專利名稱：用于監(jiān)控制動(dòng)作用的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于監(jiān)控制動(dòng)作用的裝置，其中所述裝置具有支承結(jié)構(gòu)、底 盤、至少一個(gè)制動(dòng)單元以及至少一個(gè)負(fù)載傳感器，制動(dòng)單元固定在支承結(jié)構(gòu)上并將制動(dòng) 力傳遞到底盤旋轉(zhuǎn)元件的摩擦面上的。此外本發(fā)明涉及一種帶有相應(yīng)裝置的車輛以及一 種相應(yīng)的用于監(jiān)控該車輛制動(dòng)作用的方法。
背景技術(shù)：
軌道車輛傳統(tǒng)地裝配有塊式制動(dòng)器，特別是踏面制動(dòng)器，較新的車輛裝配有盤 式制動(dòng)器。塊式制動(dòng)器可理解為機(jī)械式的制動(dòng)器，對(duì)于塊式制動(dòng)器底盤的各個(gè)車輪通過壓 緊一個(gè)或者多個(gè)制動(dòng)塊制動(dòng)。通過各個(gè)制動(dòng)塊施加一個(gè)徑向的壓力在車輪的摩擦面上， 經(jīng)常是在著地面上。通常壓緊兩個(gè)相對(duì)的制動(dòng)蹄。當(dāng)只壓緊一個(gè)單個(gè)的制動(dòng)蹄時(shí)，稱 之為踏面制動(dòng)器。各個(gè)制動(dòng)蹄或者制動(dòng)片通過一個(gè)可以動(dòng)的機(jī)構(gòu)，即所謂的制動(dòng)桿，和 氣壓的、液壓的、電的、機(jī)械的或電磁的驅(qū)動(dòng)裝置相連。通常軌道車輛使用壓力氣體操 縱。對(duì)于盤式制動(dòng)器，制動(dòng)力不是徑向地，而是垂直于此，也就是軸向地，傳遞到 制動(dòng)盤的摩擦面上，該制動(dòng)盤與底盤各個(gè)車輪的軸穩(wěn)固地連接在一起。通常為了制動(dòng) 車輪，將制動(dòng)蹄或者制動(dòng)片從兩邊壓到制動(dòng)盤上。制動(dòng)蹄設(shè)置在制動(dòng)鉗(也稱為制動(dòng)鞍 座)上，該制動(dòng)鉗部分地包圍制動(dòng)盤。由相應(yīng)的制動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置使之移動(dòng)的制動(dòng)活塞，將 制動(dòng)力通過制動(dòng)鉗的制動(dòng)桿傳遞到制動(dòng)蹄上。在一個(gè)這樣的盤式制動(dòng)器上產(chǎn)生一個(gè)反作 用力，直接作為摩擦力出現(xiàn)在制動(dòng)盤上而且隨后作為支撐力由一個(gè)或者多個(gè)另外的零件 承受。當(dāng)軌道車輛在冬天的環(huán)境下工作時(shí)，取決于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、溫度、空氣濕度、雪的 狀況和風(fēng)的情況，可能引起制動(dòng)桿和制動(dòng)單元的摩擦面的積雪和結(jié)冰。在此與盤式制動(dòng)器相比，傳統(tǒng)的踏面制動(dòng)器顯示有較低的結(jié)冰傾向，因?yàn)槟Σ?副中的至少一個(gè)，即車輪的著地面，當(dāng)車輪每轉(zhuǎn)一周與軌道接觸時(shí)能夠除掉冰。盡管如 此踏面制動(dòng)器也存在制動(dòng)桿結(jié)冰的危險(xiǎn)。盤式制動(dòng)器更容易結(jié)冰，因?yàn)槟Σ粮敝袥]有一個(gè)能夠自動(dòng)地除冰。在確定的、 不可預(yù)見的氣候條件下，特別是在盤式制動(dòng)器上，制動(dòng)桿和摩擦面可能產(chǎn)生劇烈的結(jié)冰 現(xiàn)象，以致于制動(dòng)單元的作用明顯地受限或者甚至失效。所述結(jié)冰現(xiàn)象可能涉及軌道車 輛的個(gè)別制動(dòng)單元直至所有的制動(dòng)單元。這種制動(dòng)失效不能夠及時(shí)地識(shí)別，因此在鐵路 交通上出現(xiàn)嚴(yán)重的安全問題。在現(xiàn)有技術(shù)中沒有在行駛時(shí)充分地監(jiān)控軌道車輛的制動(dòng)單元。最多由控制裝置 對(duì)制動(dòng)缸壓力進(jìn)行電子監(jiān)控。例如由RU2 298 501C1已知一種這樣的監(jiān)控。在此當(dāng)制動(dòng) 桿或者制動(dòng)鉗結(jié)冰或者很緊時(shí)，雖然建立了合乎規(guī)定的制動(dòng)缸壓力。然而在緊的制動(dòng)桿 上的力卻被瓦解了，不能達(dá)到相應(yīng)的制動(dòng)作用。同樣地，在結(jié)冰的摩擦面上只達(dá)到微弱的效果，因?yàn)楫?dāng)結(jié)冰的摩擦面摩擦系數(shù)相對(duì)很小時(shí)，施加的力只能引起微弱的減速。在 此輸入的能量相對(duì)很小，以致于在相當(dāng)長的時(shí)間后才能溶化結(jié)冰面。同樣已知，在行駛啟動(dòng)前由很低的速度開始實(shí)施制動(dòng)測(cè)試。由此可以評(píng)估，是 否達(dá)到足夠的制動(dòng)作用。比主觀評(píng)估制動(dòng)作用的問題大的是在接下來的行駛中制動(dòng)器的 狀態(tài)可能隨時(shí)而且不可預(yù)見地變壞的事實(shí)。作為其它的安全措施已知，在行駛時(shí)在規(guī)定的時(shí)間間隔由電子系統(tǒng)允許引入一 個(gè)短暫的制動(dòng)測(cè)試。確定汽車減速情況，由此判斷制動(dòng)作用當(dāng)前的惡化情況。但是如上 所述制動(dòng)器的狀態(tài)在繼續(xù)的行駛中可能隨時(shí)又變壞。為了防止制動(dòng)單元的各個(gè)零件，特別是制動(dòng)桿，在行駛時(shí)逐漸結(jié)冰，定期地通 過手動(dòng)或者電動(dòng)操作制動(dòng)單元。通過各個(gè)零件的移動(dòng)避免附著上冰。為了找到一種有 效的操作算法，當(dāng)然需要進(jìn)行廣泛的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)。因?yàn)榻Y(jié)冰過程取決于各種不同的氣候條 件，所需要的操作算法同樣取決于氣候。但是經(jīng)常使用這種方法導(dǎo)致能量消耗提高和與 行車計(jì)劃相關(guān)的時(shí)間損失。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的任務(wù)是規(guī)定一種車輛、一種相應(yīng)的制動(dòng)單元和一種方法，以此改善對(duì) 制動(dòng)作用監(jiān)控。根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)方面，前述任務(wù)通過開始時(shí)提到的裝置以下列方式得以解 決，至少一個(gè)負(fù)載傳感器設(shè)置在制動(dòng)單元或者支承結(jié)構(gòu)上，它可以測(cè)量制動(dòng)單元和摩擦 面之間的摩擦力或者由此產(chǎn)生的力。通過在制動(dòng)單元上安裝一個(gè)或者多個(gè)負(fù)載傳感器，可以在制動(dòng)測(cè)試或者常規(guī)的 制動(dòng)時(shí)測(cè)量制動(dòng)單元的各個(gè)零件上的負(fù)載，制動(dòng)力傳遞到旋轉(zhuǎn)元件例如制動(dòng)盤或者車輪 的摩擦面上，作為制動(dòng)力的反作用產(chǎn)生上述負(fù)載。除了摩擦力本身之外，還可以是在和 制動(dòng)單元相連的零件上的支承力。該支承力可以作用在另一個(gè)方向，作為將制動(dòng)單元壓 在摩擦面上的力。因?yàn)橄鄳?yīng)的負(fù)載，即力、力矩、應(yīng)變、機(jī)械應(yīng)力等等，它們的大小和 變化隨著制動(dòng)單元的結(jié)冰程度而變，有可能的是，將測(cè)量的負(fù)載和之前確定的理論值相 比較，并由此得出結(jié)冰的程度和制動(dòng)作用。換句話說，可以已知，當(dāng)盡管施加了作用 力，制動(dòng)器裝置仍不起作用時(shí)，因?yàn)樵谀Σ粮敝g實(shí)際存在的摩擦系數(shù)部分地降低或幾 乎降到零，這例如可能是由結(jié)冰引起的。在相反地，本發(fā)明的解決方案中，負(fù)載傳感器 的設(shè)置使它可以檢測(cè)由實(shí)際的制動(dòng)器作用或者制動(dòng)器不作用所產(chǎn)生的反作用力。該反作 用力可能例如由制動(dòng)器零件之間的實(shí)際的摩擦產(chǎn)生。依據(jù)本發(fā)明的裝置的一個(gè)設(shè)計(jì)方案是，負(fù)載傳感器設(shè)置在制動(dòng)單元的制動(dòng)桿 上，因?yàn)橹苿?dòng)桿承受并繼續(xù)傳遞在制動(dòng)時(shí)由于反作用力而相對(duì)高的負(fù)載，這與制動(dòng)器的 種類無關(guān)。依據(jù)本發(fā)明的裝置的另一個(gè)設(shè)計(jì)方案，制動(dòng)單元是盤式制動(dòng)器或者塊式制動(dòng)器 特別是踏面制動(dòng)器的組成部分。對(duì)于盤式制動(dòng)器的情況，可以考慮，將負(fù)載傳感器設(shè)置 在制動(dòng)桿的一個(gè)組成部分上，特別在支架和/或至少一個(gè)操縱桿和/或至少一個(gè)鉸鏈上。 也可以作為替代方案或附加方案的是，將負(fù)載傳感器設(shè)置在制動(dòng)單元的至少一個(gè)制動(dòng)蹄 上。負(fù)載傳感器也可以設(shè)置在制動(dòng)單元和尤其是具有一個(gè)車輛轉(zhuǎn)向架框架的支承結(jié)構(gòu)之間，例如設(shè)置在制動(dòng)鉗的支架和車輛轉(zhuǎn)向架之間的連接處上。也可以設(shè)想的是，將負(fù)載 傳感器設(shè)置在將制動(dòng)單元和支承結(jié)構(gòu)相連的連接元件上，例如螺釘。所有這些制動(dòng)單元 的零件承受作為制動(dòng)力的反作用的負(fù)載并且相應(yīng)地變形或必要時(shí)改變它們的溫度。該反 作用力可以作為摩擦力作用在制動(dòng)單元上，例如是一個(gè)支承力。該支承力可以作為制動(dòng) 力指向另一個(gè)方向而且可以相應(yīng)地通過另一個(gè)測(cè)量與制動(dòng)力相區(qū)分。相應(yīng)地也可能的 是，確定在這些零件上的力、力矩、應(yīng)變和/或機(jī)械應(yīng)力，特別是彎曲，其中確定的用 于負(fù)載的反作用力的值，即所謂的理論值，作為制動(dòng)單元結(jié)冰程度如何劇烈和是否由此 導(dǎo)致制動(dòng)作用降低的標(biāo)志。可以考慮不同的傳感器種類作為負(fù)載傳感器，取決于要測(cè)量的負(fù)載的種類和負(fù) 載傳感器的安裝位置。例如，應(yīng)變傳感器型的負(fù)載傳感器可以放置在監(jiān)控零件的表面， 特別地在制動(dòng)鉗的一個(gè)零件的表面，優(yōu)選放置在支架和/或操縱桿上。也可以考慮的 是，在每個(gè)零件之間設(shè)置力測(cè)量盤、測(cè)量塊、力接收器或者壓力傳感器。力測(cè)量盤可以 例如設(shè)置在支承結(jié)構(gòu)特別是車輛轉(zhuǎn)向架框架和制動(dòng)單元特別是制動(dòng)鉗的支架之間，使制 動(dòng)單元和支承結(jié)構(gòu)之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)傳遞到負(fù)載傳感器。尤其是電阻應(yīng)變片可以作為負(fù)載 傳感器或者負(fù)載傳感器的組成部分使用。根據(jù)電阻應(yīng)變片的朝向可以區(qū)分作用的制動(dòng)力 和反作用的力的測(cè)量，反作用力作為摩擦力的結(jié)果產(chǎn)生并與實(shí)際的制動(dòng)作用有關(guān)。依據(jù)本發(fā)明的裝置的另一設(shè)計(jì)方案是，底盤每一個(gè)可制動(dòng)的車輪設(shè)置至少一個(gè) 負(fù)載傳感器。尤其是制動(dòng)單元的多個(gè)零件配備這種負(fù)載傳感器。如此可以可靠地檢測(cè)底 盤的每個(gè)車輪的制動(dòng)作用的變化。依據(jù)本發(fā)明的裝置的另一個(gè)設(shè)計(jì)方案是，在本發(fā)明的裝置上設(shè)有一個(gè)控制裝 置，它可以將從各個(gè)負(fù)載傳感器獲取的實(shí)際值和預(yù)先規(guī)定的、特別是保存的理論值相比 較。尤其是，該控制裝置可以接收和比較作用的制動(dòng)力的實(shí)際值以及反作用的摩擦力的 實(shí)際值。該比較結(jié)果和/或所測(cè)量的實(shí)際值可以通過顯示裝置例如在駕駛臺(tái)顯示并且優(yōu) 選觸發(fā)一個(gè)緊急情況程序，執(zhí)行一次或者多次制動(dòng)測(cè)試和/或制動(dòng)桿的操作。不再需要 的是，在開始行駛前或者在行駛中定期地執(zhí)行制動(dòng)測(cè)試或者操作制動(dòng)桿，因?yàn)橐罁?jù)本發(fā) 明這僅在需要時(shí)即當(dāng)結(jié)冰超過規(guī)定的程度時(shí)進(jìn)行。還可以設(shè)有其它的監(jiān)控系統(tǒng)，其與之前所描述的制動(dòng)作用監(jiān)控的種類無關(guān)，例 如制動(dòng)缸壓力的電子監(jiān)控。此外根據(jù)本發(fā)明的第二個(gè)方面，本發(fā)明通過一種包括如之前所描述的裝置的車 輛，特別是軌道車輛得以解決。為監(jiān)控制動(dòng)作用，該裝置具有至少一個(gè)如之前所詳細(xì)描 述的負(fù)載傳感器。最后根據(jù)本發(fā)明的第三個(gè)方面，本發(fā)明通過用于監(jiān)控車輛尤其是軌道車輛的制 動(dòng)作用的方法得以解決，該車輛優(yōu)選包括一個(gè)如上所述的裝置，其中在制動(dòng)單元上的或 者在支承結(jié)構(gòu)上的或者在制動(dòng)單元和支撐結(jié)構(gòu)之間的負(fù)載作為摩擦力的結(jié)果得以確定， 該摩擦力是從底盤旋轉(zhuǎn)元件的摩擦面?zhèn)鬟f到汽車的制動(dòng)單元。通過確定制動(dòng)單元上的負(fù)載，該負(fù)載是傳遞到摩擦面上的制動(dòng)動(dòng)力的一個(gè)反作 用，并且通過負(fù)載的大小和變化必然地與制動(dòng)單元的結(jié)冰程度有關(guān)，能夠及時(shí)地認(rèn)識(shí)到 降低制動(dòng)作用的結(jié)冰現(xiàn)象而且在需要時(shí)能夠采取措施，例如一次或多次制動(dòng)測(cè)試或者操 作制動(dòng)桿。
如之前所描述地根據(jù)本方法的一個(gè)設(shè)計(jì)方案，通過至少一個(gè)在制動(dòng)單元上設(shè)置 的負(fù)載傳感器確定負(fù)載。該負(fù)載傳感器可以是應(yīng)變傳感器、力測(cè)量盤、測(cè)量塊、力接收 器或者壓力傳感器。也可以結(jié)合使用不同的傳感器種類。優(yōu)選使用電阻應(yīng)變片作為負(fù)載 傳感器或者作為負(fù)載傳感器的一部分。如已經(jīng)所描述的，根據(jù)電阻應(yīng)變片的朝向區(qū)分作 用的制動(dòng)力和反作用的力的測(cè)量，反作用力作為摩擦力的后果產(chǎn)生并且與實(shí)際的制動(dòng)作 用有關(guān)。依據(jù)本發(fā)明的方法的另一個(gè)設(shè)計(jì)方案是，負(fù)載傳感器傳遞與確定的負(fù)載相應(yīng)的 實(shí)際值到控制裝置，其中控制裝置將實(shí)際值與預(yù)先規(guī)定的、特別是儲(chǔ)存的理論值相比 較，并且確定可能發(fā)生的偏差。特別地，控制裝置可以接收并比較作用的制動(dòng)力的實(shí)際 值以及反作用的摩擦力的實(shí)際值。偏差和/或?qū)嶋H值可以顯示而且可以作為誘因，用來 在需要時(shí)觸發(fā)克服結(jié)冰的措施，例如制動(dòng)測(cè)試或者操作制動(dòng)桿。尤其是當(dāng)實(shí)際值和理論 值之間的偏差大于預(yù)先規(guī)定的邊界值時(shí)，會(huì)觸發(fā)一個(gè)這樣的緊急情況程序，如理論值一 樣邊界值同樣可以儲(chǔ)存在控制裝置里。


有各種方案來設(shè)計(jì)和改進(jìn)依據(jù)本發(fā)明的車輛、依據(jù)本發(fā)明的制動(dòng)單元和依據(jù)本 發(fā)明的方法。對(duì)此一方面參見權(quán)利要求1的從屬權(quán)利要求，另一方面參見與附圖相聯(lián)系 的實(shí)施例的描述。附圖中圖1示出了在軌道車輛上安裝了依據(jù)本發(fā)明的制動(dòng)單元的一個(gè)實(shí)施例，圖2a)到d)示出了在監(jiān)控圖1的制動(dòng)單元時(shí)的典型曲線圖。
具體實(shí)施例方式圖1示出了一種用于監(jiān)控軌道車輛(未示出)上的制動(dòng)作用的裝置1。在當(dāng)前的 情況，通過連接元件15將制動(dòng)單元4安裝在車輛支承結(jié)構(gòu)2的一個(gè)部分上，這里是在車 輛轉(zhuǎn)向架框架8上，其中制動(dòng)單元4將制動(dòng)力傳遞到車輛底盤3的旋轉(zhuǎn)元件6的摩擦面5 上，在這里僅部分地示出了車輛底盤3。本實(shí)施例中，旋轉(zhuǎn)元件6指制動(dòng)盤9，制動(dòng)盤和 一個(gè)旋轉(zhuǎn)的并且驅(qū)動(dòng)底盤3的車輪的軸可靠地相固定。在圖1所示的情況，制動(dòng)單元4包括一個(gè)制動(dòng)鉗10，在制動(dòng)單元4上設(shè)置了多 個(gè)負(fù)載傳感器7a、7b、7c、7d和7e，這些負(fù)載傳感器中有幾個(gè)是電阻應(yīng)變片18a、18b、 18c、18d，有一個(gè)由力測(cè)量盤17構(gòu)成。在此電阻應(yīng)變片18a位于制動(dòng)鉗10的一個(gè)操縱桿12a的表面上，另一個(gè)電阻應(yīng)變 片18b在制動(dòng)鉗10上相對(duì)的操縱桿12b的表面上。另外兩個(gè)應(yīng)變片18c和18d設(shè)置在制 動(dòng)鉗10的支架11的表面上，支架11通過鉸鏈13a和13b與操縱桿12a和12b相連接。力測(cè)量盤17設(shè)置在車輛轉(zhuǎn)向架框架8和制動(dòng)鉗10或者支架11之間的連接處上， 為了包圍螺栓形式的連接元件15，連接元件15將制動(dòng)鉗10與車輛轉(zhuǎn)向架框架8相連接。制動(dòng)時(shí)通過加壓的汽缸-活塞-組件19，使制動(dòng)鉗10的兩個(gè)操縱桿12a和12b 彼此相對(duì)移動(dòng)，從而安裝在操縱桿12a和12b上的制動(dòng)蹄14a和14b壓上制動(dòng)盤9的摩擦 面5。由于將制動(dòng)蹄14a和14b壓上制動(dòng)盤9的摩擦面5的制動(dòng)力，在制動(dòng)鉗10的各個(gè) 部分，特別是在操縱桿12a和12b以及支架11上，產(chǎn)生負(fù)載。作為對(duì)制動(dòng)力的反作用，制動(dòng)鉗10也相對(duì)于車輛轉(zhuǎn)向架框架8移動(dòng)，導(dǎo)致了在車輛轉(zhuǎn)向架框架8和制動(dòng)鉗10之間 的連接處區(qū)域的負(fù)載。此外，由于反作用力，即由摩擦面5和制動(dòng)盤9之間的摩擦力引 起的反作用力，同樣地在制動(dòng)鉗10的各個(gè)部分，具體地說在操縱桿12a和2b以及支架11 上，產(chǎn)生負(fù)載。該負(fù)載規(guī)律性地作用于另一個(gè)方向，作為由作用的制動(dòng)力產(chǎn)生的負(fù)載。制動(dòng)力傳遞到制動(dòng)盤9，與之相應(yīng)地，帶有負(fù)載傳感器的零件變形，由此可以測(cè) 量各個(gè)負(fù)載，即反作用力。操縱桿12a的彎曲作為摩擦力的后果由電阻應(yīng)變片18a測(cè)量， 操縱桿12b的彎曲作為摩擦力的后果通過電阻應(yīng)變片18b測(cè)量，一個(gè)與確定的負(fù)載相應(yīng)的 實(shí)際值傳遞到一個(gè)控制裝置16。在支架11上的彎曲作為摩擦力的后果又通過電阻應(yīng)變片 18c和18d測(cè)量，其中同樣地相應(yīng)的實(shí)際值傳遞到控制裝置16。力測(cè)量盤17測(cè)量將制動(dòng) 鉗壓在車輛轉(zhuǎn)向架框架8上的力，并同樣地傳遞一個(gè)相應(yīng)的實(shí)際值到控制裝置16。理論值儲(chǔ)存在控制裝置16，確定的實(shí)際值和該理論值相比較。因?yàn)樵谥苿?dòng)鉗10 的各個(gè)零件上的作為摩擦力后果的負(fù)載的大小和變化隨結(jié)冰的程度而改變并且總是更多 地偏離正常溫度時(shí)的情況，隨著結(jié)冰增加，在制動(dòng)情況下的測(cè)量值也改變，該測(cè)量值由 負(fù)載傳感器確定并且傳遞到控制裝置16?？刂蒲b置16，例如定期地或者根據(jù)用戶的要求，通過將實(shí)際值和相應(yīng)的理論值 比較，確定一個(gè)可能出現(xiàn)的偏差值并顯示。當(dāng)確定的偏差值大于事先規(guī)定的邊界值時(shí)， 會(huì)在規(guī)定的時(shí)間段一次或者多次操作制動(dòng)單元4用來降低結(jié)冰的程度。圖2示出了一個(gè)曲線圖，其中示出了經(jīng)過一段時(shí)間的制動(dòng)作用，一方面按照與 作用的制動(dòng)力相應(yīng)的制動(dòng)缸壓力(圖2b))，另一方面按照與反作用的摩擦力相應(yīng)的在制 動(dòng)鉗的表面上的應(yīng)變(圖2c)和d))。圖2a)示出了制動(dòng)時(shí)軌道車輛速度(單位km/h)隨時(shí)間的下降。圖2b)示出了制動(dòng)時(shí)在制動(dòng)缸里的壓力(單位bar)變化，即作用的制動(dòng)力。在 此虛線表示事先給出的理論值變化而實(shí)線表示實(shí)際的壓力變化，也就是實(shí)際值變化。通 過比較圖2a)和b)可以認(rèn)識(shí)到，在制動(dòng)開始時(shí)制動(dòng)缸壓力劇烈地升高到一個(gè)最大值，然 后經(jīng)過制動(dòng)的整個(gè)時(shí)間段直至軌道車輛的靜止?fàn)顟B(tài)，制動(dòng)缸壓力保持恒定。此外可以認(rèn) 識(shí)到，實(shí)際的壓力變化與最理想的壓力變化相符而且沒有明顯的偏差。圖2c)示出了作為反作用的摩擦力的后果，在操縱桿12a和12b的表面上的應(yīng)變 隨時(shí)間的變化(單位10_3mV/V)，由電阻應(yīng)變片18a和18b測(cè)量。與之相應(yīng)的，在圖2d) 示出了在制動(dòng)鉗10的支架11的表面上的應(yīng)變隨時(shí)間的變化。在圖2c)和d)可以認(rèn)識(shí)到，盡管在圖2b)實(shí)際壓力變化與理論壓力變化沒有明 顯的偏差，但是在制動(dòng)鉗10的零件的應(yīng)變情況上有明顯的偏差，可以判斷出零件有一定 的結(jié)冰程度。結(jié)冰使磨擦面5和制動(dòng)盤9之間的摩擦系數(shù)更低，由此產(chǎn)生更微小的反作 用力和因此更微小的變形。在圖2c)和d)中通過一條虛線示出了理論值的變化并且通過 一條實(shí)線示出了在各個(gè)零件的表面上的變形的實(shí)際值變化。在此在制動(dòng)開始時(shí)可以確定 一個(gè)相對(duì)大的變形變化量作為對(duì)制動(dòng)力的反作用，其中在沒有零件結(jié)冰的理想的情況下 (理論值變化)，變化量大于在實(shí)際情況下的變化量(實(shí)際值變化)。直到軌道車輛的靜 止?fàn)顟B(tài)反作用力很少改變，因而所測(cè)量的變形很少改變，但是在車輛靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)又回到 0，因?yàn)橹笤谥苿?dòng)蹄14a和14b與制動(dòng)盤9之間不再有相對(duì)運(yùn)動(dòng)。在圖2a)到d)中所示的圖示出了，僅僅監(jiān)控制動(dòng)缸壓力是不適合來顯示由于制動(dòng)單元4的零件結(jié)冰所造成的制動(dòng)作用的下降。在制動(dòng)單元4的零件上設(shè)置壓力傳感器， 在此清楚地示出了在理想狀態(tài)時(shí)的反作用力和實(shí)際狀態(tài)時(shí)的反作用力之間的不同。如此 能夠及時(shí)地采取克服結(jié)冰的方法，由此長期地保持最理想的制動(dòng)作用。
權(quán)利要求
1.一種用于監(jiān)控制動(dòng)作用的裝置(1)，其中所述裝置(1)包括-支承結(jié)構(gòu)⑵，-底盤⑶，-至少一個(gè)制動(dòng)單元(4)，該制動(dòng)單元固定在支承結(jié)構(gòu)(2)上并將制動(dòng)力傳遞到底盤 (3)的旋轉(zhuǎn)元件(6)的摩擦面(5)上，以及-至少一個(gè)負(fù)載傳感器(7a、7b、7c、7d、7e)，其特征在于，所述至少一個(gè)負(fù)載傳感器(7a、7b、7c、7d、7e)設(shè)置在制動(dòng)單元(4) 或者支承結(jié)構(gòu)(2)上，能夠測(cè)量在制動(dòng)單元(4)和摩擦面(5)之間的摩擦力或者由此產(chǎn)生 的力。
2.按照權(quán)利要求1的裝置(1)，其特征在于，所述支承結(jié)構(gòu)(2)有一個(gè)車輛轉(zhuǎn)向架框 架⑶。
3.按照權(quán)利要求1或2的裝置(1)，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)元件(6)是制動(dòng)盤(9)或 者車輪。
4.按照上述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)的裝置(1)，其特征在于，所述負(fù)載傳感器(7a、 7b、7c、7d、7e)設(shè)置在制動(dòng)單元(4)的制動(dòng)桿上。
5.按照上述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)的裝置(1)，其特征在于，所述制動(dòng)單元(4)是盤式 制動(dòng)器或者塊式制動(dòng)器特別是踏面制動(dòng)器的組成部分。
6.按照權(quán)利要求5的裝置(1)，其特征在于，所述負(fù)載傳感器(7a、7b、7c、7d、7e) 設(shè)置在制動(dòng)鉗(10)的零件上，特別是在支架(11)上和/或在至少一個(gè)操縱桿(12a、12b) 上和/或在至少一個(gè)鉸鏈(13a、13b)上。
7.按照上述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)的裝置(1)，其特征在于，所述負(fù)載傳感器(7a、 7b、7c、7d、7e)設(shè)置在制動(dòng)單元(4)的至少一個(gè)制動(dòng)蹄(14a、14b)上。
8.按照上述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)的裝置(1)，其特征在于，所述負(fù)載傳感器(7a、 7b、7c、7d、7e)設(shè)置在制動(dòng)單元(4)和支承結(jié)構(gòu)(2)之間。
9.按照上述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)的裝置(1)，其特征在于，所述負(fù)載傳感器(7a、 7b、7c、7d、7e)設(shè)置在連接元件(15)上，此連接元件將制動(dòng)單元(4)和支承結(jié)構(gòu)(2)相 連接。
10.按照上述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)的裝置(1)，其特征在于，所述負(fù)載傳感器(7a、 7b、7c、7d、7e)是應(yīng)變傳感器、力測(cè)量盤(17)、測(cè)量塊、力接收器或者壓力傳感器，特 別是具有電阻應(yīng)變片(18a、18b、18c、18d)。
11.按照權(quán)利要求3到10中任意一項(xiàng)的裝置(1)，其特征在于，底盤(3)的每個(gè)可制 動(dòng)的車輪設(shè)有至少一個(gè)負(fù)載傳感器(7a、7b、7c、7d、7e)。
12.按照上述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)的裝置(1)，其特征在于，設(shè)有一個(gè)控制裝置 (16)，它能夠?qū)南鄳?yīng)的負(fù)載傳感器(7a，7b，7c, 7d，7e)接收的實(shí)際值和預(yù)先規(guī)定的 理論值相比較。
13.按照上述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)的裝置，其特征在于，根據(jù)理論值和所測(cè)量的實(shí)際 值的比較結(jié)果和/或根據(jù)所測(cè)量的實(shí)際值，實(shí)施一次或者多次制動(dòng)測(cè)試和/或操作制動(dòng) 桿。
14.包括按照上述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)的裝置的車輛。
15.用來監(jiān)控車輛制動(dòng)作用的方法，特別是監(jiān)控軌道車輛制動(dòng)作用的方法，所述車輛 優(yōu)選包括一個(gè)按照權(quán)利要求1到13中任意一項(xiàng)的裝置，其特征在于，確定在制動(dòng)單元(4) 上或者在支承結(jié)構(gòu)(2)上或者在制動(dòng)單元(4)和支承結(jié)構(gòu)(2)之間的負(fù)載，該負(fù)載是從底 盤(3)的旋轉(zhuǎn)元件(6)的摩擦面(5)傳遞到車輛的制動(dòng)單元(4)上的摩擦力的結(jié)果。
16.按照權(quán)利要求15的方法，其特征在于，通過至少一個(gè)在制動(dòng)單元(14)上設(shè)置的 負(fù)載傳感器(7a、7b、7c、7d、7e)確定負(fù)載。
17.根據(jù)權(quán)利要求16的方法，其特征在于，所述負(fù)載傳感器(7a、7b、7c、7d、7e)將 與確定的負(fù)載相應(yīng)的實(shí)際值傳遞到控制裝置(16)，所述控制裝置(16)將實(shí)際值與一個(gè)預(yù) 先規(guī)定的理論值相比較并確定可能出現(xiàn)的偏差。
18.按照權(quán)利要求17的方法，其特征在于，顯示所述實(shí)際值和/或所述偏差。
19.按照權(quán)利要求17或18的方法，其特征在于，當(dāng)實(shí)際值和理論值之間的偏差大于 預(yù)先規(guī)定的邊界值時(shí)，操作制動(dòng)單元(4) 一段預(yù)定的時(shí)間。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于監(jiān)控制動(dòng)作用的裝置(1)，其中所述裝置(1)有支承結(jié)構(gòu)(2)，底盤(3)，至少一個(gè)制動(dòng)單元(4)和至少一個(gè)負(fù)載傳感器(7a、7b、7c、7d、7e)，制動(dòng)單元(4)固定在支承結(jié)構(gòu)(2)上并將制動(dòng)力傳遞到底盤(3)的旋轉(zhuǎn)元件(6)的摩擦面(5)上。為了更好地監(jiān)控制動(dòng)作用，本發(fā)明建議在制動(dòng)單元(4)或者支承結(jié)構(gòu)(2)上設(shè)置至少一個(gè)負(fù)載傳感器(7a、7b、7c、7d、7e)，負(fù)載傳感器能夠測(cè)量在制動(dòng)單元(4)和摩擦面(5)之間的摩擦力或者由此所產(chǎn)生的力。此外本發(fā)明涉及一種包括相應(yīng)裝置(1)的車輛和用于監(jiān)控汽車制動(dòng)作用的方法。
文檔編號(hào)B60T8/52GK102015393SQ200980115557
公開日2011年4月13日 申請(qǐng)日期2009年3月25日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月26日
發(fā)明者E·武爾夫, N·燦德爾 申請(qǐng)人:巴姆邦德爾運(yùn)輸有限公司