板上安装有测杆5，安装座2焊接于闸片托4上，其作用是通过安装座1将盘式制动系统固定在轨道车辆上。
在一个实施例中，将位移传感器6与测杆5连接并安装在闸瓦7的衬板上，当松开制动闸时，测杆5随闸瓦7移动而移动，此时位移传感器6即能够监测到闸瓦7同制动盘的间隙。
工作原理如下：
当轨道交通车辆盘式制动系统运行时，制动杠杆3会带动闸瓦7压紧制动盘的表面，随着闸瓦7的移动，安装在两侧闸瓦7的衬板上的测杆5将会跟着闸瓦7移动，从而测杆5与闸瓦7间会产生相对位移，通过接触式差动变压器式位移传感器6监测所产生的的相对位移信号，将位移信号通过调理电路转换成相应的电压信号，再通过A/D转换器将静电信号转换为数字信号，输入到计算机中。由于闸瓦7间隙变大时，制动闸的空动时间将发生变化，闸的控制会出现滞后，这对于轨道车辆制动安全会产生很大影响。因此，当发现闸瓦7间隙变大时，应及时停止运行，进行检修。
此外，在机车制动时，制动缸1在列车管路中三通阀的作用下，接收制动系统送来的压缩空气，并将制动缸1的活塞向外推出，使空气压力转换为机械推力，从而使基础制动装置动作，使闸瓦7压紧车轮踏面抱紧车轮，产生制动效果；而在机车进行制动缓解时，制动缸1内的压缩空气又经三通阀排到空气中，从而制动缸1的缓解弹簧使制动缸1的活塞复位，机车基础制动装置也同时复位，闸瓦7随即离开车轮踏面，完成列车的制动缓解。制动缸1主要由前盖、后盖、活塞、活塞杆、皮碗、缓解弹簧和缸体等结构组成。本发明通过在制动缸2内安装静电传感器8和压力传感器9，分别监测制动缸1内的缓解弹簧的磨损状态和制动缸1内的压力，将所监测的信号输到调理电路中，通过调理电路将信号转换为电压信号，再将转换成的电压信号通过A/D转换器转换成数字信号输出到计算机内，通过观察弹簧的磨损状态和制动缸内的压力是否异常来判断是否发生故障。
以上为本发明较佳的实施方式，本发明所属领域的技术人员还能够对上述实施方式进行变更和修改，因此，本发明并不局限于上述的具体实施方式，凡是本领域技术人员在本发明的基础上所作的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种轨道交通车辆盘式制动系统监测装置，其特征在于，包括：
盘式制动系统，所述盘式制动系统包括制动缸(1)、安装座(2)、制动杠杆(3)、闸片托(4)、测杆(5)和闸瓦(7)；
位移传感器(6)，所述位移传感器(6)安装于测杆(5)上；
静电传感器(8)，所述静电传感器(8)安装在制动缸(1)内，监测制动缸(1)内的弹簧磨损；
压力传感器(9)，所述压力传感器(9)安装在制动缸(1)内，监测制动缸(1)内的压力；
调理电路，所述调理电路与位移传感器(6)、静电传感器(8)和压力传感器(9)相连；
A/D转换器，所述A/D转换器分别与调理电路和计算机相连，将来自调理电路的电压信号转换为数字信号后输出到计算机。
2.根据权利要求1所述的轨道交通车辆盘式制动系统监测装置，其特征在于：所述位移传感器(6)为接触式差动变压器式位移传感器。
3.根据权利要求1所述的轨道交通车辆盘式制动系统监测装置，其特征在于：所述制动缸(1)两侧安装有制动杠杆(3)，两所述制动杠杆(3)之间安装有闸片托(4)，两所述制动杠杆(3)内侧还分别安装有闸瓦(7)，所述闸瓦(7)的衬板上安装有测杆(5)，所述安装座(2)固定于闸片托(4)上。
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