CN112326154B - 一种气囊式受电弓用快速排气阀试验装置及试验方法 - Google Patents

Abstract

一种气囊式受电弓用快速排气阀试验装置及试验方法，装置包括进气管路、检气管路、排气管路和PLC控制器，进气管路一端用于连接气源，另一端用于连接快速排气阀的进气口，进气管路上依次设有进气电磁阀、空气过滤器、调压阀、进气压力传感器和储气罐；检气管路用于连接快速排气阀的检气口，检气管路上依次设有检气口压力传感器和检气电磁阀，排气管路设有气体流量计；PLC控制器分别与进气电磁阀、调压阀、进气压力传感器、检气电磁阀及流量计电路连接。本发明不需要将快速排气阀安装至受电弓即可进行快速排气阀性能检测，可使多道试验项目集中进行，减少了不同试验项目时的气路连接、气密检查等试验准备时间，大大提高了快速排气阀试验效率。

Description

一种气囊式受电弓用快速排气阀试验装置及试验方法

技术领域

本发明涉及气囊式受电弓快速排气阀技术领域，具体涉及一种气囊式受电弓用快速排气阀试验装置及试验方法。

背景技术

受电弓是从单根或多根接触线集取电流的装置，气囊式受电弓是采用压缩空气推动气囊使受电弓升降。自动降弓装置是气囊式受电弓的重要保护装置，其作用是保证受电弓弓头失效或损坏时能够使受电弓快速脱离接触网，从而避免发生弓网事故。快速排气阀是自动降弓装置的执行元件，当滑板及相关气路泄漏时，快速排气阀上下腔压力差发生变化，从而推动膜板打开，快速将受电弓气囊及气路气体排出，使受电弓能够及时快速降下，实现快速脱离接触网的目的，因此，快速排气阀是气囊式受电弓的重要元件。

鉴于快速排气阀的重要作用，快速排气阀在生产出来后需要进行包括气密性能试验、功能试验等一系列的检测，以确定生产的快速排气阀是否满足合格要求。但是，现有的试验需要将快速排气阀安装至受电弓上才能进行，试验不方便，而且在进行气密性能试验时，若在受电弓上进行试验，受电弓气路零部件较多，气路连接过程繁杂，当出现泄漏时还需要对受电弓的各零件逐个排查以确定泄露原因，费时费力，大大影响了快速排气阀的试验效率。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种气囊式受电弓用快速排气阀试验装置及试验方法，使用该装置及试验方法进行快速排气阀性能试验时，不需要将快速排气阀安装至受电弓，可将多道试验项目集中进行，减少了不同试验项目时的气路连接、气密检查等试验准备时间，大大提高了快速排气阀试验效率。

本发明为了解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种气囊式受电弓用快速排气阀试验装置，包括：

进气管路，其一端用于连接气源，另一端用于连接快速排气阀的进气口，进气管路上沿气体流动方向依次设有进气电磁阀、空气过滤器、调压阀、进气压力传感器和储气罐；

检气管路，用于连接快速排气阀的检气口，检气管路上沿气体流动方向依次设有检气口压力传感器和检气电磁阀；

排气管路，用于连接快速排气阀的排气口，排气管路上设有气体流量计；

PLC控制器，分别与所述进气电磁阀、调压阀、进气压力传感器、检气电磁阀及气体流量计电路连接，用于收集所连接单元的数据信息以及控制进气电磁阀、调压阀和检气电磁阀。

进一步地，所述气囊式受电弓用快速排气阀试验装置还包括触摸屏，触摸屏与所述控制器电路，用于提供人机交互界面。

进一步地，所述进气电磁阀和检气电磁阀均为两位三通电磁阀。

一种气囊式受电弓用快速排气阀试验装置的试验方法，该方法包括：

（1）将进气管路连接气源，检气管路连接待检测快速排气阀的检气口，排气管路连接待检测快速排气阀的排气口；

（2）将进气电磁阀得电导通，检气电磁阀失电断开，压缩空气从气源经空气过滤器、调压阀送入储气罐，待进气压力传感器和检气口压力传感器检测到的压力值稳定后，将进气电磁阀失电断开，记录进气压力传感器的检测值，即为试验起始气压，保压10min后，记录检气口压力传感器的检测值，即为试验结束气压，然后计算出气压下降比率完成快速排气阀的气密性能试验；

（3）将进气电磁阀得电导通，检气电磁阀失电断开，压缩空气从气源经空气过滤器、调压阀送入储气罐，待进气压力传感器和检气口压力传感器检测到的压力值稳定后，将检气电磁阀得电导通，快速排气阀上腔压力迅速下降，上下腔压力差形成，下腔压力高于上腔，推动膜板打开排气口，实现快速排气，快速排气完成后，将检气电磁阀失电断开，使进气压力传感器和检气口压力传感器检测到的压力值再次稳定，重复多次上述步骤后，完成快速排气阀的功能性试验；

（4）将进气电磁阀得电导通，检气电磁阀失电断开，压缩空气从气源经空气过滤器、调压阀送入储气罐，待进气压力传感器和检气口压力传感器检测到的压力值稳定后，将检气电磁阀得电导通，快速排气阀上腔压力迅速下降，上下腔压力差形成，下腔压力高于上腔，推动膜板打开排气口，实现快速排气，记录进气压力传感器压力值迅速下降时的压力值与进气压力传感器压力值迅速下降时检气口压力传感器的压力值之差，完成快速排气阀的开启压力差试验；

（5）记录（4）中检气电磁阀得电导通时与进气压力传感器压力值迅速下降时的时间差，完成快速排气阀的开启压力差试验；

（6）记录（4）中进气压力传感器压力值迅速下降时流量计测得排气口排气的流量，完成快速排气阀的最大排气流量试验。

进一步地，所述（4）中PLC控制器采集进气压力传感器和检气口压力传感器所检测的压力值后，将所检测压力值绘制成压力变化曲线图。

本发明的有益效果：

1.使用本发明的气囊式受电弓快速排气阀试验装置进行试验时，不需要将快速排气阀安装至受电弓即可进行快速排气阀的性能检测，操作方便，大大提高了快速排气阀的试验效率。

2.本发明的气囊式受电弓快速排气阀试验装置利用PLC控制器及高精度数的压力传感器能够实现快速排气阀的自动化试验，在提供可靠、精准试验结果性的同时，进一步提高了快速排气阀的试验效率。

3.利用本发明的气囊式受电弓快速排气阀试验装置进行快速排气阀性能检测时，可使多个试验项目集中进行，减少了气路连接及气密检查等试验准备时间，不仅降低试验人员的劳动强度，还进一步提高了快速排气阀的试验效率。

附图说明：

图1为快速排气阀的结构示意图；

图2为本发明的示意图。

图中标记：1、检气口，2、上腔，3、膜板，4、下腔，5、进气口，6、排气口，7、进气管路，701、气源，8、进气电磁阀，9、空气过滤器，10、调压阀，11、进气压力传感器，12、储气罐，13、排气管路，14、检气电磁阀，15、检气口压力传感器，16、气体流量计，17、排气管路，18、PLC控制器，19、触摸屏。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。

如图所示，一种气囊式受电弓用快速排气阀试验装置，包括进气管路7、检气管路13、排气管路17和PLC控制器18，所述进气管路7的一端用于连接气源701，气源701可以是压缩空气罐，也可以是空气压缩机，进气管路7的另一端用于连接快速排气阀的进气口5，进气管路7上沿气体流动方向依次设有进气电磁阀8、空气过滤器9、调压阀10、进气压力传感器11和储气罐12，所述空气过滤器9用于去除压缩空气中的水、油及颗粒等杂质，所述调压阀10用于精确调整气路中的压力，所述进气电磁阀8用于控制从气源701过来的压缩空气的通断，所述进气压力传感器11用于测定流经气体的压力，所述储气罐12用于存储压缩空气，以此来模拟受电弓气囊及气路容积。

所述检气管路13用于连接快速排气阀的检气口1，检气管路13上沿气体流动方向依次设有检气口压力传感器15和检气电磁阀14，所述检气口压力传感器15用于测定快速排气阀检气口（1）排出气体的压力，所述检气电磁阀14用于控制检气口1排出气体的通断，当检气电磁阀14通电导通时，起到模拟受电弓弓头滑板及相关气路泄漏情况的作用。

所述排气管路17用于连接快速排气阀的排气口6，排气管路17上设有气体流量计16，所述气体流量计16用于测定快速排气阀排气口6排出气体的流量。

所述PLC控制器18分别与所述进气电磁阀8、调压阀10、进气压力传感器11、检气电磁阀14及气体流量计16电路，用于收集所各连接单元的数据信息以及控制进气电磁阀8、调压阀10和检气电磁阀14。

在具体实施时，可在所述气囊式受电弓用快速排气阀试验装置上设置触摸屏19，触摸屏19与所述PLC控制器18电路，用于提供人机交互界面，测试工作人员通过触摸屏可以设置调压阀10的开度，控制进气电磁阀8和检气电磁阀14的得电或失电，进而控制进气电磁阀8和检气电磁阀14的通断。

一种气囊式受电弓用快速排气阀试验装置的试验方法，该方法包括：

（1）将进气管路7用于进气的一端连接气源701，另一端连接快速排气阀的进气口5，检气管路13连接待检测快速排气阀的检气口1，排气管路17连接待检测快速排气阀的排气口6。

（2）将进气电磁阀8得电导通，检气电磁阀14失电断开，压缩空气从气源701经空气过滤器9、调压阀10送入储气罐12，待进气压力传感器11和检气口压力传感器15检测到的压力值稳定后，将进气电磁阀8失电断开，记录进气压力传感器11的检测值，即为试验起始气压，保压10min后，记录检气口压力传感器15的检测值，即为试验结束气压，然后计算出气压下降比率完成快速排气阀的气密性能试验，根据“气压下降比率=（试验起始气压-试验结束气压）/试验起始气压”计算出气压下降比率，当气压下降比率不超过5%即可判定为快速排气阀气密性能合格。

（3）将进气电磁阀8得电导通，检气电磁阀14失电断开，压缩空气从气源701经空气过滤器9、调压阀10送入储气罐12，待进气压力传感器11和检气口压力传感器15检测到的压力值稳定后，将检气电磁阀14得电导通，快速排气阀上腔2压力迅速下降，上下腔压力差形成，下腔4压力高于上腔，推动膜板3打开排气口6，实现快速排气，快速排气完成后，将检气电磁阀14失电断开，使进气压力传感器11和检气口压力传感器15检测到的压力值再次稳定，重复多次上述步骤后，完成快速排气阀的功能性试验，检查快速排气阀无异常损坏，即可判断快速排气阀功能性试验合格；

（4）将进气电磁阀8得电导通，检气电磁阀14失电断开，压缩空气从气源701经空气过滤器9、调压阀10送入储气罐12，待进气压力传感器11和检气口压力传感器15检测到的压力值稳定后，将检气电磁阀14得电导通，快速排气阀上腔2压力迅速下降，上下腔压力差形成，下腔4压力高于上腔，推动膜板3打开排气口6，实现快速排气，记录进气压力传感器11压力值迅速下降时的压力值与进气压力传感器11压力值迅速下降时检气口压力传感器15的压力值之差，完成快速排气阀的开启压力差试验；

（5）记录所述（4）中检气电磁阀14得电导通时与进气压力传感器11压力值迅速下降时的时间差，完成快速排气阀的开启压力差试验；

（6）记录所述（4）中进气压力传感器11压力值迅速下降时气体流量计16测得排气口6排气的流量，完成快速排气阀的最大排气流量试验。

在具体实施所述检测快速排气阀性能的方法时，可将所述（4）中PLC控制器18采集到的进气压力传感器11和检气口压力传感器15所检测的压力值绘制成压力变化曲线图，然后通过设置的触摸屏19获取该曲线。

使用本发明的气囊式受电弓快速排气阀试验装置进行快速排气阀性能检测时，不需要将快速排气阀安装至受电弓即可进行快速排气阀的性能检测，试验连接方便，可自动化完成试验流程，将多道试验项目集中进行，减少了气路连接、气密检查等试验准备时间，降低试验人员劳动强度的同时，极大提高了快速排气阀的试验效率，从而更方便、精准获取快速排气阀得试验数据，为电力机车气囊式受电弓在高速运行过程中快速排气阀快速响应提供数据支撑，避免不合格快速排气阀进入使用环节，从而降低弓网事故的发生频次。

需要说明的是，上述实施例仅用来说明本发明，但本发明并不局限于上述实施例，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均落入本发明的保护范围内。

Claims (4)

1.一种气囊式受电弓用快速排气阀的试验方法，其特征在于，采用气囊式受电弓用快速排气阀试验装置进行，气囊式受电弓用快速排气阀试验装置包括：

进气管路（7），其一端用于连接气源（701），另一端用于连接快速排气阀的进气口（5），进气管路（7）上沿气体流动方向依次设有进气电磁阀（8）、空气过滤器（9）、调压阀（10）、进气压力传感器（11）和储气罐（12）；

检气管路（13），用于连接快速排气阀的检气口（1），检气管路（13）上沿气体流动方向依次设有检气口压力传感器（15）和检气电磁阀（14）；

排气管路（17），用于连接快速排气阀的排气口（6），排气管路（17）上设有气体流量计（16）；

PLC控制器（18），分别与所述进气电磁阀（8）、调压阀（10）、进气压力传感器（11）、检气电磁阀（14）及气体流量计（16）电路连接，用于收集所连接单元的数据信息以及控制进气电磁阀（8）、调压阀（10）和检气电磁阀（14）；

所述试验方法包括：

S1、将进气管路（7）用于进气的一端连接气源（701），另一端连接快速排气阀的进气口（5），检气管路（13）连接待检测快速排气阀的检气口（1），排气管路（17）连接待检测快速排气阀的排气口（6）；

S2、将进气电磁阀（8）得电导通，检气电磁阀（14）失电断开，压缩空气从气源（701）经空气过滤器（9）、调压阀（10）送入储气罐（12），待进气压力传感器（11）和检气口压力传感器（15）检测到的压力值稳定后，将进气电磁阀（8）失电断开，记录进气压力传感器（11）的检测值，即为试验起始气压，保压10min后，记录检气口压力传感器（15）的检测值，即为试验结束气压，然后计算出气压下降比率完成快速排气阀的气密性能试验；

S3、将进气电磁阀（8）得电导通，检气电磁阀（14）失电断开，压缩空气从气源（701）经空气过滤器（9）、调压阀（10）送入储气罐（12），待进气压力传感器（11）和检气口压力传感器（15）检测到的压力值稳定后，将检气电磁阀（14）得电导通，快速排气阀上腔（2）压力迅速下降，上下腔压力差形成，下腔（4）压力高于上腔，推动膜板（3）打开排气口（6），实现快速排气，快速排气完成后，将检气电磁阀（14）失电断开，使进气压力传感器（11）和检气口压力传感器（15）检测到的压力值再次稳定，重复多次S3中步骤后，完成快速排气阀的功能性试验；

S4、将进气电磁阀（8）得电导通，检气电磁阀（14）失电断开，压缩空气从气源（701）经空气过滤器（9）、调压阀（10）送入储气罐（12），待进气压力传感器（11）和检气口压力传感器（15）检测到的压力值稳定后，将检气电磁阀（14）得电导通，快速排气阀上腔（2）压力迅速下降，上下腔压力差形成，下腔（4）压力高于上腔，推动膜板（3）打开排气口（6），实现快速排气，记录进气压力传感器（11）压力迅速下降时的压力值与进气压力传感器（11）压力迅速下降时检气口压力传感器（15）的压力值之差，完成快速排气阀的开启压力差试验；

S5、记录S4中检气电磁阀（14）得电导通时与进气压力传感器（11）压力值迅速下降时的时间差，完成快速排气阀的开启压力差试验；

S6、记录S4中进气压力传感器（11）压力值迅速下降时气体流量计（16）测得排气口（6）排气的流量，完成快速排气阀的最大排气流量试验。

2.如权利要求1所述的一种气囊式受电弓用快速排气阀的试验方法，其特征在于，S4中PLC控制器（18）采集进气压力传感器（11）和检气口压力传感器（15）所检测的压力值后，将所检测压力值绘制成压力变化曲线图。

3.如权利要求1所述的一种气囊式受电弓用快速排气阀的试验方法，其特征在于，所述气囊式受电弓用快速排气阀试验装置还包括触摸屏（19），触摸屏（19）与所述PLC控制器（18）电路连接，用于提供人机交互界面。

4.如权利要求1所述的一种气囊式受电弓用快速排气阀的试验方法，其特征在于，所述进气电磁阀（8）和检气电磁阀（14）均为两位三通电磁阀。

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