CN209513444U - 制动梁拉力试验机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了制动梁拉力试验机，其技术方案要点是：制动梁拉力试验机，包括机架，机架上设有用于架设制动梁的支撑柱，支撑柱的数量为两根且对称设在制动梁的两端，机架上垂直于制动梁方向设有施力杆，施力杆低于支撑柱的顶端设置，机架上沿竖直方向设有与施力杆旋转连接的杠杆柱，施力杆远离制动梁的一端抵接有用于驱动施力杆绕施力杆与杠杆柱的连接点旋转的气缸，施力杆接近制动梁的一端上固定有垂直于施力杆的施力轴，施力轴上旋转连接有腰形的固定板，固定板的数量为两块且对称设置在施力轴两端，固定板上设有与制动梁拉环孔形状相配合的固定孔，机架上设有用于检测制动梁形变量的检测装置。

Description

制动梁拉力试验机

技术领域

本实用新型涉及制动梁试验领域，更具体地说，它涉及制动梁拉力试验机。

背景技术

制动梁是铁路车辆基础制动装置的最重要部分，主要起到车辆制动时，把制动力通过制动梁传到闸瓦，使车辆停止前进的作用。在列车运行过程中，制动梁会承受较大的交变载荷以及冲击力，在列车制动过程中会承受制动力以及车轮对闸瓦的反作用力，受力状况恶劣。因此对制动梁在正式使用前的性能检测十分重要。

在公告号为CN207908271U的实用新型专利文件中介绍了新型梁类拉力试验装置，通过设置微机柜、液压站、试验机架以及设在微机柜内的PLC模拟量采集模块对梁类进行拉力试验。

在上述的结构中，针对制动梁的加力装置是两个液压油缸，通过两个液压油缸对制动梁上的两个受力点进行施压，由于实际受力巨大，而液压油缸直接接触制动梁，所以必须提供完全相等的力，这使得液压油缸的成本过高且必须保证两个液压油缸的同步性以模拟真实受力状况。从而对制动梁的拉力试验十分不便。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型的目的是提供制动梁拉力试验机，可以在成本均衡的情况下对制动梁进行拉力检测。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：制动梁拉力试验机，包括机架，所述机架上设有用于架设制动梁的支撑柱，所述支撑柱的数量为两根且对称设在制动梁的两端，所述机架上垂直于制动梁方向设有施力杆，所述施力杆低于支撑柱的顶端设置，所述机架上沿竖直方向设有与施力杆旋转连接的杠杆柱，所述施力杆远离制动梁的一端抵接有用于驱动施力杆绕施力杆与杠杆柱的连接点旋转的气缸，所述施力杆接近制动梁的一端上固定有垂直于施力杆的施力轴，所述施力轴上旋转连接有腰形的固定板，所述固定板的数量为两块且对称设置在施力轴两端，所述固定板上设有与制动梁拉环孔形状相配合的固定孔，所述机架上设有用于检测制动梁形变量的检测装置。

通过采用上述技术方案，将制动梁架设在施力轴上，将固定板旋转至固定孔与制动梁拉环孔轴线一致的位置，通过固定销同时穿过固定孔和制动梁拉环孔，并通过螺母固定制动梁拉环和固定板，实现制动梁的固定安装，启动气缸驱动施力杆绕其与杠杆柱的连接点旋转，施力轴向下运动对制动梁拉环施加向下的力，通过位移检测装置对制动梁的形变程度进行测量，此拉力测试过程中由于杠杆柱的设立使得气缸拉力可减小，从而可选取功率较小的空气压缩机和气缸，减小该制动梁拉力试验机的制造成本。

作为优选，所述施力杆与杠杆柱上的旋转连接点与施力杆靠近制动梁的一端的间距是施力杆长度的四分之三。

通过采用上述技术方案，旋转连接点在施力杆上的位置设计使得该试验机选用的杠杆比为最合适的1:3，可以利用杠杆原理有效缩小可选用气缸和空气压缩机的力和功率参数，有效减小制造成本。

作为优选，所述检测装置包括机架上设有的平行于制动梁的检测梁，所述检测梁高于支撑柱的顶端设置，所述检测梁上设有若干朝向制动梁的位移传感器，所述位移传感器连接有处理器。

通过采用上述技术方案，位移传感器会记录下整个实验过程中与制动梁的间距，间距差值即为制动梁的形变数据，通过处理器进行数据处理并输出，从而节省人工检测的不便捷，方便检测。

作为优选，所述支撑柱的底部设有上下油缸，所述上下油缸的伸缩杆与支撑柱固定连接，所述上下油缸的底部设有滑移座，所述地面上旋转连接有平行于施力杆方向的螺杆，所述滑移座与螺杆螺纹连接，所述螺杆的一端设有驱动螺杆转动的电机。

通过采用上述技术方案，通过电机驱动螺杆转动使滑移座沿螺杆方向滑移，支撑柱被滑移座带动远离施力杆，通过上下油缸降低支撑柱的高度便于放置制动梁，再启动上下油缸使支撑柱上升至高于施力杆的高度，反转电机使支撑柱沿导轨滑移至原位，正常进行拉力试验过程，从而便捷了制动梁的放置，节省人力。

作为优选，所述检测梁上旋转连接有检测架，所述检测梁上设有用于固定检测架的卡扣，所述卡扣的数量为两个且分别将检测架水平固定或竖直固定，所述检测架的自由端固定有千分表，所述检测梁与检测架的旋转连接点与支撑柱之间的对称中心处于同一平面。

通过采用上述技术方案，当位移传感器和处理器正常工作时，卡扣将检测架水平固定在检测梁上，当位移传感器和处理器故障需要人工检测时，将检测架旋转至千分表的探测头直接接触制动梁，通过卡扣固定检测架，通过在拉力试验过程中对千分表进行人工读数实现形变量的检测，使得各种情况下都可以对制动梁进行拉力试验。

作为优选，所述支撑柱的顶端平行于支撑柱旋转连接有转盘，所述转盘的外圆周上固定有若干圆弧架，所述圆弧架相互弧度不同，所述转盘上对应各圆弧架设有定位孔，所述支撑柱上平行于转盘轴线滑移连接有与定位孔相配合的定位销，所述转盘的转轴连接有用于驱动转轴旋转的摇柄。

通过采用上述技术方案，通过摇柄旋转转盘至所需的圆弧架水平放置，将定位销***定位孔内限制转盘转动，在圆弧架上架设对应直径的制动梁，正常进行制动梁的拉力试验，这样的设计使得该试验机可以试验不同直径的制动梁，扩大使用范围，便捷试验。

作为优选，还包括防护网，所述防护网环绕机架设置，所述防护网垂直于施力杆且靠近支撑柱的侧面一端与防护网的其余部分旋转连接，一端与防护网的其余部分可拆卸连接。

通过采用上述技术方案，防护网可以有效保护在试验过程中制动梁掉落或者因受力崩裂而伤害到操作者，同时防护网的一侧面可开合使操作者可以自如进出，便捷了操作者正常进行拉力试验。

作为优选，所述滑移座的底部设有橡胶层。

通过采用上述技术方案，橡胶层的柔性可以在滑移座的滑移中缓冲，较小滑移座和地面的直接接触造成的摩擦，延长该制动梁拉力试验机的使用寿命。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

1.利用杠杆原理有效减少试验过程所需力，有效减少加力元件的制造成本；

2.可以从低处放置制动梁，便捷了制动梁于试验机的安装。

附图说明

图1是本实新型的整体结构示意图。

图2是本实用新型的整体示意图（省略防护网）。

图中：1、机架；2、支撑柱； 21、上下油缸；22、滑移座；221、橡胶层；23、螺杆；24、电机； 25、转盘；251、定位孔；252、定位销；26、圆弧架； 27、摇柄；3、施力杆；31、气缸；32、施力轴；33、固定板；331、固定孔；4、杠杆柱；5、检测梁；51、位移传感器；52、检测架；53、卡扣；54、千分表；6、防护网。

具体实施方式

以下结合附图1-2对本实用新型作进一步详细说明。

制动梁拉力试验机，包括机架1，机架1上设有用于竖直向的支撑柱2，支撑柱2的数量为两根且对称设在机架1两端，支撑柱2用于架设制动梁。机架1上设有水平向的施力杆3，施力杆3的轴线垂直于制动梁且支撑柱2之间的对称中心处于同一平面，施力杆3远离制动梁的一端抵接有气缸31，气缸31的伸缩杆上设有用于和施力杆3远离制动梁的一端抵接的连接件，连接件截面呈环形且套设在施力杆3远离制动梁的一端上，气缸31连接有空气压缩机。施力杆3上通过转轴旋转连接有竖直向的杠杆柱4，施力杆3接近制动梁的一端上固定有垂直于施力杆3的施力轴32。施力轴32的两端上对称设置有腰形的固定板33，固定板33与施力轴32旋转连接，固定板33上设有与制动梁拉环孔形状相配合的固定孔331。机架1上设有用于检测制动梁形变量的检测装置。对制动梁进行拉力试验时，将制动梁架设在两个支撑柱2上，将固定板33旋转至固定孔331与制动梁拉环孔同轴心后，将固定销穿过固定孔331以及制动梁拉环孔，即可实现固定板33与制动梁的固定，启动空气压缩机通过气缸31抬高与气缸31旋转连接的施力杆3的一端，使施力杆3绕与杠杆柱4的旋转连接点旋转，通过与制动梁拉环固定在一起的固定板33对制动梁施加向下的力，模拟制动梁在实际使用时受到的拉力，再通过检测装置检查制动梁的形变程度，关闭空气压缩机让气缸31的伸缩杆缩短，使制动梁回复到无受力的情况，再通过检测装置检查制动梁的形变程度，以判断制动梁是否具有形变恢复和抗形变的能力。

为了缩小气缸31的功率参数以减小该试验机的制造成本，施力杆3与杠杆柱4上的旋转连接点与施力杆3靠近制动梁的一端的间距是施力杆3长度的四分之三。这使得该试验机选用的杠杆比为1:3，为最合适的加力杠杠比，可以通过杠杆原理有效减小施力杆3远离制动梁一端所需要的力，从而减小气缸31和空气压缩机的所需功率，有效减小该制动梁拉力试验机的制造成本。

检测装置包括机架1上设有的检测梁5，检测梁5的轴线与制动梁的轴线处于同一平面，检测梁5的高度高于支撑柱2的顶端。检测梁5上通过螺栓固定有若干位移传感器51，位移传感器51的探测头朝向制动梁的轴线，位移传感器51连接有用于处理检测信息的处理器。当制动梁被放置在支撑柱2上时，位移传感器51开始工作，记录下此时与制动梁的间距，等制动梁开始模拟使用过程受到的交变载荷时，位移传感器51记录下与制动梁之间的变化间距，将数据传输给处理器，通过间距的差值计算制动梁的形变量，同时可绘制具体的形变变化曲线，使检测效果更佳。

为了能够便捷地将制动梁架设到两个支撑柱2上，支撑柱2的底部设有用于驱动支撑柱2上下移动的上下油缸21，上下油缸21的伸缩杆与支撑柱2固定连接。上下油缸21的底部固定有滑移座22，地面上设有平行于施力杆3方向的螺杆23，螺杆23为两根且对应支撑柱2设置。滑移座22与螺杆23螺纹连接，可以让支撑柱2沿螺杆23方向移动。螺杆23的一端与施力轴32处于同一平面，另一端远离施力轴32设置，螺杆23的一端连接有用于驱动螺杆23旋转的电机24。操作者先通过电机24驱动螺杆23转动，使滑移座22沿螺杆23方向远离施力轴32，从而使支撑柱2远离施力杆3，再通过缩短上下油缸21的伸缩杆使支撑柱2下降便于放置制动梁，再伸长上下油缸21的伸缩管使支撑柱2上升至高于加力轴的位置，反转电机24使支撑柱2沿螺杆23滑移至初始位置，进而正常进行拉力试验，节约人力，便捷试验。

为了在位移传感器51损坏或者处理器故障时依旧能够对制动梁进行拉力试验，检测梁5上通过转销旋转连接有检测架52，检测梁5上固定有U形的卡扣53，卡扣53的数量有两个，其中一个卡扣53的开口处朝向制动梁，另一个卡扣53的开口平行于制动梁，两个卡扣53相互垂直设置，卡扣53的直径与检测架52的直径相配合，检测架52的自由端固定有用于检测制动梁形变量的千分表54，检测梁5与检测架52的旋转连接点与支撑柱2之间的对称中心处于同一平面。位移传感器51或处理器正常工作时，卡扣53将检测架52固定在检测梁5上，当位移传感器51或处理故障时，旋转检测架52让千分表54的探测头直接接触制动梁，通过卡扣53固定后，正常进行制动梁的拉力试验，通过读取千分表54的读数获取制动梁的形变量，从而能在需求时实现应急的人工检测。

为了适应不同直径的制动梁的拉力检测，支撑柱2的顶端旋转连接有转盘25，转盘25的盘面平行于支撑柱2，转盘25的外圆周上固定有四个圆弧架26，圆弧架26的开口均朝向外其圆弧架26的弧线与转盘25相切，圆弧架26相互弧度不同，对应不同直径尺寸的制动梁。转盘25的转轴连接有用于驱动转盘25转动的摇柄27。转盘25上沿径向对应圆弧架26设置有定位孔251，支撑柱2的顶部沿转盘25轴线防线滑移连接有定位销252，定位销252与定位孔251的直径相配合，定位销252用于***定位孔251内限制转盘25的转动。只要摇动摇柄27使转盘25旋转至所需要的圆弧架26水平放置，将定位销252***对应定位孔251内固定转盘25，就可以正常将制动梁架设在支撑柱2上进行拉力试验，从而扩大该试验机的使用范围。

为了防止试验过程中制动梁滚落或发生断裂伤人，该制动梁拉力试验机还包括防护网6，防护网6环绕机架1设置且俯视看为矩形，防护网6靠近制动梁且平行于制动梁的一侧面的两端一端与其他防护网6旋转连接，另一端与其他防护通过插销固定。当操作者将制动梁正常安装在该试验机上后，离开防护网6围绕区域并通过插销使防护网6形成密闭空间，在外部进行制动梁的加力操作，从而保护操作者，起到安全防护的作用。

为了防止滑移座22和地面摩擦造成滑移座22地面磨损，滑移座22的地面设有橡胶层221，橡胶层221的柔性可以有效在滑移座22沿螺杆23滑移的过程中缓冲，保证支撑柱2对制动梁的支撑稳定性，同时也延长该制动梁拉力试验机的使用寿命。

具体实施过程：通过正转电机24驱动螺杆23旋转，使滑移座22沿螺杆23方向远离施力杆3滑移，带动支撑柱2移动，通过上下油缸21使得支撑柱2降低至便于放置制动梁的高度，将制动梁放置在支撑柱2上，旋转固定板33至固定孔331与制动梁拉环同轴心后，将固定销穿过固定孔331以及制动梁拉环孔固定固定板33与制动梁，再通过上下油缸21让支撑梁上升至制动梁可避开施力杆3的高度，反转电机24让制动梁沿螺杆23滑移至初始位置，启动空气压缩机，通过气缸31驱动施力杆3绕其与杠杆柱4的旋转连接点旋转，对制动梁施加向下的力，按照试验要求模拟制动梁真实受力过程，整个过程中位移传感器51对制动梁的形变程度进行记录并由处理器输出。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.制动梁拉力试验机，包括机架（1），其特征在于：所述机架（1）上设有用于架设制动梁的支撑柱（2），所述支撑柱（2）的数量为两根且对称设在制动梁的两端，所述机架（1）上垂直于制动梁方向设有施力杆（3），所述施力杆（3）低于支撑柱（2）的顶端设置，所述机架（1）上沿竖直方向设有与施力杆（3）旋转连接的杠杆柱（4），所述施力杆（3）远离制动梁的一端抵接有用于驱动施力杆（3）绕施力杆（3）与杠杆柱（4）的连接点旋转的气缸（31），所述施力杆（3）接近制动梁的一端上固定有垂直于施力杆（3）的施力轴（32），所述施力轴（32）上旋转连接有腰形的固定板（33），所述固定板（33）的数量为两块且对称设置在施力轴（32）两端，所述固定板（33）上设有与制动梁拉环孔形状相配合的固定孔（331），所述机架（1）上设有用于检测制动梁形变量的检测装置。

2.根据权利要求1所述的制动梁拉力试验机，其特征在于：所述施力杆（3）与杠杆柱（4）上的旋转连接点与施力杆（3）靠近制动梁的一端的间距是施力杆（3）长度的四分之三。

3.根据权利要求2所述的制动梁拉力试验机，其特征在于：所述检测装置包括机架（1）上设有的平行于制动梁的检测梁（5），所述检测梁（5）高于支撑柱（2）的顶端设置，所述检测梁（5）上设有若干朝向制动梁的位移传感器（51），所述位移传感器（51）连接有处理器。

4.根据权利要求3所述的制动梁拉力试验机，其特征在于：所述支撑柱（2）的底部设有上下油缸（21），所述上下油缸（21）的伸缩杆与支撑柱（2）固定连接，所述上下油缸（21）的底部设有滑移座（22），地面上旋转连接有平行于所述施力杆（3）方向的螺杆（23），所述滑移座（22）与螺杆（23）螺纹连接，所述螺杆（23）的一端设有驱动螺杆（23）转动的电机（24）。

5.根据权利要求4所述的制动梁拉力试验机，其特征在于：所述检测梁（5）上旋转连接有检测架（52），所述检测梁（5）上设有用于固定检测架（52）的卡扣（53），所述卡扣（53）的数量为两个且分别用于将检测架（52）水平固定或竖直固定，所述检测架（52）的自由端固定有千分表（54），所述检测梁（5）与检测架（52）的旋转连接点与支撑柱（2）之间的对称中心处于同一平面。

6.根据权利要求5所述的制动梁拉力试验机，其特征在于：所述支撑柱（2）的顶端平行于支撑柱（2）旋转连接有转盘（25），所述转盘（25）的外圆周上固定有若干圆弧架（26），所述圆弧架（26）相互弧度不同，所述转盘（25）上对应各圆弧架（26）设有定位孔（251），所述支撑柱（2）上平行于转盘（25）轴线滑移连接有与定位孔（251）相配合的定位销（252），所述转盘（25）的转轴连接有用于驱动转轴旋转的摇柄（27）。

7.根据权利要求1或6所述的制动梁拉力试验机，其特征在于：还包括防护网（6），所述防护网（6）环绕机架（1）设置，所述防护网（6）垂直于施力杆（3）且靠近支撑柱（2）的侧面一端与防护网（6）的其余部分旋转连接，一端与防护网（6）的其余部分可拆卸连接。

8.根据权利要求4所述的制动梁拉力试验机，其特征在于：所述滑移座（22）的底部设有橡胶层（221）。