粘著試驗(yàn)系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及機(jī)械技術(shù),尤其涉及一種粘著試驗(yàn)系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在粘著狀態(tài)下輪軌間縱向水平作用力的最大值就稱(chēng)為粘著力,粘著力與輪軌間垂直載荷之比稱(chēng)為粘著系數(shù)。粘著系數(shù)是機(jī)車(chē)動(dòng)輪和鋼軌接觸點(diǎn)上的靜摩擦系數(shù),即相對(duì)速度趨于零時(shí)的滑動(dòng)摩擦系數(shù)。它同許多因素有關(guān),主要的有:1.動(dòng)輪受力狀態(tài);2.動(dòng)輪踏面和鋼軌表面的狀態(tài);3.動(dòng)輪直徑和裝配;4.機(jī)車(chē)運(yùn)行速度;5.線(xiàn)路的曲線(xiàn)半徑。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中,對(duì)于粘著的控制一般由牽引控制程序來(lái)實(shí)現(xiàn),通過(guò)對(duì)電機(jī)速度、電機(jī)轉(zhuǎn)矩等信息的采集和分析,可以確定車(chē)輪當(dāng)前是處于正常行駛狀態(tài)還是處于空轉(zhuǎn)打滑狀態(tài),牽引控制程序可以根據(jù)車(chē)輪狀態(tài)來(lái)進(jìn)行相應(yīng)的處理操作,使得機(jī)車(chē)能夠以線(xiàn)路當(dāng)前允許的最大牽引力運(yùn)行,從而獲得最大的粘著利用率。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)的不足之處在于,對(duì)牽引控制程序的調(diào)試方式主要是通過(guò)機(jī)車(chē)上線(xiàn)調(diào)試,這種方式費(fèi)時(shí)費(fèi)力,而且一旦出現(xiàn)車(chē)輪在鋼軌上空轉(zhuǎn)的現(xiàn)象,就會(huì)使機(jī)車(chē)牽引力急劇下降甚至消失,還會(huì)造成車(chē)輪或鋼軌擦傷,引起較大的損失。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]本發(fā)明提供一種粘著試驗(yàn)系統(tǒng)及方法,用以解決現(xiàn)有技術(shù)中機(jī)車(chē)上線(xiàn)調(diào)試容易引起較大損失的技術(shù)問(wèn)題。
[0006]本發(fā)明提供一種粘著試驗(yàn)系統(tǒng),包括:用于模擬行車(chē)輪的主動(dòng)輪、用于模擬鋼軌的從動(dòng)輪、驅(qū)動(dòng)裝置、測(cè)速裝置、以及控制裝置;
[0007]所述驅(qū)動(dòng)裝置用于為所述主動(dòng)輪的轉(zhuǎn)動(dòng)提供驅(qū)動(dòng)力;
[0008]所述主動(dòng)輪用于在所述驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)下帶動(dòng)所述從動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng);
[0009]所述測(cè)速裝置用于檢測(cè)所述主動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速和所述從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速,并將所述主動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速和所述從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速發(fā)送給控制裝置;
[0010]所述控制裝置用于根據(jù)所述主動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速和所述從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速確定是否出現(xiàn)空轉(zhuǎn)打滑現(xiàn)象,并在確定出現(xiàn)空轉(zhuǎn)打滑現(xiàn)象時(shí)產(chǎn)生空轉(zhuǎn)打滑信號(hào)。
[0011]進(jìn)一步地,所述系統(tǒng)還包括:與所述主動(dòng)輪和所述從動(dòng)輪分別相接觸的惰輪;
[0012]所述主動(dòng)輪通過(guò)所述惰輪帶動(dòng)所述從動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0013]進(jìn)一步地,所述系統(tǒng)還包括:施力裝置;
[0014]所述施力裝置用于調(diào)整所述主動(dòng)輪和所述從動(dòng)輪受到的徑向壓力,從而模擬不同的粘著狀態(tài)。
[0015]進(jìn)一步地,所述系統(tǒng)還包括:用于容納所述主動(dòng)輪和從動(dòng)輪的機(jī)架;
[0016]所述機(jī)架包括頂蓋和底座,所述頂蓋與所述底座螺接固定;
[0017]所述主動(dòng)輪和所述從動(dòng)輪分別通過(guò)軸承與所述底座相連接。
[0018]進(jìn)一步地,所述施力裝置包括:施力蓋和施力桿;
[0019]所述頂蓋上開(kāi)設(shè)有通孔,所述通孔內(nèi)設(shè)置有內(nèi)螺紋,所述施力蓋上設(shè)置有外螺紋,所述施力蓋與所述頂蓋之間通過(guò)所述內(nèi)螺紋和外螺紋實(shí)現(xiàn)連接;
[0020]所述施力桿的一端伸入所述通孔中,且與所述施力蓋之間設(shè)置有彈簧;
[0021]所述施力桿的另一端作用于所述惰輪,以向所述惰輪施加壓力。
[0022I進(jìn)一步地,所述施力裝置還包括:施力輪;
[0023]所述施力桿的另一端與所述施力輪通過(guò)軸承相連接;
[0024]所述施力輪與所述惰輪相接觸。
[°°25]進(jìn)一步地,所述施力裝置包括:液壓缸;
[0026]所述液壓缸的活塞端與所述機(jī)架固定連接,所述液壓缸背離所述活塞端的缸體端通過(guò)軸承與所述惰輪相連接。
[0027]進(jìn)一步地,所述測(cè)速裝置包括兩個(gè)測(cè)速齒輪和兩個(gè)速度傳感器;
[0028]其中,一個(gè)測(cè)速齒輪用于在所述主動(dòng)輪的帶動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng),另一測(cè)速齒輪用于在所述從動(dòng)輪的帶動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng);
[0029]兩個(gè)速度傳感器分別用于檢測(cè)兩個(gè)測(cè)速齒輪的轉(zhuǎn)速,以使所述控制裝置確定所述主動(dòng)輪和所述從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速。
[0030]進(jìn)一步地,所述測(cè)速裝置包括:兩個(gè)角度編碼器;
[0031 ]其中,一個(gè)角度編碼器套設(shè)在所述主動(dòng)輪的中心軸上,用于檢測(cè)所述主動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速;另一角度編碼器套設(shè)在所述從動(dòng)輪的中心軸上,用于檢測(cè)所述從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速。
[0032]本發(fā)明還提供一種基于上述任一項(xiàng)所述的粘著試驗(yàn)系統(tǒng)的粘著試驗(yàn)方法,包括:
[0033]控制裝置接收測(cè)速裝置發(fā)送的主動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速和從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速;
[0034]所述控制裝置根據(jù)所述主動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速和所述從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速,將所述主動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速與所述主動(dòng)輪的半徑相乘,得到第一乘積,將所述從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速與所述從動(dòng)輪的半徑相乘,得到第二乘積;
[0035]所述控制裝置判斷所述第一乘積與所述第二乘積之間的差值是否大于預(yù)設(shè)閾值;
[0036]若所述差值大于預(yù)設(shè)閾值,則所述控制裝置產(chǎn)生空轉(zhuǎn)打滑信號(hào)。
[0037]本發(fā)明提供的粘著試驗(yàn)系統(tǒng)及方法,通過(guò)主動(dòng)輪在驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)下帶動(dòng)從動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng),測(cè)速裝置檢測(cè)所述主動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速和所述從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速,并將所述主動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速和所述從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速發(fā)送給控制裝置,使得所述控制裝置根據(jù)所述主動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速和所述從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速確定是否出現(xiàn)空轉(zhuǎn)打滑現(xiàn)象,并在確定出現(xiàn)空轉(zhuǎn)打滑現(xiàn)象時(shí)產(chǎn)生空轉(zhuǎn)打滑信號(hào),能夠模擬列車(chē)的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài),代替機(jī)車(chē)上線(xiàn)調(diào)試,避免上線(xiàn)調(diào)試時(shí)因控制不當(dāng)造成的擦傷車(chē)輪或擦傷鋼軌的事故發(fā)生,有效降低調(diào)試成本,縮短調(diào)試周期。
【附圖說(shuō)明】
[0038]圖1為本發(fā)明實(shí)施例一提供的粘著試驗(yàn)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖;
[0039]圖2為本發(fā)明實(shí)施例二提供的粘著試驗(yàn)系統(tǒng)的軸測(cè)圖;
[0040]圖3為本發(fā)明實(shí)施例二提供的粘著試驗(yàn)系統(tǒng)的主視圖;
[0041 ]圖4為圖3中A-A線(xiàn)的剖視圖;
[0042]圖5為圖4中B-B線(xiàn)的剖視圖;
[0043]圖6為本發(fā)明實(shí)施例三提供的粘著試驗(yàn)方法的流程圖。
[0044]附圖標(biāo)記:
[0045]101-主動(dòng)輪102-從動(dòng)輪201-主動(dòng)輪202-從動(dòng)輪
[0046]203-惰輪204-頂蓋205-底座206-軸承
[0047]207-軸套208-軸承端蓋209-施力蓋210-施力桿
[0048]211-彈簧212-施力輪213-測(cè)速齒輪214-速度傳感器
【具體實(shí)施方式】
[0049]為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚,下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖,對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0050]實(shí)施例一
[0051]本發(fā)明實(shí)施例一提供一種粘著試驗(yàn)系統(tǒng)。圖1為本發(fā)明實(shí)施例一提供的粘著控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示,本實(shí)施例中的粘著試驗(yàn)系統(tǒng),可以包括:用于模擬行車(chē)輪的主動(dòng)輪101、用于模擬鋼軌的從動(dòng)輪102、驅(qū)動(dòng)裝置、測(cè)速裝置、以及控制裝置(驅(qū)動(dòng)裝置、測(cè)速裝置和控制裝置圖中未示出);
[0052]所述驅(qū)動(dòng)裝置用于為所述主動(dòng)輪101的轉(zhuǎn)動(dòng)提供驅(qū)動(dòng)力;
[0053]所述主動(dòng)輪101用于在所述驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)下帶動(dòng)所述從動(dòng)輪102轉(zhuǎn)動(dòng);
[0054]所述測(cè)速裝置用于檢測(cè)所述主動(dòng)輪101的轉(zhuǎn)速和所述從動(dòng)輪102的轉(zhuǎn)速,并將所述主動(dòng)輪101的轉(zhuǎn)速和所述從動(dòng)輪102的轉(zhuǎn)速發(fā)送給控制裝置;
[0055]所述控制裝置用于根據(jù)所述主動(dòng)輪101的轉(zhuǎn)速和所述從動(dòng)輪102的轉(zhuǎn)速確定是否出現(xiàn)空轉(zhuǎn)打滑現(xiàn)象,并在確定出現(xiàn)空轉(zhuǎn)打滑現(xiàn)象時(shí)產(chǎn)生空轉(zhuǎn)打滑信號(hào)。
[0056]本實(shí)施例中,可以利用主動(dòng)輪101和從動(dòng)輪102來(lái)分別模擬行車(chē)輪和鋼軌,主動(dòng)輪101與從動(dòng)輪102相接觸,優(yōu)選的是,主動(dòng)輪101可以向從動(dòng)輪102施加有一定壓力,當(dāng)驅(qū)動(dòng)裝置帶動(dòng)主動(dòng)輪101轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),由于主動(dòng)輪101與從動(dòng)輪102之間存在摩擦力,主動(dòng)輪101會(huì)帶動(dòng)從動(dòng)輪102轉(zhuǎn)動(dòng),實(shí)現(xiàn)對(duì)行車(chē)過(guò)程的模擬。
[0057]驅(qū)動(dòng)裝置可以是驅(qū)動(dòng)電機(jī)或者其它能夠輸出轉(zhuǎn)矩的裝置,驅(qū)動(dòng)裝置與主動(dòng)輪101之間可以通過(guò)聯(lián)軸器等部件實(shí)現(xiàn)連接。
[0058]所述測(cè)速裝置可以包括角度編碼器或者其它能夠檢測(cè)轉(zhuǎn)速的傳感器。優(yōu)選的是,所述測(cè)速裝置可以包括兩個(gè)角度編碼器,其中一個(gè)角度編碼器套設(shè)在所述主動(dòng)輪101的中心軸上,用于檢測(cè)所述主動(dòng)輪101的轉(zhuǎn)速,另一角度編碼器套設(shè)在所述從動(dòng)輪102的中心軸上,用于檢測(cè)所述從動(dòng)輪102的轉(zhuǎn)速。
[0059]兩個(gè)