[发明专利]一种基础制动单元用膜板有效截面积的检测方法

说明书

本发明公开了一种基础制动单元用膜板有效截面积的检测方法，包括进气缸体，所述进气缸体顶端一侧开设有进气口，且进气缸体内部嵌入安装有密封膜板，所述密封膜板底端与活塞相连，所述活塞底端连接有力值传感器，所述力值传感器底端通过固定连接盖与底座相连，所述底座一端安装有光栅尺，所述底座另一端安装有伺服电机，本发明结构科学合理，使用安全方便，因为弹性橡胶边界固定条件、作用气压、不同位置下使用等变量因素很多，理论计算或有限元分析只能作为参考，实际使用设计过程中需对其验证，大大提高准确率与便捷效果。

技术领域

本发明涉及制动单元用膜板有效截面积的检测技术领域，具体为一种基础制动单元用膜板有效截面积的检测方法。

背景技术

在铁路高度发展的今天，基础制动单元是实现列车从运动到停止的关键安全部件，由于压缩空气具有清洁、无污染、安全易于控制等优点，从普通列车到城际列车，再到和谐号、复兴号基础制动绝大多数均采用空气制动，制动形式为压缩空气推动活塞，经过机械装置传递至闸片，使闸片与制动盘作用实现列车制动；

现有技术中活塞密封形式有两种，一种为动摩擦式密封，一种为膜板式密封，列车在制动时，压缩空气通过干燥剂后，空气带有的水分往往不能完全被吸收，仍会存在一部分的水分，由于高寒地区(如俄罗斯、黑龙江等)冬天气温较低，带有水分压缩空气充入制动器内壁瞬间结晶成冰晶，当采用动摩擦式活塞式，冰晶会划破密封装置，从而使列车制动失效，引发安全事故；

所以高寒列车往往采用膜板式密封，但是由于膜板由骨架及橡胶制成，在不同的作用行程(作用行程：闸片与制动盘之间的距离)下，膜板推动活塞伸出的位置不同，而膜板非刚体，在其特殊结构及变形等因素的影响下其有效面积S很难确定。

发明内容

本发明提供一种基础制动单元用膜板有效截面积的检测方法，可以有效解决上述背景技术中提出高寒列车往往采用膜板式密封，但是由于膜板由骨架及橡胶制成，在不同的作用行程(作用行程：闸片与制动盘之间的距离)下，膜板推动活塞伸出的位置不同，而膜板非刚体，在其特殊结构及变形等因素的影响下其有效面积S很难确定的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基础制动单元用膜板有效截面积的检测方法，包括进气缸体，所述进气缸体顶端一侧开设有进气口，且进气缸体内部嵌入安装有密封膜板，所述密封膜板底端与活塞相连，所述活塞底端连接有力值传感器，所述力值传感器底端通过固定连接盖与底座相连，所述底座一端安装有光栅尺，所述底座另一端安装有伺服电机。

根据上述技术方案，方法具体操作步骤如下：

S1、在原点位置，光栅尺与力值传感器读数分别记为L0＝0, F0＝0；

S2、进气口处通过电磁比例调节阀冲入恒定压力P0，伺服电缸带动活塞以缓慢恒定速度V0向下移动，由于恒定压力压缩气体P0作用于密封膜板，使膜板紧贴活塞，直至最大作用行程Amax；

S3、系统稠密且同步采集位移Ln与力值Fn信号，绘制位移-力值S-F特性曲线。

根据上述技术方案，所述S3中研发人员可根据此数据及曲线确定不同项目要求下的作用行程密封膜板的有效截面积，在列车额定压缩空气P额下，更改设计参数，确定系统机械放大倍率N，从而确保列车的制动距离，提高了列车的可靠性与安全性。

根据上述技术方案，所所述伺服电缸内由滚珠丝杠，直线轴承组成，保证了轴向的精密移动与轴向稳定性；

固定连接盖固定在伺服电缸前端，另一端与进气缸体固定，密封膜板被固定连接盖与进气缸体共同固定；

进气口处与进气管路连接，进气管路设有电磁比例调节阀，用于调节进气压力。

根据上述技术方案，所述制动输出力计算公式：

F＝μ＊p＊S＊N＊η；