CN111811810A - 一种车辆阀的性能测试设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车辆阀的性能测试设备，包括电控柜；主工装柜，主工装柜包括工作台，工作台上设置有航插区、多个第一测试工位、操作面板手动区，机械指针表区；且多个第一测试工位用于测试不同结构的阀；航插区与第一测试工位相对应设置；航插区的上方设置有操作面板手动区及所述机械指针表区；副工装柜，其位于主工装柜的一侧，且副工装柜上设置多个第二测试工位，且多个第二测试工位用于测试不同结构的阀；供气装置，供气装置收容在主工装柜内，用于提供测试用气压；连接管路，连接管路用于连接固定一个或者多个待测试阀、气压表、气压控制开关以及供气装置，形成对应的气体通路。解决了现有技术中阀类性能检测的阀种类单一的技术问题。

Description

一种车辆阀的性能测试设备

技术领域

本发明属于车辆性能测试技术领域，尤其涉及一种车辆阀的性能测试设备。

背景技术

城轨车辆制动系统性能好坏直接关系到车辆的行车安全，而阀作为制动机和架控制动单元的基本组成部分，其性能好坏直接影响行车安全。因此，轨道车辆/机车检修中阀的综合性能检测尤为重要。

然而现有技术中，测试设备存在着测试项点少、安装方式固定、测试阀种类单一等问题，由此导致阀在检测过程中效率低，不满足检测标准的要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种车辆阀的性能测试设备，以解决上述现有技术中阀类性能检测的阀种类单一的技术问题。

为了实现所述发明目的，本发明采用如下技术方案：

一种车辆阀的性能测试设备，包括：

电控柜；

主工装柜，所述主工装柜包括工作台，所述工作台上设置有航插区、多个第一测试工位、操作面板手动区，机械指针表区；且所述多个第一测试工位用于测试不同结构的阀；

所述航插区与所述第一测试工位相对应设置；所述航插区的上方设置有操作面板手动区及所述机械指针表区；

副工装柜，其位于所述主工装柜的一侧，且所述副工装柜上设置有多个第二测试工位，且多个所述第二测试工位用于测试不同结构的阀；

供气装置，所述供气装置收容在主工装柜内，用于提供测试用气压；

连接管路，所述连接管路用于连接固定一个或者多个待测试阀、气压表、气压控制开关以及所述供气装置，形成对应的气体通路。

优选的，所述电控柜内安装有工控机、显示器、电阻测试仪、绝缘耐压测试仪、数据采集卡，且所述显示器、电阻测试仪、绝缘耐压测试仪、数据采集卡均与所述工控机电连接。

优选的，所述采集卡包括NI模拟量板卡、数字量输入板卡、PMM信号输出板卡、脉冲输出板卡、电磁阀响应时间测试板卡。

优选的，所述第一测试工位上设置有高度阀测试工装和多个通用阀测试工装，且所述高度阀测试工装、通用阀测试工装依次排列在所述工作台上；

所述第二测试工位上设置安全阀测试工装和分配阀测试工装。

优选的，高度阀测试工装包括固定座，所述固定座固定安装于所述工作台上；所述固定座上设置有第一支撑板和第二支撑板，且第一支撑板与第二支撑板相对设置；所述第一支撑板上固定被测试阀，第二支撑板上设置有旋转卡钳，且所述旋转卡钳与被测试阀相对应设置；所述第二支撑板上设置有伺服电机，所述伺服电机的动力输出端与所述旋转卡钳相连接。

优选的，所述通用阀测试工装、高度阀测试工装上均设置有5路气路孔，所述气路孔沿着水平方向依次排列。

优选的，所述安全阀测试工装和分配阀测试工装上均设置有5路气路孔，所述气路孔沿着水平方向依次排列。

优选的，所述工作台上还设置有按钮，且每个测试工位处均设置有相应的按钮。

优选的，所述连接管路包括空气管路和不锈钢管路，且所述主工装柜和副工装柜内均设置有所述空气管路和不锈钢管路。

优选的，所述工作台上还设置有时间测试模块。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于：

本发明提供了一种车辆阀的性能测试设备，通过设置主工装柜和副工装柜，且在主工装柜上设置有多个第一测试工位，在副工装柜上设置有多个第二测试工位。多个第一测试工位由于功能不同可以用于测试多种不同类型的阀，同时，多个第二测试工位也因为功能不同，能够用于测试特定功能的阀。由此，通过在该测试设备上设置第一测试工位和第二测试工位，使得此测试设备一次能够测试多种不同种类的阀，由此解决了现有技术中测试设备对阀类性能检测的种类单一的技术问题。

附图说明

图1为本发明实施例提供的车辆阀的性能测试设备整体结构示意图。；

图2为本发明实施例提供的电控柜的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的主工装柜的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的副工装柜的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的高度阀测试工装的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的通用阀测试工装的安装座的结构示意图；

图7为本发明实施例提供的电磁阀响应检测工装的结构示意图。

以上各图中：1、电控柜；2、主工装柜；21、工作台；22、航插区；23、第一测试工位；231、通用阀测试工装；232、高度阀测试工装；233、固定座；234、第一支撑板；235、第二支撑板；236、旋转卡钳；237、伺服电机；238、安装座；239、气路孔；3、副工装柜；31、第二测试工位；311、安全阀测试工装；312、分配阀测试工装；4、指示灯；5、压力变送器；6、截断球阀；7、操作面板手动区；8机械指针表区；9、耐压测试区。

具体实施方式

下面，通过示例性的实施方式对本发明进行具体描述。然而应当理解，在没有进一步叙述的情况下，一个实施方式中的元件、结构和特征也可以有益地结合到其他实施方式中。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”、“上”、“下”“前”“后”“第一”“第二”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，属于“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等均应做广义理解，例如“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体式连接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

本申请实施例中的技术方案为解决现有技术中测试设备对阀类性能检测的种类单一的技术问题，总体思路如下：

本发明提供了一种车辆阀的性能测试设备，通过设置主工装柜2和副工装柜3，且在主工装柜2上设置有多个第一测试工位23，在副工装柜3上设置有多个第二测试工位31。多个第一测试工位23由于功能不同可以用于测试多种不同类型的阀，同时，多个第二测试工位31也因为功能不同，能够用于测试特定功能的阀。由此，通过在该测试设备上设置第一测试工位23和第二测试工位31，使得此测试设备一次能够测试多种不同种类的阀，由此解决了阀类性能检测的阀种类单一的技术问题。

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。

如图1所示，一种车辆阀的性能测试设备，其包括电控柜1、主工装柜2、副工装柜3、供气装置、连接管路。所述主工装柜2包括工作台21，所述工作台21上设置有航插区22、第一测试工位23、操作面板手动区7，机械指针表区8；所述航插区22与所述第一测试工位23相对应设置；所述航插区22的上方设置有操作面板手动区7及所述机械指针表区8。所述副工装柜3位于所述主工装柜2的一侧，且所述副工装柜3上设置有多个第二测试工位31；所述供气装置收容在主工装柜2内，用于提供测试用气压；所述连接管路用于连接固定一个或者多个待测试阀、气压表、气压控制开关以及所述供气装置，形成对应的气体通路。

具体的，如图2所示，电控柜1内安装有工控机、显示器、打印机、电阻测试仪、绝缘耐压测试仪以及多种数据采集卡，且显示器、打印机、电阻测试仪、绝缘耐压测试仪以及多种数据采集卡均与工控机电连接。进一步，所述采集卡采用16位A/D板卡，具体的，包括模拟量输入输出板卡、数字量输入板卡、数字量输出板卡、PWM信号输出板卡、脉冲输出板卡和电磁阀响应时间测试板，由此可对测试阀进行气密性检测、流量检测、功能检测、灵敏度检测、电阻检测、绝缘耐压检测、响应时间检测，即通过此设备能够完成测试阀的多种性能的测试，解决了现有技术中测试设备测试项目点少的技术问题。所述电控柜1的后侧还安装有低压电气接线板，同时，还安装有各种断路器、接触器、接线端子、DC0～150V程控可调电源、DC24V开关电源、DC110V开关电源、DC12V开关电源、DC5V开关电源。

如图3所示，主工装柜2包括工作台21和支撑架，所述工作台21设置于支撑架上，工作台21上设置有航插区22、第一测试工位23、操作面板手动区7、机械指针表区8。所述航插区22与所述第一测试工位23相对应设置；所述航插区22的上方设置有操作面板手动区7及所述机械指针表区8。

具体的，主工装柜2内还装有试验用空气管路，所述空气管路包括风缸、过滤调压阀、电磁阀、气控阀、比例阀、中继阀等气动设备；还包括不锈钢管路、压力传感器、流量传感器、电路，其中电路包括柜体间连接器、继电器、电压电流传感器、伺服控制器等控制设备等。

进一步，操作面板手动区7位于工作台21的上部，用来进行试验的手动操作，监控主工装柜2内各种设备的驱动、控制以及测量。操作面板手动区7的前面设有操作面板，机械式压力表、带状态显示的操作开关、压力数显表均设置于操作面板上，同时，其顶部安装用于指示测试状态的三色指示灯4。

且本实施例中，工作台21上设置有第一测试工位23，第一测试工位23设置有三个通用阀测试工装231和一个高度阀测试工装232，用于连接测试阀与工位柜内的空气管路。其中，三个通用阀测试工装231包括两个竖直测试工装和一个水平测试工装，竖直测试工装包括竖直安装座，水平测试工装包括水平安装座，对于新增的测试阀只需替换与工作台21相连接的安装座即可，由此通过采用此结构能够满足不同类型阀的测试安装要求。

如图6所示，每个通用阀的安装座上均设置有5路气路孔，所述5路气路孔包括A、B、D、E、F；且各气路的输入输出能灵活切换，每个气路能通过比例阀或者中继阀调节压力，每路配有不同容积的风缸，既可以作为输入也可作为输出通路。配备两种不同通径管路，满足不同流量阀的测试需要。具体的，试验台压力输出范围广，其中三个通路0～1.0Mpa可调输出，两个通路0～1.6Mpa可调输出，由此满足高压阀测试需求。对于新增的试件只需加工和试验台连接的安装板即可，试验台配备5路空气管路(A、B、D、E、F)，其中A、B两路有效通径大于19mm，A路主要做为阀测试的输入回路，为保证A路供气的充足和压力稳定，回路上配有41L风缸，此管路调压采用高精度比例阀控制中继阀输出的方式，保证管路大流量测试的需求；B路作为大流量阀的输出回路，输出部分配有77L、10L、5L、2L、1L几个容积不同的风缸，可任意组合成需要的容积，满足不同阀的测试需求。同时，还配有节流进气和节流排气回路，满足气控阀类灵敏度的测试需要。D、E、F三路有效通径大于15mm，且每路均配有比例阀调节压力，F路比例阀调节压力范围为0到1Mpa带1L容积风缸；D路和E路比例阀调节压力范围为0到1.6Mpa满足高压阀的测试需求，且D路带1L容积风缸，E路带3L和1L容积的风缸，三路排气阀均连接到节流排气模块。节流用排气模块采用两路可调节流阀和一路直通大流量结构，节流阀通径调节范围较大满足气类阀灵敏度试验要求，直通排气通路用于试验中和试验完成后试验台管路快速排气。进一步，工作台21内部还设置有电磁阀、气控阀，其用于控制气路管道的通断。气路用的大流量阀采用小先导电磁阀加气控阀的组合式结构，且采用气控球阀，气控球阀具有良好的气密性，保证了试验台的整体泄漏量在5min泄漏3kpa以内，对流量大回路的采用直通式的气控球阀，减小了压缩空气在管道内的滞阻力，减小管道对试验台结果的影响，此设计方式在保证大流量通径同时保证了良好的气密性能。

并且，每个通用测试工位均对应设置有一个测试工位选择按钮，只有在按下相应的选择按钮时，操作面板上的按钮才会起作用，各测试工位才会有相应的输出。当处于自动测试模式时，则根据设置的相应程序来控制相应的工位进行输出，自动测试模式时，操作面板上的按钮处于无效状态。通过采用以上结构，可以满足多种类型的阀进行测试，由此解决了现有技术中测试设备对阀类性能检测的种类单一的技术问题。

进一步，主工装柜2上设置的高度阀测试工装232是用于测试高度阀的专用工位。具体的，高度阀测试工装232包括固定座233，所述固定座233固定安装于所述工作台21上；所述固定座233上设置有第一支撑板234和第二支撑板235，且第一支撑板234与第二支撑板235相对设置；所述第一支撑板234上固定被测试阀，第二支撑板235上设置有旋转卡钳236，且所述旋转卡钳236与被测试阀相对应设置；所述第二支撑板235上设置有伺服电机237，所述伺服电机237的动力输出端与所述旋转卡钳236相连接，且伺服电机237上设置有减速机，且本实施例中，伺服电机237自带编码器。进一步，高度阀测试中对于截断塞门和阀连接的容积有特殊要求，气路中采用专用接口直接连接。同时，采用伺服电机237带动减速比40的减速机控制连接转动，采用脉冲板卡控制伺服电机237的控制方式，由此实现了对高度阀的动作位置的精确控制及反馈。

具体的，现有技术中，高度阀测试中旋转角度控制通过连杆长度与角度换算出竖直方向位移量，然后通过普通电机控制竖直位移变化实现连杆旋转不同角度的目的，这种方式机械连接中间环节多，引入误差较大，连杆的长度种类较多，不同长度连杆阀试验时需要反复调节安装座位置。然而本实施例中，通过将高度阀测试工装232通过伺服电机237连接减速机，旋转卡钳236直接与高度阀被试件旋转杆的中心轴连接，通过顶紧螺栓完全固定，试件通过固定螺栓按照装车实际要求，选择四种方位中一种固定在固定座233上。试验中通过脉冲板卡发送脉冲控制伺服驱动器，驱动伺服电机237动作，实现角度的精准控制，通过伺服电机237自带编码器信号反馈到脉冲板卡实现闭环控制和实际角度的反馈，由此通过本设备能够实现高度阀性能的精确测量。

如图4所示，副工装柜3上设置有第二测试工位31，所述第二测试工位31上设置有安全阀测试工装311和分配阀测试工装312以及带绝缘板的耐压测试区9，且所述副工装柜3内装有试验用空气管路，所述空气管路包括风缸、调压阀、电磁阀、气控阀、节流阀等气动设备、还包括不锈钢管路、压力传感器、面板开关等。安全阀测试中为了测试安全阀的快速动作要求连接安全阀的气管为大通径管路，并且与100L容积的风缸相连接，而且安全阀与风缸的管路连接要求较短，为测试准确性，如将安全阀测试气路集成在通用阀测试气路中，主工装柜2的体积会增大、管路会加长，导致管路安装维修难度增大，由此将安全阀测试设计在副工装柜3中进行。同时，由于分配阀测试气路系统的特殊性和复杂性，需要用到15L、20L、7L、2L容积的风缸，如集成到通用阀测试气路中，管路安装较长，管路容积对测试结果有较大影响，由此将其选用专用测试气路系统，保证了测试的准确可靠性。

本实施例中，航插区22由三个部分组成，对应三个通用测试工位，每个部分由六个航插组成，其六个航插分别用于传感器测试、触点动作测试、DC0～150V输出、PWM输出信号、两路DC110 V电源输出、两路DC24V电源输出，且六个航插采用不同的芯数，防止插错，满足不同的测试要求。

进一步，采用电磁阀响应检测工装进行时间测试，所述电磁的响应检测指以电磁阀线圈得电为起始时间，以输出端有气压变化为终止时间，测试时间标准20ms内，误差小于1ms，然而现有技术中采用的电磁阀检测装置采集时间和采集精度无法达到测试要求。本实施例中通过配有专用时间测试模块，通过微秒级的光电电压传感器信号测试线圈得电的起始时间，通过安装工位上的高精度压力变送器5测试压力变化，测试板设置逻辑控制单元，在安装工位上安装有截断球阀6测试时切断输出口与试验台的管路连接，减小容积对试验结果的影响。测试板通过RS485与电脑连接，软件直接读取测试值。通过采用此结构，使得光电电压传感器感应到电压变化时发出开关量信号给逻辑控制单元，逻辑控制单元记录此时的时间，并通知试验软件记录同一时间的压力值，从而得出电磁阀动作响应时间与压力和电压的关系图，能够进一步分析电磁阀的性能。

为了更清楚的说明本申请，下面以图1至图7所示的实施例为例就本申请的工作原理及方法做进一步的说明：

本申请中的车辆阀的性能测试设备，可适用于城轨制动系统的检修中高度阀、安全阀、流量类阀、传感器类、电磁阀类、塞门类、压力开关类、气控阀类、高频阀等的气密性检测、流量检测、动作性能检测、灵敏度检测、电阻检测、绝缘耐压检测、响应时间检测等，实现了阀性能的全方位测试。同时，采用高精度板卡采集工控机配显示器显示的方式，提高检测精准度和检测效率，降低人工检测难度和检测误差。相对于现有技术中，对于特定阀类需要使用特定功能试验台检测，即为了满足能够检修多种阀类则需购买多种试验台，然而，通过采用本申请中的综合试验设备，即可完成多种类型阀的多种性能的测试，由此大大降低了设备采购和维护的成本，同时也降低了电能和压缩空气的使用，节约了能源。解决了现有技术中，测试设备测试项点少、安装方式固定、测试阀种类单一，由此导致阀在检测过程中效率低，不满足检测标准的要求的技术问题。

Claims (10)

1.一种车辆阀的性能测试设备，其特征在于，包括：

电控柜；

主工装柜，所述主工装柜包括工作台，所述工作台上设置有航插区、多个第一测试工位、操作面板手动区，机械指针表区；且多个所述第一测试工位用于测试不同结构的阀；

所述航插区与第一测试工位相对应设置；所述航插区的上方设置有操作面板手动区及所述机械指针表区；

副工装柜，其位于所述主工装柜的一侧，且所述副工装柜上设置有多个第二测试工位，且多个所述第二测试工位用于测试不同结构的阀；

供气装置，所述供气装置收容在主工装柜内，用于提供测试用气压；

连接管路，所述连接管路用于连接固定一个或者多个待测试阀、气压表、气压控制开关以及所述供气装置，形成对应的气体通路。

2.根据权利要求1所述的车辆阀的性能测试设备，其特征在于，所述电控柜内安装有工控机、显示器、电阻测试仪、绝缘耐压测试仪、数据采集卡，且所述显示器、电阻测试仪、绝缘耐压测试仪、数据采集卡均与所述工控机电连接。

3.根据权利要求2所述的车辆阀的性能测试设备，其特征在于，所述采集卡包括模拟量输入输出板卡、数字量输入输出板卡、PMM信号输出板卡、脉冲输出板卡、电磁阀响应时间测试板卡。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的车辆阀的性能测试设备，其特征在于，

所述第一测试工位上设置有高度阀测试工装和多个通用阀测试工装，且所述高度阀测试工装、通用阀测试工装依次排列在所述工作台上；

所述第二测试工位上设置安全阀测试工装和分配阀测试工装。

5.根据权利要求4所述的车辆阀的性能测试设备，其特征在于，

高度阀测试工装包括固定座，所述固定座固定安装于所述工作台上；所述固定座上设置有第一支撑板和第二支撑板，且第一支撑板与第二支撑板相对设置；所述第一支撑板上固定被测试阀，第二支撑板上设置有旋转卡钳，且所述旋转卡钳与被测试阀相对应设置；所述第二支撑板上设置有伺服电机，所述伺服电机的动力输出端与所述旋转卡钳相连接。

6.根据权利要求4所述的车辆阀的性能测试设备，其特征在于，

所述通用阀测试工装、高度阀测试工装上均设置有5路气路孔，所述气路孔沿着水平方向依次排列。

7.根据权利要求4所述的车辆阀的性能测试设备，其特征在于，

所述安全阀测试工装和分配阀测试工装上均设置有5路气路孔，所述气路孔沿着水平方向依次排列。

8.根据权利要求1所述的车辆阀的性能测试设备，其特征在于，所述工作台上还设置有按钮，且每个测试工位处均设置有相应的按钮。

9.根据权利要求1所述的车辆阀的性能测试设备，其特征在于，

所述连接管路包括空气管路和不锈钢管路，且所述主工装柜和副工装柜内均设置有所述空气管路和不锈钢管路。

10.根据权利要求1所述的车辆阀的性能测试设备，其特征在于，所述工作台上还设置有时间测试模块。

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