密接式车钩综合性能试验台液压系统.pdf

Hv d r a u l i c s P n e u ma t i c s＆ S e a l s ／ N o ． 5 ． 2 01 1 密接式车钩综合性能试验台液压系统 邓 杰 张经华 1 ． 重庆科技学院机械与动力工程学院， 重庆4 0 1 3 3 1 ； 2 ． 重庆轨道交通总公司， 重庆4 0 0 0 8 0 摘要 本文介绍 了对检修后的密接式车钩和缓冲器进行 各项功能试验时液压系统的研 制。该试验 台能在 不同工况 下进 行车钩的挂 钩 、 解钩试验 ， 检验被试车钩及缓冲器 的性能 。钩 、 缓装置状态及各种试验数据 能在控制台面板上显示。 关键词 密接式车钩； 试验台 ； 液压系统 中图分类号T P 2 7 3 ． 5 ． T H1 3 7 ． 7 ， T HI 3 8 ． 9 文献标识码 A 文章编号 1 0 0 8 0 8 1 3 2 0 1 1 0 5 0 0 4 5 0 4 De v e l o p m e n t f o r Th e Hy d r a u l i c Hy s t e m o f Ti g h t l oc k Co u p l e r Te s t Ta b l e D ENG J i e ’ Z HANG J i n g - h u a 2 1 ． C h o n g q i n g Un i v e r s i t y o f S c i e n c e T e c h n o l o g y ，C h o n g q i n g 4 0 1 3 3 1 ，C h i n a ； 2 ． C h o n g q i n g R a i l T r a n s i t C o r p o r a t i o n ，C h o n g q i n g 4 0 0 0 8 0 ，C h i n a Ab s t r a c t T h i s a r t i c l e d e s c ri b e s t h e T i g h t l o c k a f t e r r e p a i r c o u p l e r a n d b u ff e r s t o t e s t t h e f u n c t i o n o f t h e h y d r a u l i c s y s t e m． T h e t e s t b e n c h c a n b e c a r r i e d o u t u n d e r d i f f e r e n t c o n d i t i o n s l i n k e d c o u p l e r 、 u n c o u p l i n g t e s t ． T e s t i s t e s t i n g t h e p e r f o r ma n c e o f h o o k s a n d b u f f e rs． Ho o k ， s l o w d e v i c e s t a t u s a n d a v a ri e t y o f t e s t d a t a c a n b e d i s p l a y e d o n t h e c o n s o l e p a n e 1 ． Ke y W o r d s t i g h t l o c k c o u p l e r ； t e s t b e n c h； h y d r a u l i c s y s t e m O 引言 1 试验台的主要结构组成 密接式车钩优越的连挂性能提高列车的平稳性 和 安全性能 ， 消除 了普通列车的纵向冲动现象 ， 因此主要 用于铁路动车组 、 客车 、 地铁以及城市轻轨车辆等现代 化车组 。其性能好坏直接影响动车组 营运安全性和乘 坐舒 适性 。 密接式车钩及缓 冲器综合性能试验台用于对检修 后 的密接 式 车 钩进 行各 项 功 能检查 和试 验 。能 在不 同 工况下进行车钩的挂钩 、 解钩试验 ， 检验被试车钩及缓 冲器的性能。试验 台能直观地显示各试验性能数据 ， 连 接方便 、 可靠 ， 便于工作人员操作 。 收稿简介 2 0 1 0 一 l 2 2 7 作者介绍 邓杰 1 9 6 8 一 ， 四川人 ， 重庆科技学院教师 ， 工程师 ， 中国民进促 进会会员。主要研究方 向是工程机械设备。 本 试 验 台 由 固定 台 支座 、 移 动 小 车 、 支 承 导轨 、 撞 击车钩 、 车钩左右位置调节系统 、 车钩升降调节装置 、 液压 系统 、 气压系统和控制台组成， 如图 l 所示。 2 3 4 5 6 1 一固定台支座2 一 缓 冲器3 一 固定车钩4 一 液压 系统 5 一 移动车钩6 一 缓 冲器7 一 移动小车8 一 气动 系统 图 1 试验 台机械结构示 意图 ‘ 卜 - 卜 。’ 卜 。 卜 。 -。 一 - - -- 一 -- - 十一- 一 一 - - 一 一 - - - 一 一 - - -一 - 一 一 一 一 一 - -- 十一 参 考 文 献 【 l 】 雷 天觉 ， 等． 新 编液压工程手册【 M 】 ． 北 京 北京 理工大学 出版 社 ． 1 9 9 8 ． 【 2 】 邹家祥． 车 L 钢机械 第 3卷 ． 北京 冶金工业 出版社 ， 2 0 0 0 ． 【 3 】 机 械设 计编委会． 机械设计 手册 第 4卷 ． 北 京 机 械工业 出 版社 ． 2 0 0 4 ． f 4 J 王林 ， 王东升 ， 等． 解决液压 冲击和附载 冲击危 害的方法[ J 】 ． 液 压气动与密封， 2 0 1 0 5 ． 【 5 】 杨任． 逆火才液压缸活塞杆非正常回退 的故障分析与改进I J j ． 液 压 气 动 与 密封 ， 2 0 1 0 2 ． [ 6 】 龙飚 ， 贺运钢 ， 等． 开 口机 液压系统改造f J 1 ． 液压气动与密封， 2 0 1 0 3 ． 【 7 ] 李本海 ， 刘 明利 ， 等． 比例换向阀和 内腔液压锁组成的平衡回 路适用条件分析Ⅲ． 液压 气动与密封 ， 2 0 1 0 1 ． 45 液 压 气动 与 密 封 ， 2 0 l 1年 第 5期 1 固定台支座。它是试验设备的重要部分 ， 它要 承受试验时的载荷 ，试验设备上的移动小车 、支承导 轨 、 撞击车钩 、 车钩左右位置调节系统 、 车钩升降调节 装置都放置在机架上 ， 其下部还要放置液压系统。 2 移动小车。移动小车主要是用来检测车钩的挂 钩性能的 ， 移动小车主要组成是其燕尾形导轨 。 燕尾形 导轨采用铸铁铸造后进行精加工 ，加工精度满足设计 要求。移动小车上面要放置被测试的车钩 ， 因此其强度 和刚度要满足设计要求 ，小车与支撑导轨的摩擦还要 求较小。 3 车钩左右位置调节系统。车钩左右位置调节系 统主要是为 了检测车钩在偏转一定角度时的性能而设 置的， 主要由固定滑轮和钢丝绳组成 ， 要求固定滑轮和 钢丝绳之间的摩擦系数要小 ， 偏转要灵活可靠 ， 调节是 依靠液压马达来实现 ， 工作 可靠 、 省力 ． 减小工作人员 的劳动强度 。 4 车钩升降调节装置。车钩升降调节装置主要是 为检测车钩上下偏移时 的性能而设置的，主要 由升降 架和液压油缸组成 ， 升降架由碳素钢焊接而成 ， 液压油 缸为标准件 ， 通过它的设计参数选择即可。 5 液压系统。液压系统是为试验设备提供拉伸试 验时的动力 ，也是为升降装置和左右位置调整系统提 供高压力油。液压系统的基本组成是由电动机 、液压 泵 、 拉升液压缸及控制元件组成 ， 液压系统的性能要求 稳定 。 压力要求高 ， 拉伸液压缸的拉力大 ， 对 于检测车 钩的拉伸是特别关键的。 6 气动系统。气压系统是为移动小车提供大流量 的压缩气体以及为解钩试验提供气源而设计的。气压 系统主要 由空气压缩机 、 储气罐 、 冲击气缸 、 空气净化 装置 、 消声器和控制元件组成。要求压缩机能提供大的 流量 ， 整个系统的噪声要小 ， 否则会影响周围工作人员 的工作。 7 控制台。控制系统主要由试验台、 液压站 、 空压 站、 控制操作台和各类传感器等部分组成。控制系统的 相关参数最后都能在控制操作 台上显示 ，控制台设计 新颖 、 舒适 ， 便于工作人员操作和使用。 2 试验台的试验项 目和工作原理 2 ． 1 试验 台的 实验项 目 密接式车钩及缓冲器使用一段时间后需要定期检 修， 检修后需要对其各项性能进行测试 。本试验台能进 行如下试验测试 1 对 中时挂钩 、 解钩及缓冲器 的性能测试 ， 拉力 为 3 5 t 时的抗拉负载试验及气密性试验 。 4 6 2 左 右偏 移 3 0 。 时挂 钩 、 解 钩及 缓 冲 器 的性 能 测 试 。 3 上下偏移 1 0 0 mm时挂钩 、 解钩及缓冲器的性能 测 试 。 2 ． 2 试 验 台的工作 原理 1 机械传动部分工作原理。如图 1所示 ， 由驱动 气缸 8驱动撞击小车以 0 ． 4 0 ． 8 ri g s 速度 向左移动撞击 被测试车钩， 进行挂钩及被测缓冲器的性能测试 ， 撞击 小车移动速度 由驱动气缸流量调节 ，撞击力 由驱动气 缸压力调节 ， 撞击小车可以加 2 ～ 4 t 配重 ， 以获得不同惯 量 ，被测缓 冲器的缓冲性能通过检测被检测车钩的位 移量确定 ， 相关试验数据同时在控制台面板上显示。 2 液压系统工作原理 。 液压系统工作原理见图 2 。 液压驱动液压缸 6向右逐渐产生 3 5 t 拉力进行抗拉负 载试验 ， 拉力大小由液压驱动液压缸进油压力调节 ， 两 车钩连接区间的间隙通过位移传感器进行检测 。相关 试验数据同时在控制台面板上显示 。升降液压缸 8 、 9 可以使车钩上下偏移 l O O m m．在此状态下进行车钩的 挂钩 、 解钩及缓 冲器的性能测试。马达 1 0可 以使车钩 左右偏移 3 0 。 时 ， 进行车钩的挂钩 、 解钩及缓 冲器的性 能测试。 l 一 油箱 2 一 过滤器 3 一 定量泵 4 一 调速阔5 、 7 - 电磁 阀 6 一 拉升} 葭 压缸 8 、 9 - 升降液压缸l O 一 左右调整马达1 1 - 减压阀l 2 一 溢流阀 图 2 液 压系统原理图 3 气动系统工作原理 。 气动系统原理见图 3 。 驱动 气缸 l 0驱动撞击小车以 0 ． 4 ～ 0 ． 8 m ／ s 速度向左移动撞击 被测试车钩， 进行挂钩及被测缓冲器的性能测试， 通过 接 口 5向试验装置提供解钩和气密性试验的气源。 4 控制系统原理。控制系统的组成及原理性框图 如图 4所示 ． 主要 由试验台 、 液压站 、 空压站 、 控制操作 台和各类传感器等部分组成。从功能上讲， 可 以分为撞 击系统 、 拉伸系统和辅助系统 升降／ 偏转 ， 在控制操作 台的协调控制下完成试验工艺规定的动作过程。 Hv d r a u l i c s P n e u ma t i c s＆ S e a l s ／ NO ． 5 ． 2 0 1 1 l 一 气源2 一 压力表3 一 截止 阀4 一 换 向阀5 一 接 口6 一 方向控 制阀 7 一 压力传感器8 一 解压周9 一 换向阀 l 0 一 气缸 l 1 一 消声器 图 3 气动系统原理图 人机界面 毒 蠹 封 罕 j 一 辨 西 门 r S 7 ～ 3 0 0 P L c f I l l I I I l l } I 广 _ _ 1 一 一 ， 『 鎏 I f篱 I i 马 移 检 冽 ] _ 丁 l l ● ● J J ● I I 试 验 台 降 ／ 车 钩 拉 伸 f I 车 钩 偏 转 f 图 4控 制 系 统 的组 成 及 原 理 性 图 1 液压站启停控制。 液压站为试验台的升降 、车钩拉伸和偏转提供动 力。其启停 由操作人员通过控制台上 的启停按钮进行 控制。液压站的状态 由控制系统 自动监测 ． 主要包括油 位、 油温、 泄漏等状态的监测 2 空压 站启停 控制 。 液压站为撞击提供动力。其启停 由操作人员通过 控制台上的启停按钮进行控制。液压站的状态 由控制 系统 自动监测 ， 主要包括运行状态 、 气密性压力等。 3 撞击控制。 根据工艺设定值 ， 自动计算和调节气阀的开度 ． 并 根据上次撞击力的大小和设定值的误差 自动修正 当前 的气阀开度。 其过程如图 5所示 ， 为撞击力设定值 ， 为撞击力测量值 ， _ l 1 为上一次的撞击力。 4 试验台的升降控制 。 为了试验车钩正常挂接允许的垂直方向误差 ． 需 对试验 台的升降位移进行控制 。使用位移传感器检测 升降位移 ，并根据垂直位移设定值与实际位移差值进 行位移 自动控制， 其原理性框图如图 6所示 。 c ～ ． 图 5 车钩撞击控制原理框图 r ～ ． 图 6试 验 台 升 降位 移 控 制 框 图 5 车钩偏转控制。 为 了试验车钩正 常挂接允许 的水平方向误差 ． 需 对试验台的水平偏转角度进行控制。使用旋转编码器 检测偏转角度 ，并根据其设定值和实测值之差值进行 偏转角度的自动控制 ， 其原理性框图如图 7所示。 图 7车 钩 偏 转 角 度 控 制 框 图 6 缓冲器位移及拉伸位移检测。 使用高精度位移传感器检测撞击后缓冲器的位移 和车钩拉伸位移。 3 试验步骤 1 安装被检测车钩及被测缓冲器。通过车钩左右 位置调节机构 、 车钩上下调节液压缸调整两车钩， 使之 处于对中位置。然后进行对 中时挂钩 、 解钩及缓冲器的 性能测试； 拉力为 3 5 t 时的抗拉负载试验及气密性试验。 2 通过 车钩左右位置调节机构使车钩分别处 于 左右 3 0 。 ， 进行挂钩 、 解钩及缓冲器的性能测试 ； 拉力为 3 5 t 时的抗拉负载试验及气密性试验 。最后 。 向被检测 车钩的解钩气缸通气进行解钩性能测试。 3 通过车钩上下调节液压缸调整两车钩 ， 进行上 下偏移 1 0 0 ram时挂钩、 解钩及缓 冲器的性能测试， 拉力 为 3 5 t 时的抗拉负载试验。最后 ， 向被检测车钩的解钩 气缸通气进行解钩性能测试。 47 液 压 气动 与 密 封 ／ 2 0 1 1年 第 5期 同步缸应用实战 杨殿 宝 江苏海 门市油威力液压工业有限责任公司， 江苏南通2 2 6 1 0 0 摘要 在 同步缸回路 的设计 、 制造 、 调试 、 维护过程 中需要注意多方 面问题 ； 平衡负载回路中产 生的能量损失不容忽视 ， 应加 以回收利 用 ， 不但起到节能效果 ， 而且在不使用 比例阀的情况下 ， 也能减小启动与制动过程中的冲击。是值得推广的设计思路 。 关键词 同步缸 ； 平衡回路 ； 节能 中图分类号 T H1 3 7 ． 9 文献标识码 A 文章编号 1 0 0 8 0 8 1 3 2 0 1 1 0 5 0 0 4 8 0 3 Ap p l i c a t i o n o f Hy d r a u l i c S y nc hr o n i z e r YANG Di o nb a o Ha i me n Y o u w e i l i Hy d u s t y C o ． ， L t d ． ， N a n t o n g 2 2 6 1 0 0 ， C h i n a Ab t r a c t De s i g n o f fl u i d d r i v e mu s t b e c a r e f u l i n a l l r o u n d ； c a l l b a c k a n d u s i n g a r e g o o g i d e r f o r a r r e s t e r wi t h o u t w e l l p r o p o r t i o n e d c o n t r o l Ke y W o r d s h y d r a u l i c s y n c h r o n i z e r ； a r r e s t e r ； e c o n o my 0 引言 1 同步缸 回路 简介 由于液压传动 自身的诸多优点以及 目前 电液一体 化控制 的实现 ，越来越多的液压系统正取代老旧的机 械传动 。 同时向更多和更广的范围快速延伸。而它使用 的广泛性和专业性 ，对液压系统的性能提出了越来越 高的要求 。目前 ， 不少厂家同步缸系统调试中费时费力 还是难以达到理想精度 ，由于同步缸的使用涉及多方 面知识 ． 限于本人经历 、 学识 、 时间限制 ， 小文仅就同步 缸 的 使 用 做 一 点 基 础 阐 述 ，希 望 在 某 些 局 部 抛 砖 引 玉 收稿 日期 2 0 1 0 0 7 2 0 作者 简介 杨殿宝 1 9 7 5 一 ， 男 ， 江 苏扬 州 ， 四知堂液压设计工 作室 ， 主要 从事液压故 障诊断分析和设计。 4 ’ 结束语 密接式车钩及缓 冲器综合性能试验台液压系统通 过测试能完全满足车钩和缓 冲器试验的要求 ，且结构 简单 、 运行平稳 、 操作方便 、 噪声小等特点 ， 具有实时参 数显示 、 曲线显示 、 数据记录、 历史数据分析 、 试验报告 打印等功能 ，在对维修后的车钩各项机械性能和密封 性能检测发挥了重要作用。 4 8 1 ． 1 同步 回路 同步 回路的功用是保证 系统中的两个或多个液压 缸 马达 在运动 中以相 同的位移或相同的速度 或固 定的速比 运动。 同步运动分速度同步和位移同步两类， 一 般情况下所说的同步是指同样型号的液压缸位移同 步 这也是速度同步 的一种特例 ， 同步要求决定 了同 步方式的选择。目前 ， 同步缸在较理想条件下的精度达 至 0 3 ％～ 0 ． 5 ％ 比如 K I S S O N产 品 。 影响同步精度的主要因素 1 介 质 的黏度 和温度 。 2 负载的不均衡度 包含可能的导轨和链接部分 扭矩 。 3 系统工作时 的压 力级别 压 力越高 内泄 漏越 大 、 误差越小同步精度越高 。 参 考 文 献 【 1 】 高爽．地铁车辆构造与维修管理 E 京 中国铁道出版社 ， 2 0 0 3 ． 【 2 】 张振森． 城市轨道交通 车辆[ M 】 ． 北京 中国铁道 出版社 ， 2 0 0 1 ． [ 3 】 郑徐滨． 密接式车钩强度试验研究【 J ] ． 铁道车辆． 1 9 9 3 3 ． f 4 1 吴刚． 密接式车钩试验 台的研制[ J 】 ． 机车车辆工艺． 2 0 0 8 2 ． 【 5 】 杨金川 ， 等． 密接式车钩试验装置【 J 】 ． 铁道车辆．2 0 0 7 9 ． 【 6 】 李娜， 等． 基于 P L C拉深筋试验 台电液控制系统改造设计 液压气动与密封． 2 0 1 0 8 。