LabVIEW的列车制动装置性能检测平台的设计开发(5)
生制动产生的电能加在制动电阻上，变成热能并发散的制动方式。制动时优先使用再
生制动，只有当接触网不能吸收再生制动的能量的时，才自动转换为电阻制动。动力
制动方式不需要消耗能源，其以环保、节能和制动平稳等优点作为辅助制动方式广泛
应用于以摩擦制动为主的列车上。研究表明，列车使用动力制动装置后，制动闸瓦的
磨耗速度降低了百分之五十，轮对轮毂的磨损速度降低了百分之三十。
2.1.2 试验用踏面制动器的结构
制动器主要由三大部分构成，踏面制动单元、弹簧制动单元、闸瓦托。在列车运
行过程中由踏面制动单元起作用，踏面制动单元在内部气缸作用下推动闸瓦托向前移
动，与车轮轮面接触产生压紧力从而实现运行过程的制动，这种制动方式的特点是气
缸排气后闸瓦收回制动消除，所以主要用于运行过程中的制动；在列车停车状态下由
弹簧制动单元在相应气动系统和内部机械结构共同作用下推动闸瓦托实现制动，这种
制动方式的特点是闸瓦托可以在弹簧制动单元内部机械结构作用下长时间保持制动
状态从而实现停车状态下制动。另外，制动器还允许手动解除制动，通过拉动手动缓
解手柄实现。该类型制动器结构二文模型和三文模型分别如下图1和图 2所示。
图 1 制动器二文结构 图 2 制动器三文结构
2.2 测试任务的解读
根据厂方所提供测试任务书，对该制动系统测试台的主要测试任务进行认真解
读，清楚测试项目要求及步骤以便合理地进行结构设计和测试系统的设计。
1.测试项目：
灵敏度试验、压力强度试验、泄露试验、制动缓解试验、行程试验、缓解间隙试
验、制动力试验、手动缓解力试验、手动调整间隙试验、闸瓦托倾角调整试验
2.试验目的
a)检验是否有空气泄露和压力减小的现象；
b)检验闸瓦托动作是否正常；
c)丝杠行程和间隙调整是否在规定范围内；
d)输出制动力、手动缓解力是否在规定范围内；
e)闸瓦托倾角调整是否在规定范围内；
3.试验方法（举例说明）
a)灵敏度试验（弹簧制动器处于缓解位）
踏面制动单元由0kPa缓慢充风，当制动单元闸瓦托推出力达到300N时，记录该
时刻进入制动单元的气压值；重复试验三次，进行灵敏度试验。要求制动单元动作、
缓解正常，间隙调整结构、复位结构工作正常。
b)带停放踏面制动单元强度试验
闸瓦间隙为10mm，将制动单元充风至800kPa±10kPa（此时弹簧制动应处于缓解
位），然后将弹簧制动器充风至 1200kPa±10kPa，在制动位保压 20s 中后先使制动单
元排风缓解，然后使弹簧制动器排风，制动单元处于停放制动状态。记录在此过程中
踏面制动单元的缓解状态，有无异常现象发生。
2.3 测试台机械方案设计
了解试验用踏面制动器的结构和明确该测试台的测试任务后就要开始着手进行
对该测试台进行设计来实现测试任务。测试台总体设计包括测试台机械结构设计和测
试系统的架构。这里我们先对测试台的机械结构设计进行方案设计并作简要说明，详
细设计由团队内的另外一名同学完成。
机械方案设计主要包括机械部分方案设计和气动部分方案设计（部分设计成果直