[发明专利]一种高速列车制动闸片综合制动性能测试试验台

说明书

一种高速列车制动闸片综合制动性能测试试验台，伺服电机的轴经滚动轴承伸出后连接制动盘；气缸沿横向安装在滑座上，气缸的输出轴套装有弹簧后连接推杆，推杆从直线轴承中穿出后顺次连接三向力传感器、闸片托和安装板，三向加速度传感器安装在安装板上，不同尺寸、形状的摩擦块固定在安装板上，滑座与第一支撑座滑动配合，滚珠丝杆沿纵向安装在第一支撑座上，滑台固定在滚珠丝杠的螺母上。底座上设置有热成像仪和传声器。本试验台具有安装板便于更换，摩擦半径方便调整，具有抗振动、抗抖动功能，提高了试验台的稳定性和试验的准确性。

技术领域

本发明涉及到列车制动闸片性能测试装置，特别是涉及对闸片摩擦界面的振动信号、力信号以及摩擦热分布等综合性能进行测试的试验台。

背景技术

高速列车的制动闸片设计有多个摩擦块，在机械制动时主要通过这些摩擦块与制动盘的摩擦做功来实施制动。随着高速列车运行速度的不断提高，列车在制动时，摩擦块的排布不合理势必会导致制动盘在摩擦区域内的摩擦热分布不均匀、摩擦区域温差过大。进而造成制动闸片上的各个摩擦块磨损不均匀，影响制动闸片的使用寿命；同时引起制动盘异常磨耗、热裂纹的产生。而异常磨损的制动闸片与制动盘会影响摩擦界面的贴合度，进一步恶化摩擦区域内的摩擦热分布差异性。当摩擦区域内的温差达到一定程度后会产生热应力集中现象，引发振动噪声、摩擦块断裂，掉块等一系列的问题，严重影响列车的行车安全。为了提高制动盘与制动闸片的使用寿命和列车制动系统的可靠性，需要对制动闸片摩擦块的排布与摩擦界面自激振动、摩擦界面应力分布、摩擦热及其分布、摩擦力等因素之间的关系进行探究，然而现有的高速列车制动试验台没有将这些因素都考虑在其测试重点范围内，且针对高速列车制动闸片摩擦块的排布特点对列车制动闸片综合制动性能的影响需要专用的试验设备。因此，研制一台能够改变制动闸片上的摩擦块的排布方式，并采集摩擦界面的振动噪声信号、力信号以及摩擦热分布等信息的试验台对高速列车制动闸片综合制动性能的提升具有重要意义。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的问题而提供一种高速列车制动闸片综合制动性能测试试验台，旨在实时同步采集制动盘表面的热分布情况，三个方向的加载力、摩擦力和径向力的信号，三个方向振动加速度信号以及声音信号，摩擦块的安装板便于更换，摩擦半径方便调控，具有抗振动，抗抖动功能，以保证试验台的稳定性和试验的准确性。

本发明的目的是这样实现的：一种高速列车制动闸片综合制动性能测试试验台，伺服电机安装在支撑板上，支撑板设置长方形的底座上，横向设置的伺服电机的输出轴经联轴器后伸出滚动轴承的外端上固定有制动盘，上述滚动轴承经滚动轴承座固定在基座上，该基座设置在底座上；底座上沿长边方向即横向设置有多条倒T字形槽；第一支撑座的底板经四颗螺栓可移动地固定在底座的两条倒T字形槽上，第一支撑座的顶板上左右两边沿纵向设置有两条滑轨，滚珠丝杠位于两条滑轨中间、沿纵向可转动地架设在该顶板上的两个丝杆座上；气缸沿横向安装在滑台上，气缸输出轴连接推杆，弹簧套装在气缸输出轴上，且弹簧的直径小于推杆的直径，推杆左端从安装在滑台上的直线轴承中穿出，推杆左端上依次固联有三向力传感器、闸片托以及安装板，安装板上按多种排布方式设置有不同形状、不同尺寸的摩擦块安装孔，摩擦块底部有螺纹孔，嵌设或通过螺钉连接可将摩擦块固定在安装板上，滑台通过滚珠丝杠的螺母座与螺母连接，该螺母旋接在滚珠丝杠上；三向振动加速度传感器设置在闸片托上；第二支撑座的底板经两个螺栓可移动地固定在底座的一条倒T字形槽中，第二支撑座顶板上设置有热成像仪，热成像仪的镜头正对制动盘表面；第三支撑座的底板经两颗螺栓可移动地固定在底座的一条倒T字形槽中，第三支撑座的顶板上安装有传声器(伺服电机输出轴接联轴器一端，另一段输出轴接联轴器另一端，另一段输出轴外端上固定制动盘；第一支撑座由底板、顶板以及固联二者间的竖版构成；弹簧即螺旋弹簧，其内、外直径均小于推杆直径)。

所述第一支撑座底部设置有滑槽，导向杆通过螺钉固定在所述滑槽内，可保证第一支撑座上的推杆对制动盘的垂直度。