列車閥檢測(cè)試驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)

I 摘 要 感載比例閥是列車制動(dòng)系主要元件之一 ,它能使制動(dòng)壓力隨載荷的變化而得到調(diào)整 ,保證列車在不同載荷和速度情況下制動(dòng)的穩(wěn)定性。為了保證列車行駛的安全性 , 感載比例閥必須經(jīng)過嚴(yán)格的測(cè)試 , 各項(xiàng)性能指標(biāo)必須滿足行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。目前 , 國(guó)內(nèi)主要采用手工控制測(cè)試或采用進(jìn)口的性能試驗(yàn)臺(tái)對(duì)感載比例閥進(jìn)行測(cè)試。手工控制測(cè)試精度低、同步性差、工作節(jié)拍長(zhǎng)、生產(chǎn)效率低 , 性能檢測(cè)常常滯后于生產(chǎn)加工 ,而且檢測(cè)結(jié)果不能儲(chǔ)存 , 在出現(xiàn)質(zhì)量問題時(shí)無法提交有效的檢測(cè)報(bào)告。進(jìn)口試驗(yàn)臺(tái)價(jià)格昂貴 , 軟件維護(hù)不方便 , 人機(jī)交互性差 , 且多數(shù)為專用型 , 無法滿足個(gè)性化需要。 由于列車感載比例閥涉及人身安全重要性，對(duì)其質(zhì)量提出較高的要求，因此對(duì)列車感載比例閥的測(cè)試也提出了較多的要求。根據(jù)列車感載比例閥的特性，設(shè)計(jì)研究了比例閥的檢測(cè)試驗(yàn)臺(tái)。最后實(shí)際檢測(cè)后表明，該試驗(yàn)臺(tái)測(cè)試精度高、性能穩(wěn)定、裝卸被測(cè)試件快速準(zhǔn)確、測(cè)試時(shí)間短、測(cè)試結(jié)果可視化程度高、歷史數(shù)據(jù)查詢方便 , 可為列車感載比例閥的研制和在線檢測(cè)提供可靠的測(cè)試依據(jù)和試驗(yàn)手段。 關(guān)鍵詞： 列車制車系統(tǒng)； 感載比例閥；檢測(cè)；試驗(yàn)臺(tái) II Abstract Feeling is proportional valve train brake system is one of the main components, it can make brake pressure along with the change of load adjustment, ensure trains under the condition of different load and speed braking stability. In order to guarantee the safety of the train, sense of proportion valve must go through rigorous testing, the performance indicators must meet industry standards. At present, our country mainly adopts manual control the import of test or use the performance of the test-bed for proportional valve test load. Manual control low test precision, poor synchronicity, long work rhythm, the production efficiency is low, performance testing is often lags behind the production and processing, and the test results cannot be stored, when quality problems cannot submit valid test report. Import test bench is expensive, software maintenance is not convenient, man-machine interactivity is poor, and the most special, cant satisfy personalized needs. Because trains are proportional valve importance related to the personal safety, the quality put forward higher requirements, therefore to train load proportional valve test is also put forward more requirements. According to the properties of the sense of train load proportional valve, proportional valve testing test-bed design studied. Finally after the actual test shows that the test high test precision, stable performance, loading and unloading test parts quickly and accurately, short test time, test results, high degree of visualization, historical data query is convenient, can be developed for train sense of proportional valve and provide reliable testing basis and on-line detection methods. Key words: train car manufacturing system； Load proportional valve； Detection； Test bench III 目 錄 摘 要 . I Abstract . II 1 緒論 . 1.1 本課題的研究?jī)?nèi)容 和 意義 . 1.2 國(guó)內(nèi)外的發(fā)展概況 . 1.3 本課題應(yīng) 達(dá)到的要求 . 2 列車制動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)介 . 2.1 列車制車系統(tǒng) . 2.1.1 制動(dòng)方式 . 2.1.2 制動(dòng)系統(tǒng)組成 . 2.1.3 制動(dòng)控制裝置 . 2.2 空氣制動(dòng)系統(tǒng)的組成及其作用 . 3 列車感載比例閥技術(shù)分析 . 3.1 列車感載比例閥的用途 . 3.2 列車感載比例閥的結(jié)構(gòu)及其工作原理 . 3.2.1 列車感載比例閥的結(jié)構(gòu) . 3.2.2 列車感載比例閥工作原理 . 4 列車感載比例閥 的技術(shù)要求 . 4.1 主要技術(shù)指標(biāo) . 4.1.1 工作壓力范圍： . 4.1.2 緩解特性： . 4.1.3 回差： . 4.1.4 跟隨性： . 4.1.5 密封性： . 4.1.6 耐壓： . 4.1.7 壽命： . 4.1.8 外觀： . 4.2 列車感載比例閥 試驗(yàn)檢測(cè) . 4.2.1 試驗(yàn)條件 . 4.2.2 試驗(yàn)方法 . 5 測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理以及控制方法 . 5.1 真空系統(tǒng) . 5.2 主要性能測(cè)試系統(tǒng) . 5.3 彈簧拉伸裝置 . 5.4 殘液排空和回收裝置 . IV 5.5 氣動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu) . 5.6 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng) . 6 列車感載比例閥的測(cè)試方案設(shè)計(jì) . 6.1 試驗(yàn)系統(tǒng)總體方案 . 6.2 主控系統(tǒng)方案 . 7 PLC 的特點(diǎn)及與其它控制系統(tǒng)的比較 . 7.1 PLC 的結(jié)構(gòu)與特點(diǎn) . 7.1.1 CPU 的構(gòu)成及功能 . 7.1.2 I/O 模塊 . 7.1.3 內(nèi)存 . 7.1.4 電源模塊 . 7.1.5 底板或機(jī)架 . 7.1.6 PLC 系統(tǒng)的其它設(shè)備 . 7.1.7 PLC 的通信聯(lián)網(wǎng) . 7.2 PLC 具有許多優(yōu)點(diǎn) ,因而被廣泛應(yīng)用于各種控制場(chǎng)合 . 7.2.1 可靠性高 . 7.2.2 編程簡(jiǎn)單 . 7.2.3 通用性好 . 7.2.4 功能強(qiáng)大 . 7.2.5 體積小、功耗低 . 7.2.6 設(shè)計(jì)施工周期短 . 8 列車感載比例閥測(cè)試方案的硬件選擇 . 8.1 試驗(yàn)臺(tái)硬件平臺(tái) . 8.2 試驗(yàn)臺(tái)控制系統(tǒng)氣動(dòng)回路設(shè)計(jì) . 8.2.1 電磁閥的選擇 . 8.2.2 電磁閥取代 EP 閥 . 8.2.3 電磁閥氣動(dòng)回路 . 8.2.4 優(yōu)化試驗(yàn)臺(tái)氣動(dòng)回路 . 8.3 試驗(yàn)臺(tái)電控系統(tǒng)設(shè)計(jì) . 8.3.1 電控系統(tǒng)組成 . 8.3.2 壓力變送器選用 . 8.3.3 高 速數(shù)據(jù)采集卡 選用 . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 8.4 試驗(yàn)臺(tái)硬 件優(yōu)化措施 . 8.4.1 普通電磁閥代替 EP 閥 . 8.4.2 提高精密調(diào)壓閥調(diào)壓壓力 . 8.4.3 增加氣容 . 9 列車感載比例閥測(cè)控試驗(yàn)臺(tái)的應(yīng)用與試驗(yàn) . 9.1 列車感載比例閥試驗(yàn)步驟 . V 9.2 檢測(cè)試驗(yàn)及其結(jié)果分析 . 9.2.1 試驗(yàn)臺(tái)性能指標(biāo) . 9.2.2 充風(fēng)、排風(fēng)方式分析 . 9.2.3 回差性分析 . 9.2.4 信號(hào)壓力 -輸出壓力分析 . 10 結(jié)論與展望 . 致 謝 . 參考文獻(xiàn) . 39 VI 列車制動(dòng)系統(tǒng)比例閥測(cè)控試驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)與研究 1 緒論 1.1 本課題的研究?jī)?nèi)容 和 意義 列車感載比例閥可以使車輛的制動(dòng)率不隨載重量的變化而變化，保持為一常數(shù)，以減小列車制動(dòng)時(shí)的縱向沖動(dòng)，避免空車時(shí)因制動(dòng)力過大而使閘瓦抱死車輪，使車輪在鋼軌上滑行擦傷車輪，及重車時(shí)因制動(dòng)力不足而不能在規(guī) 定的制動(dòng)距離內(nèi)停車。由于列車感載比例閥涉及人身安全重要性，對(duì)其質(zhì)量提出較高的要求，因此對(duì)列車感載比例閥的測(cè)試也提出了較多的要求。根據(jù)列車感載比例閥的特性，設(shè)計(jì)研究了比例閥的檢測(cè)試驗(yàn)臺(tái)。最后實(shí)際檢測(cè)后表明，該試驗(yàn)臺(tái)測(cè)試精度高、性能穩(wěn)定、裝卸被測(cè)試件快速準(zhǔn)確、測(cè)試時(shí)間短、測(cè)試結(jié)果可視化程度高、歷史數(shù)據(jù)查詢方便 , 可為列車感載比例閥的研制和在線檢測(cè)提供可靠的測(cè)試依據(jù)和試驗(yàn)手段。 1.2 國(guó)內(nèi)外的發(fā)展概況 鐵路是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的大動(dòng)脈，它擔(dān)負(fù)著十分繁重的客貨運(yùn)輸任務(wù)。隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和社會(huì)的不斷進(jìn)步，鐵路客貨運(yùn)量在持續(xù)增 長(zhǎng)，從而對(duì)鐵路系統(tǒng)的運(yùn)輸能力提出了越來越高的要求。在此情況下，除了需要開行更多的鐵路線路外，提高列車速度是解決運(yùn)力不足的更有效辦法。 2008 年 8 月 1 日，京津城際鐵路正式通車運(yùn)營(yíng)，標(biāo)志著中國(guó)列車高速時(shí)代的到來，越來越多的高鐵線路將會(huì)在未來開通。 1.3 本課題應(yīng) 達(dá)到的要求 試驗(yàn)臺(tái)的硬件設(shè)計(jì)包括試驗(yàn)臺(tái)控制系統(tǒng)氣動(dòng)回路、電控系統(tǒng)、硬件優(yōu)化等。首先，基于列車感載比例閥的性能檢測(cè)試驗(yàn)需求，提出回路設(shè)計(jì)的初始方案，明確了設(shè)計(jì)的思路與方法；然后，通過性價(jià)比分析，對(duì)初始方案進(jìn)行了進(jìn)一步優(yōu)化改進(jìn)；最后，選配了壓力變送器、數(shù)據(jù)采 集卡等電控系統(tǒng)主要測(cè)控部件，最終完成了列車感載比例閥測(cè)控試驗(yàn)臺(tái)的硬件設(shè)計(jì)。 說明書分為 9 個(gè)大章節(jié)： .緒論 .列車制車系統(tǒng)簡(jiǎn)介 .列車感載比例閥技術(shù)分析 .列車感載比例閥的技術(shù)要求 .測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理以及控制方法 .PLC 的特點(diǎn)及與其它控制系統(tǒng)的比較 .列車感載比例閥測(cè)試方案的硬件選擇 .列車感載比例閥測(cè)控試驗(yàn)臺(tái)的應(yīng)用與試驗(yàn) 具體介紹了列車制動(dòng)，感載比例閥，測(cè)試系統(tǒng)以及 PLC。通過進(jìn)行的對(duì)比與測(cè)試，最終選定了試驗(yàn)臺(tái)的構(gòu)造。 無錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 2 列車制動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)介 2.1 列車制車系統(tǒng) 2.1.1 制動(dòng)方式 1） 制動(dòng)控制方式 動(dòng) 車組動(dòng)車使用電制動(dòng)、拖車使用空氣制動(dòng)的復(fù)合制動(dòng)方式。動(dòng)車電制動(dòng)優(yōu)先，低速區(qū)域的電制動(dòng)停止工作時(shí)或電制動(dòng)故障時(shí)，不足的部分由空氣制動(dòng)力補(bǔ)充實(shí)施。制動(dòng)時(shí)，列車首先最大限度地利用電制動(dòng)力制動(dòng)列車，減輕拖車的空氣制動(dòng)負(fù)荷，減少拖車的機(jī)械制動(dòng)部件的磨損。 通過 ATP 的自動(dòng)控制及手動(dòng)制動(dòng)光傳送指令式采用再生制動(dòng)并用電氣指令式空氣制動(dòng)延遲控制，首先讓動(dòng)車（再生制動(dòng)）負(fù)擔(dān)制動(dòng)力，減小拖車自身制動(dòng)力的方式。以 1 輛動(dòng)車、 1 輛拖車為控制單位進(jìn)行延遲控制 。 2）制動(dòng)的種類 通常運(yùn)行時(shí)司機(jī)用制動(dòng)控制器操作常用制動(dòng)（表示為 1 級(jí) 7 級(jí)的 7 個(gè)檔位的制動(dòng)力）和快速制動(dòng)。 ATP 動(dòng)作時(shí)常用最大制動(dòng)（ 7 級(jí)）和快速制動(dòng)作用相同。緊急制動(dòng)、輔助制動(dòng)，在故障時(shí)等異常情況下通過開關(guān)操作。耐雪制動(dòng)是積雪時(shí)通過開關(guān)操作，制動(dòng)力幾乎不作用。 3） 制動(dòng)方式 適應(yīng)粘著變化規(guī)律的速度 -粘著控制模式； 根據(jù)載荷變化自動(dòng)調(diào)整制動(dòng)力； 防滑保護(hù)控制； 以 1M1T 為單元進(jìn)行制動(dòng)力的協(xié)調(diào)配合，充分利用動(dòng)車再生制動(dòng)力，減少拖車空氣制動(dòng)力的使用，僅在再生制動(dòng)力不足時(shí)才由空氣制動(dòng)力補(bǔ)充； 優(yōu)先響應(yīng)車載 ATP/LKJ2000 接口的指令，可施行安全制動(dòng)； 故障診斷和相關(guān)信息保 存功能； 當(dāng)安全控制回路分離時(shí)產(chǎn)生緊急制動(dòng)； 常用制動(dòng)：常用制動(dòng)力為 1 級(jí) 7 級(jí)；延遲控制，在初速度為 75km/h 以上時(shí)，由動(dòng)車的再生制動(dòng)負(fù)擔(dān)拖車部分的制動(dòng)力，在 65km/h 以下切換成為單獨(dú)控制。 快速制動(dòng)：具備常用制動(dòng) 1.5 倍的制動(dòng)力，在手動(dòng)制動(dòng)操作時(shí)及在閉塞區(qū)間無法減速至設(shè)定的速度時(shí)根據(jù) ATP 指令動(dòng)作。 緊急制動(dòng)：當(dāng)列車分離、總風(fēng)管壓力降低及手柄取出時(shí)均會(huì)實(shí)施緊急制動(dòng)。此時(shí)，不具有按照負(fù)荷大小調(diào)整制動(dòng)力的功能。 耐雪制動(dòng)：在降雪時(shí)，為了防止冰雪進(jìn)入制動(dòng)盤和閘瓦之間，使得閘瓦無間隙輕輕接觸制動(dòng)盤。在 110km/h 的速度以下，接通耐雪制動(dòng)開關(guān)，通過操作制動(dòng)手柄動(dòng)作。制動(dòng)缸壓力設(shè)定為 4020kPa，可以操作制動(dòng)控制器的開關(guān)調(diào)整設(shè)定值。 輔助制動(dòng)：以在制動(dòng)控制裝置異常、制動(dòng)指令線路斷線、以及在救援等時(shí)使用為目的列車制動(dòng)系統(tǒng)比例閥測(cè)控試驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)與研究 而設(shè)置。操作司機(jī)臺(tái)的設(shè)定開關(guān)及各單元（ Tc 車）的配電盤開關(guān)進(jìn)行動(dòng)作，與常用、快速制動(dòng)不同，制動(dòng)力為與速度無關(guān)的定值。 停車制動(dòng)：采用鐵靴實(shí)施停車制動(dòng) 1 。 2.1.2 制動(dòng)系統(tǒng)組成 制動(dòng)控制系統(tǒng)包括：制動(dòng)信號(hào)發(fā)生裝置（司機(jī)制動(dòng)控制器） ， 制動(dòng)信號(hào)傳輸裝置（列車信息控制系統(tǒng)，包括中央裝置、車輛終端裝置） ， 制動(dòng) 控制裝置（內(nèi)部集成了電子控制單元和制動(dòng)控制單元（ BCU）、空氣制動(dòng)管路上所需的各種閥門及風(fēng)缸等）。 基礎(chǔ)制動(dòng)裝置位于轉(zhuǎn)向架上，由帶防滑閥的增壓氣缸及油壓盤式制動(dòng)裝置等組成?？諝夤┙o系統(tǒng)由位于 3、 5、 7 號(hào)車地板下的 3 臺(tái)空氣壓縮機(jī)、干燥器，及用于每輛車的總風(fēng)缸、制動(dòng)供給風(fēng)缸，以及貫穿全車的總風(fēng)管等組成。 2.1.3 制動(dòng)控制裝置 制動(dòng)控制裝置包括制動(dòng)控制器、空氣制動(dòng)相關(guān)閥門及儲(chǔ)氣缸實(shí)現(xiàn)單元化，吊裝在車下。制動(dòng)控制單元（ BCU）采用微處理器數(shù)字運(yùn)算處理方式，來自司機(jī)臺(tái)的制動(dòng)指令通過中央裝置、傳輸終端由光纜傳輸，根據(jù) 各車廂的負(fù)荷信號(hào)及速度信息計(jì)算出需要的制動(dòng)力，對(duì)電氣制動(dòng)力、空氣制動(dòng)力進(jìn)行控制。關(guān)于與再生制動(dòng)的協(xié)調(diào)采用延遲控制，負(fù)擔(dān)一部分的拖車制動(dòng)力。 防滑控制功能：對(duì)于空氣制動(dòng)的防滑，通過防滑控制閥對(duì)各軸進(jìn)行控制。對(duì)于電氣制動(dòng)的防滑，通過調(diào)整電氣制動(dòng)曲線實(shí)現(xiàn)滑動(dòng)軸的再次粘著控制，與傳輸終端進(jìn)行信息傳輸，實(shí)時(shí)輸出各種控制數(shù)據(jù)。制動(dòng)力切換功能打滑再次粘著功能（空氣壓力控制式）對(duì)應(yīng)負(fù)荷功能耐雪制動(dòng)控制功能不足不緩解檢測(cè)功能監(jiān)視功能故障信息保存功能其它車輛制動(dòng)輸出功能（從動(dòng)車向拖車的 EP 閥指令功能）電氣空氣壓縮機(jī) 2 。 2.2 空氣制動(dòng)系統(tǒng)的組成及其作用 圖 2.1 自動(dòng)式空氣制動(dòng)系統(tǒng) 無錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 各部分作用如下： 1.空氣壓縮機(jī)（ 1）、總風(fēng)缸（ 2）：原動(dòng)力系統(tǒng)?？諝鈮嚎s機(jī)：制造壓縮空氣；總風(fēng)缸 ：儲(chǔ)存壓縮空氣，供全列車系統(tǒng)使用。 2.給風(fēng)閥（ 4）：將總風(fēng)缸的壓縮空氣調(diào)至規(guī)定壓力，經(jīng)自動(dòng)制動(dòng)閥（ 5）充入制動(dòng)管。 3.自動(dòng)制動(dòng)閥（ 5）：操縱部件。通過它向制動(dòng)管充入壓縮空氣 /將制動(dòng)管壓縮空氣排向大氣。 4.制動(dòng)管（ 14）：貫通全列車的壓縮空氣導(dǎo)管。向列車中各車輛的制動(dòng)裝置輸送壓縮空氣。通過自動(dòng)制動(dòng)閥（ 5）控制管內(nèi)壓縮空氣壓力變化實(shí)現(xiàn)操縱 各列車制動(dòng)機(jī)。 5.三通閥（ 8）：車輛空氣制動(dòng)裝置的主要部件，控制制動(dòng)機(jī)產(chǎn)生不同作用。和制動(dòng)管聯(lián)通，由制動(dòng)管壓力的變化產(chǎn)生作用位置。制動(dòng)機(jī)緩解：制動(dòng)管連通副風(fēng)缸，制動(dòng)缸連通大氣。向副風(fēng)缸充入壓縮空氣，把制動(dòng)缸內(nèi)壓縮空氣排向大氣。制動(dòng)機(jī)制動(dòng)：制動(dòng)管通大氣，副風(fēng)缸通制動(dòng)缸。副風(fēng)缸內(nèi)壓縮空氣充入制動(dòng)缸，產(chǎn)生制動(dòng)作用。 6.副風(fēng)缸（ 11）：緩解儲(chǔ)存的壓縮空氣，為制動(dòng)時(shí)制動(dòng)缸的動(dòng)力源。 7.制動(dòng)缸（ 10）：制動(dòng)時(shí)，把從副風(fēng)缸送來的壓縮空氣轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械推力。 8.基礎(chǔ)制動(dòng)裝置（ 17）：制動(dòng)時(shí)，將制動(dòng)缸推力放大若干倍傳遞到 閘瓦，使閘瓦夾緊車輪產(chǎn)生制動(dòng)；緩解時(shí)，靠閘瓦自重使閘瓦離開車輪實(shí)現(xiàn)緩解。 9.閘瓦、車輪和鋼軌：實(shí)現(xiàn)制動(dòng)三大要素。制動(dòng)時(shí)，閘瓦壓緊轉(zhuǎn)動(dòng)的車輪踏面后，閘瓦與車輪間的摩擦力借助鋼軌，在與車輪接觸點(diǎn)上產(chǎn)生與列車運(yùn)行方向相反（與鋼軌平行）的反作用力，即制動(dòng)力。（黏著效應(yīng)） 制動(dòng)缸壓力計(jì)算 1 空氣制動(dòng)機(jī)的工作過程就是利用空氣受壓縮后體積與壓力的自動(dòng)變化來實(shí)現(xiàn)的。 2 車輛制動(dòng)機(jī)工作過程的壓縮空氣狀態(tài)變化接近于等溫變化過程。一般采用等溫變化過程進(jìn)行理論計(jì)算。 列車制動(dòng)系統(tǒng)比例閥測(cè)控試驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)與研究 3 列車感載比例閥技術(shù)分析 3.1 列 車感載比例閥的用途 列車感載比例閥 主要用于快速列車氣制動(dòng)單元中， 根據(jù)車輛 的 重量對(duì)車輛進(jìn)行空重車調(diào)整的一部件，它能根據(jù) 來自車載感知 空簧 的 壓力信號(hào)對(duì)輸出壓力大小進(jìn)行控制， 在一定范圍內(nèi)能夠自動(dòng)、無級(jí)地調(diào)整制動(dòng)缸壓力，從而明顯縮小車輛從空車位至重車位不同載重狀態(tài)下的制動(dòng)率變化， 以保證行車的安全 。圖 3.1 和 3.2 所示為上海磁懸浮列車和上海地鐵空氣制動(dòng)系統(tǒng)。圖 3.3 所示為德國(guó) KNORR 公司生產(chǎn)的 ESRA 氣動(dòng)制動(dòng)控制裝置 的工作原理圖，圖 3.4 所示為該氣動(dòng)裝置現(xiàn)場(chǎng)工作照片。 圖 3. 1 上海臨港低速磁浮空氣制動(dòng)系統(tǒng) 圖 3. 2 上海地鐵一號(hào)線國(guó)產(chǎn)化擴(kuò)編改造車輛空氣制動(dòng)系統(tǒng) 無錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 圖 3. 3 德國(guó) KNORR 公司生產(chǎn)的空氣制動(dòng)系統(tǒng) 原理圖 列車制動(dòng)系統(tǒng)比例閥測(cè)控試驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)與研究 圖 3. 4 德國(guó) KNORR 公司生產(chǎn)的空氣制動(dòng)系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)照片 圖 3.4 所示的 ESRA 制動(dòng)系統(tǒng)控制單元 ， 包括制動(dòng)電子控制裝置和氣動(dòng)控制裝置兩部分， 其中 氣動(dòng)控制裝置主要 是 由電空模擬轉(zhuǎn)換閥、緊急電磁閥、中繼閥、空重車調(diào)整閥 和氣路板等 等 組成 ，共同完成列車運(yùn)行所需的多種制動(dòng)功能 。 列車感載比例閥作為氣動(dòng)控制系統(tǒng)的主要組成部分，主要功能是根據(jù)車重信號(hào)調(diào)整輸出氣壓大小。雖然不同廠家生產(chǎn)的列車感載比例閥在結(jié)構(gòu)上有所不同，但其工作原理是類似的。 中繼閥是直接將壓力空氣輸出給制動(dòng)缸的一個(gè)裝置，其作用是將壓力空氣信號(hào)流量進(jìn)行放大，以縮短制動(dòng)執(zhí)行裝置的響應(yīng)時(shí)間。 電磁閥是自動(dòng)控制中應(yīng)用最多的閥，主要由線圈和氣動(dòng)兩部分組成。在制動(dòng)系統(tǒng)中使用的主要是直動(dòng)式電磁閥，其作用是根據(jù)需要切斷和接通氣路。在線圈得電時(shí)，電磁線圈產(chǎn)生電磁力把關(guān)閉件從閥座上提起 ,閥門打開；斷電時(shí)，電磁力消失，彈簧把關(guān)閉件壓在閥座上，閥門關(guān)閉。 常用制動(dòng)時(shí)，總風(fēng)壓力經(jīng)過電空轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換為與電子控制裝置制動(dòng)指令成比例的預(yù)控壓力，然后驅(qū)動(dòng)中繼閥為制動(dòng)缸充風(fēng)，從而施加制動(dòng)。 其中 ，輸入電空轉(zhuǎn)換模塊的電控信號(hào)基于制動(dòng)指令進(jìn)行了載荷調(diào)整和沖動(dòng)限制； 同時(shí) ， 為保證可靠制動(dòng)， 電空轉(zhuǎn)換模塊輸出的預(yù)控壓力須通過緊急閥和空重車調(diào)整閥，然后進(jìn)入中繼閥 ，再進(jìn)入制動(dòng)缸進(jìn)行制動(dòng)。 緊急制動(dòng)時(shí)，緊急電磁閥失電使總風(fēng)不經(jīng)電空轉(zhuǎn)換模塊直接進(jìn)入空重車調(diào)整閥，產(chǎn)生一個(gè)經(jīng)載荷調(diào)整的緊急預(yù)控壓力，通過中繼閥給制動(dòng)缸施加緊急制 動(dòng)壓力 3 。 無錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 3.2 列車感載比例閥的結(jié)構(gòu)及其工作原理 3.2.1 列車感載比例閥的結(jié)構(gòu) 列車感載比例閥又稱列車感載比例閥，其外形結(jié)構(gòu)如圖 3.4 所示，內(nèi)部結(jié)構(gòu)見圖 3.5所示，主要組成部分有：測(cè)重部、杠桿部、壓力作用部、空氣壓力給排部四部分，由閥體、壓力調(diào)整彈簧、調(diào)整螺釘、活塞等組成。從結(jié)構(gòu)上可以看到，列車感載比例閥一共有 3 個(gè)主要通道與外部連接，分別為總風(fēng)口、輸出口和信號(hào)風(fēng)口。列車感載比例閥的空車彈簧能保證在信號(hào)風(fēng)沒有輸入情況下仍然有一定的輸出。 圖 3. 5 列車感載比例閥外形圖 圖 3. 6 列車感載比例閥內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 3.2.2 列車感載比例閥工作原理 列車感載比例閥是為獲得與車輛載荷相適應(yīng)的制動(dòng)力而設(shè)置的，根據(jù)與車輛的載荷相應(yīng)的空氣彈簧壓力 (AS 壓力 )而輸出隨重壓力 (VL 壓力 )。 AS 壓力與 VL 壓力隨著車輛不同而有差異。但信號(hào)壓力與輸出壓力的比率變化很小。如圖 3.7 所示 4 。 圖 3. 7 感載比例閥信號(hào)壓力與輸出壓力變換比例 列車制動(dòng)系統(tǒng)比例閥測(cè)控試驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)與研究 4 列車感載比例閥 的技術(shù)要求 4.1 主要技術(shù)指標(biāo) 4.1.1 工作壓力范圍： 列車感載比例。閥總風(fēng)工作 壓力范圍為 0 1000kPa。 列車感載比例閥信號(hào)風(fēng)