專(zhuān)利名稱(chēng)：閘調(diào)器自動(dòng)測(cè)試裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種閘調(diào)器的測(cè)試裝置。
閘調(diào)器是安裝在鐵路客車(chē)及貨車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)中的零部件。在客貨車(chē)的運(yùn)用過(guò)程中，由于多次制動(dòng)造成閘瓦磨損或新更換閘瓦，使得閘瓦與車(chē)輪之間的距離不能保持一定，造成實(shí)際制動(dòng)力與設(shè)計(jì)制動(dòng)力相差很大。當(dāng)閘瓦與車(chē)輪之間的距離小于正常值時(shí)，過(guò)大的制動(dòng)力使車(chē)輪被擦傷；當(dāng)閘瓦與車(chē)輪之間的距離大于正常值時(shí)，過(guò)小的制動(dòng)力使車(chē)輛不能及時(shí)停下來(lái)，因此，車(chē)輛上廣泛采用閘調(diào)器來(lái)調(diào)整閘瓦與車(chē)輪之間的距離，使其保持一定。當(dāng)閘瓦間隙過(guò)大時(shí)，閘調(diào)器工作長(zhǎng)度變大，當(dāng)閘瓦間隙過(guò)小時(shí)，閘調(diào)器工作長(zhǎng)度變小。閘調(diào)器在裝到車(chē)輛上以前，根據(jù)規(guī)定要在閘調(diào)器試驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行模擬試驗(yàn)以檢驗(yàn)其狀態(tài)。目前的閘調(diào)器試驗(yàn)臺(tái)是人工操作及測(cè)量，一般由兩個(gè)人操作，一個(gè)人完成模擬閘瓦與車(chē)輪之間距離變化的工作，另一個(gè)人完成制動(dòng)過(guò)程的操作及閘調(diào)器工作狀態(tài)的測(cè)量。根據(jù)ST1-600型閘調(diào)器技術(shù)條件HT323-00-82JT的規(guī)定進(jìn)行試驗(yàn)，完成一個(gè)閘調(diào)器的測(cè)試工作一般需要半個(gè)小時(shí)，并且手工測(cè)量的精度低，人為因素造成的誤差大。
本實(shí)用新型的目的是提供一種閘調(diào)器性能自動(dòng)測(cè)試裝置。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案是采用8098單片機(jī)作為主機(jī)構(gòu)成微機(jī)控制和自動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)，通過(guò)特殊的電磁閥驅(qū)動(dòng)電路，控制模擬閘瓦與車(chē)輪距離變化的機(jī)構(gòu)，通過(guò)自動(dòng)的制動(dòng)及緩解操作，利用光柵位移傳感器測(cè)量閘調(diào)器的工作長(zhǎng)度以及制動(dòng)缸勾貝行程，從而對(duì)閘調(diào)器的工作狀態(tài)進(jìn)行評(píng)判。
被測(cè)試位移量經(jīng)光柵位移傳感器接入信號(hào)采集電路，經(jīng)信號(hào)采集電路處理后，作為輸入信號(hào)進(jìn)入主機(jī)電路，由主機(jī)處理的數(shù)據(jù)送到顯示電路輸出，控制信號(hào)經(jīng)驅(qū)動(dòng)電路放大后控制電磁閥工作，最后的測(cè)試結(jié)果由打印機(jī)接口電路送給微型打印機(jī)輸出。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是使閘調(diào)器試驗(yàn)工作變得簡(jiǎn)單快速，只需要一個(gè)人操作，試驗(yàn)人員不用對(duì)試驗(yàn)規(guī)程及操作進(jìn)行專(zhuān)門(mén)培訓(xùn)，測(cè)試一個(gè)閘調(diào)器的時(shí)間是原來(lái)測(cè)試時(shí)間的一半；光柵尺的精度是0.02毫米，比人工用卷尺測(cè)量的精度提高一個(gè)數(shù)量級(jí)；自動(dòng)判斷閘調(diào)器是否合格，打印機(jī)自動(dòng)打印出試驗(yàn)數(shù)據(jù)，消除人為因素的影響。
以附圖為實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說(shuō)明


圖1閘調(diào)器性能自動(dòng)測(cè)試裝置框圖圖2信號(hào)采集電路和主機(jī)電路圖3顯示器驅(qū)動(dòng)電路圖4電磁閥驅(qū)動(dòng)電路圖5打印機(jī)接口電路閘調(diào)器自動(dòng)測(cè)試裝置(
圖1)包括數(shù)據(jù)采集電路、主機(jī)電路，顯示器驅(qū)動(dòng)電路，電磁閥驅(qū)動(dòng)電路，打印機(jī)接口電路。光柵位移傳感器的位移信號(hào)連接到信號(hào)采集電路，經(jīng)過(guò)處理后的信號(hào)連接到主機(jī)電路，主機(jī)電路輸出的各種信號(hào)分別連接到顯示器驅(qū)動(dòng)電路，打印機(jī)接口電路及電磁閥驅(qū)動(dòng)電路。
圖2為信號(hào)采集電路和主機(jī)電路。
信號(hào)采集電路(虛線(xiàn)框內(nèi))由兩個(gè)光柵位移傳感器SGC1和SGC2、多路開(kāi)關(guān)74LS157和反向器74LS14組成。SGC1為測(cè)量閘調(diào)器工作長(zhǎng)度的光柵位移傳感器，SGC2為測(cè)量制動(dòng)缸勾貝行程的光柵位移傳感器。兩個(gè)傳感器的3、4腳(A1、B1和A2、B2)分別與多路開(kāi)關(guān)74LS157的2、3和5、6腳(1A、1B和2A、2B端)連接，兩個(gè)光柵傳感器輸出TTL方波位移信號(hào)，進(jìn)入多路開(kāi)關(guān)74LS157。多路開(kāi)關(guān)74LS157的1腳(A/B)與8098單片機(jī)的13腳(PUM/P2端)連接，8098單片機(jī)的PWM端輸出控制信號(hào)，使多路開(kāi)關(guān)74LS157由4、7腳(1Y、2Y端)分時(shí)輸出光柵信號(hào)。多路開(kāi)關(guān)的74LS157的4、7腳(1Y、2Y端)分別通過(guò)反向器74LS14的1、3腳，2、4腳與主機(jī)8098的3、4腳(SHI0、HSI1)連接，使多路開(kāi)關(guān)輸出的光柵信號(hào)經(jīng)反向器整形后進(jìn)入單片機(jī)。
開(kāi)關(guān)S1和S2、電阻R9和R10、反向器74LS14構(gòu)成開(kāi)關(guān)電路。開(kāi)關(guān)S1、S2分別為停止試驗(yàn)和開(kāi)始試驗(yàn)控制開(kāi)關(guān)，當(dāng)其中的一個(gè)開(kāi)關(guān)被按下時(shí)，+5V電壓接到另一個(gè)反向器74LS14的1、3管腳上，此信號(hào)經(jīng)反向器74LS14整形后由2、4管腳分別接到主機(jī)8098的1及47管腳，金屬膜電阻R9、R10為強(qiáng)下拉電阻，阻值為150Ω，其一端接地，另一端分別接到反向器74LS14的1、3號(hào)管腳。
主機(jī)電路由單片機(jī)8098、譯碼器74LS138、地址鎖存器74LS373、程序存儲(chǔ)器2764組成。其器件之間的連接單片機(jī)8098的AD0-AD7為地址總線(xiàn)低八位和數(shù)據(jù)線(xiàn)，AD8-AD15為地址總線(xiàn)高八位；地址低八位和數(shù)據(jù)線(xiàn)分時(shí)復(fù)用。8098的34腳(ALE端)接地址鎖存器74LS373的11腳(LE端)，地址鎖存器74LS373在單片機(jī)8098的ALE信號(hào)控制下完成地址低八位鎖存。8098的AD0-AD7端(32-25腳)分別與74LS373的D0-D7端(3、4、7、8、13、14、17、18腳)連接，74LS373的輸出Q0-Q7端(2、5、6、9、12、15、16、19腳)分別接程序存儲(chǔ)器2764的A0-A7端(10-3腳)；8098的AD13-AD15端(19-17腳)提供片選信號(hào)，它們分別接譯碼器74LS138的A、B、C端(1-3腳)，此信號(hào)由譯碼器74LS138的14腳(Y1端)送給程序存儲(chǔ)器2764的20腳即CS片選端；8098的RD端(33腳)接2764的22腳(0E端)。
晶振XTAL(12兆赫茲)、C01和C02(均為20pF，15V陶瓷電容)組成8098單片機(jī)的時(shí)鐘源。復(fù)位開(kāi)關(guān)S3、電阻R20(金屬膜1KΩ)、R21(金屬膜31KΩ)、電容C11(22μF)、二極管D1(1N4001)和反向器74LS14的兩個(gè)單元構(gòu)成8098的復(fù)位電路，8098的48腳(RST端)與反向器74LS14的6腳相連。圖中的+5V和接地線(xiàn)均來(lái)自電源。
顯示器驅(qū)動(dòng)電路(圖3)由顯示器接口8279、譯碼器74LS138、驅(qū)動(dòng)器7407(U071、U072)、電阻R1-R8組成。電路中各器件之間的連接為送到顯示器的數(shù)據(jù)由8098單片機(jī)的數(shù)據(jù)線(xiàn)傳給顯示器接口8279的數(shù)據(jù)端，8098的AD0-AD7端(32-25腳)分別接8279的DB0-DB7端(12-19腳)，控制信號(hào)由8098的AD13-AD15提供片選信號(hào)，此信號(hào)經(jīng)譯碼器74LS138的Y3端(12腳)，送給8279的CS片選端；地址鎖存器74LS373的Q0端(2腳)接8279的A0端(21腳)，來(lái)傳送8098對(duì)8279的控制命令當(dāng)A0為高電平時(shí)，表示8279的數(shù)據(jù)緩沖器的輸入為指令，輸出為狀態(tài)字；A0為低電平時(shí)，數(shù)據(jù)緩沖器的輸入及輸出皆為數(shù)據(jù)；單片機(jī)8098的RD(33腳)、WR端(14腳)和ALE端(34腳)分別接8279的RD端(10腳)、WR(11腳)和CLK端(3腳)，向8279提供寫(xiě)數(shù)據(jù)、讀數(shù)據(jù)和時(shí)鐘信號(hào)。主機(jī)電路中復(fù)位線(xiàn)RESET接8279的RESET端(9腳)。8279的掃描線(xiàn)輸出給譯碼器74LS138的數(shù)據(jù)，8279的SL0-SL2端(32-34)分別接譯碼器74LS138的A、B和C端(1-3腳)，譯碼后由譯碼器74LS138的Y0-Y7端(15-7腳)輸出，再經(jīng)過(guò)75452反向驅(qū)動(dòng)器U1-U8接入數(shù)碼顯示器選擇線(xiàn)；用8279的輸出口A0-A2(27-25腳)及B0-B3(31-28腳)經(jīng)驅(qū)動(dòng)器7407、電阻R1-R8提供段選線(xiàn)(圖中金屬膜電阻的電阻值為100Ω)。
電磁閥控制電路(圖4)由接口擴(kuò)展芯片8255、驅(qū)動(dòng)器7407、光電耦合放大器TIL117、固態(tài)繼電器J1-110組成。其電路器件之間的連接接口擴(kuò)展芯片8255的D0-D7端(34-27腳)與8098單片機(jī)的AD0-AD7端(32-25腳)連接，8255的RD端(5腳)、ET端(36腳)、RESET端(35腳)分別與8098的RD端(33腳)、WR端(14腳)、主機(jī)電路RESET端連接；8255的CS端(6腳)與譯碼器74LS138的Y2端(13腳)連接，8255的A0、A1端(9、8腳)與地址鎖存器74LS373的Q0、Q1端(2、5腳)連接；8255的PC0-PC7端(17-10腳)及PB6、PB7端(24、25腳)經(jīng)驅(qū)動(dòng)器7407及電阻R13-R22與光電耦合放大器TIL117的2腳連接，TIL117的輸出4腳與固態(tài)繼電器J1-J10連接。
控制電磁閥的信號(hào)由8098單片機(jī)的數(shù)據(jù)線(xiàn)傳給接口擴(kuò)展芯片8255的數(shù)據(jù)端，數(shù)據(jù)傳送控制信號(hào)為8098的AD13-AD15提供片選信號(hào)，此信號(hào)經(jīng)譯碼器74LS138的13腳(Y2端)送給8255的CS片選端；74LS373的Q0、Q1端與8255的A0、A1端的連接，來(lái)傳送8098對(duì)8255的控制命令，對(duì)8Z55數(shù)據(jù)的讀和寫(xiě)通過(guò)8098的端口WR和RD接8255的WR和RD端口來(lái)實(shí)現(xiàn)。8255的PC0-PC7端及PB6、PB7端TIL117控制固態(tài)繼電器J1-J10。固態(tài)繼電器控制電磁閥，電磁閥控制模擬閘瓦間隙變化的機(jī)構(gòu)。
圖5為打印機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，它由單穩(wěn)多諧振蕩器74LS123、反向器74LS14和數(shù)據(jù)線(xiàn)組成。8098單片機(jī)的AD0-AD7端與打印機(jī)的DB0-DB7端分別連接；單穩(wěn)多諧振蕩器74LS123的A端與8098的WR端連接；74LS123的B和CLR端并接后經(jīng)反向器74LS14與譯碼器74LS138的Y4端連接；74LS123的Q端與打印機(jī)的STB端連接；接口8255的PA0和PA1端分別與打印機(jī)的ACK和BUSY端連接。打印機(jī)采用TPuP-40。
權(quán)利要求1.一種閘調(diào)器自動(dòng)測(cè)試裝置，它包括數(shù)據(jù)采集電路、主機(jī)電路，顯示器驅(qū)動(dòng)電路，電磁閥驅(qū)動(dòng)電路，打印機(jī)接口電路，其特征是，電磁閥驅(qū)動(dòng)電路由接口擴(kuò)展芯片8255、驅(qū)動(dòng)器7407、光電耦合放大器TIL117、固態(tài)繼電器J1-J10組成，其電路器件之間的連接接口擴(kuò)展芯片8255的D1-D7端與8098單片機(jī)的AD0-AD7端連接，8255的RD、WR、RESET端分別與8098的RD、WR、RESET端連接；8255的CS端與譯碼器74LS138的Y2端連接，8255的A0、A1端與地址鎖存器74LS373的Q0、Q1端連接；8255的PC0-PC7端及PB6、PB7端分別經(jīng)驅(qū)動(dòng)器7407及電阻R13-R21與光電耦合放大器TIL117的2腳連接，T1L117的輸出4腳與固態(tài)繼電器J1-J10連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的閘調(diào)器自動(dòng)測(cè)試裝置，其特征是，打印機(jī)接口電路由單穩(wěn)多諧振蕩器74LS123、反向器74LS14和數(shù)據(jù)線(xiàn)組成，8098單片機(jī)的AD0-AD7端與打印機(jī)的DB0-DB7端分別連接；單穩(wěn)多諧振蕩器74LS123的A端與8098的WR端連接；74LS123的B和CLR端并接后經(jīng)反向器74LS14與譯碼器74LS138的Y4端連接；74LS123的Q端與打印機(jī)的STB端連接；接口8255的PA0和PA1端分別與打印機(jī)的ACK和BUSY端連接。
專(zhuān)利摘要一種閘調(diào)器自動(dòng)測(cè)試裝置，它由數(shù)據(jù)采集電路、主機(jī)電路，顯示器驅(qū)動(dòng)電路，電磁閥驅(qū)動(dòng)電路，打印機(jī)接口電路連接組成。以8098單片機(jī)作為主機(jī)構(gòu)成微機(jī)控制和自動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)，通過(guò)特殊的電磁閥驅(qū)動(dòng)電路，控制模擬閘瓦與車(chē)輪距離變化的機(jī)構(gòu)，通過(guò)自動(dòng)的制動(dòng)及緩解操作，利用光柵位移傳感器測(cè)量閘調(diào)器的工作長(zhǎng)度以及制動(dòng)缸勾貝行程，從而對(duì)閘調(diào)器的工作狀態(tài)進(jìn)行評(píng)判。采用此裝置測(cè)試，可大大提高測(cè)試效率和測(cè)量精度。
文檔編號(hào)B61H15/00GK2257268SQ9522403
公開(kāi)日1997年7月2日 申請(qǐng)日期1995年10月19日 優(yōu)先權(quán)日1995年10月19日
發(fā)明者劉志明, 蔡進(jìn)山, 胡一歷, 時(shí)偉, 任志強(qiáng), 王孝南 申請(qǐng)人:北方交通大學(xué), 北京鐵路分局北京車(chē)輛段