[发明专利]一种基于位移与力值的基础制动智能检测方法

权利要求书

1.一种基于位移与力值的基础制动智能检测方法，其特征在于基础制动包括制动缸组成（15）与夹钳组成（17），其中制动缸组成（15）为制动单元，具体包括连接杆组成（10）、闸调器组成（2）、复原弹簧（3）、活塞（8）、前盖（9）、缸体（4）、密封圈（6）、位移传感器（5）和力值传感器（1）,所述活塞（8）置于缸体（4）内，并与缸体（4）内壁滑动配合,缸体（4）上设有充气口（7），活塞（8）与缸体（4）的前盖（9）之间设有复原弹簧（3），闸调器组成（2）穿过前盖（9），并与活塞（8）连为一体，连接杆组成（10）穿入闸调器组成（2）内部，位移传感器（5）一端固定于缸体（4）外壁，位移传感器（5）另一端穿入缸体（4）和活塞（8）内部，并与连接杆组成（10）的台阶深孔配合，台阶深孔的台阶处设置绝缘环（11）与磁环（12），连接杆组成（10）上设置检测其承受压力的力值传感器（1），位移传感器（5）与连接杆组成（10）配合，检测连接杆组成（10）的位移量；压缩气体由缸体（4）的充气口（7）充入，进入活塞（8）与缸体（4）之间腔体；压缩气体推动活塞（8）,活塞（8）带动闸调器组成（2）和连接杆组成（10），压缩复原弹簧（3）向连接杆组成（10）方向移动；

对基础制动中的制动单元进行充排气动作,所述位移传感器（5）实时检测并同步采集连接杆组成（10）的伸出位移S_X⁺和缩回位移S_X^-，所述力值传感器（1）实时检测并同步采集连接杆组成（10）的输出力值，根据输出力值的变化率，采集伸出位移和缩回位移，所述制动单元中制动杠杆倍率为N，则制动单元实际作用行程S=（S_X⁺-S_X^-）/N，判定作用行程S是否满足例行试验大纲作用行程要求：{S∣S_Rmin≤S≤S_Rmax}，若满足则机车基础制动作用行程合格；若不满足则机车基础制动性能不合格；其中若S≥S_Rmax，则出现制动动作滞后风险，若S≤S_Rmin，则出现机车运行过程中轮对与闸片磨损情况；

（1）机车未运行状态下，检测闸片未发生磨损，制动单元作用行程S满足例行试验大纲作用行程要求，制动单元内气体排空，连接杆组成完全退回，并定义此状态为闸片磨耗原点，记录此时连接杆组成的缩回位移原点S₀，力值零点F₀；

（2）压缩空气充入制动单元内，推动连接杆组成伸出，当力值传感器数值出现变化，即为闸瓦与摩擦盘接触瞬间，记录此时位移传感器数值S₁⁺，力值传感器数值F₁，此阶段制动单元实际作用行程S_A=（S₁⁺-S₀）/N；

（3）压缩空气继续充入制动单元内，制动力值继续施加，直至制动单元系统间隙消失瞬间，此阶段力值变化速率为定值，记录制动单元系统间隙消失瞬间位移传感器数值S₂⁺与力值传感器数值F₂，此阶段制动单元实际作用行程即为基础制动系统间隙Sc=S₂⁺-S₁⁺；

（4）压缩空气继续充入制动单元内，制动力值继续施加，直至止动盘压并，止动盘间隙S_D消失瞬间，此阶段力值变化速率为定值，记录止动盘间隙S_D消失瞬间位移传感器数值S₃⁺与力值传感器数值F₃，此阶段制动单元实际作用行程即为止动盘间隙S_D=S₃⁺-S₂⁺；

（5）压缩空气继续充入制动单元内，制动力继续施加，制动单元产生弹性变形，直至力值传感器采集数值不再变化瞬间，判定条件为：F_（n+1）-F_n=0，记录此时位移传感器数值S₄⁺与力值传感器数值F₄，此阶段制动单元实际作用行程即为系统弹性变形量为S_E=S₄⁺-S₃⁺；

（6）制动单元弹性总变形量S_总=S_E+S_D+S_C=S₄⁺-S₁⁺。

2.根据权利要求1所述的一种基于位移与力值的基础制动智能检测方法，其特征在于：机车运行过程中，制动过程由闸瓦与摩擦盘接触瞬间至制动完成，制动单元排气瞬间，记录此时位移传感器数值S₅⁺和力值传感器数值F₅，此次闸片磨耗量△S=(S₅⁺-S₁⁺-S_总)/N=(S₅⁺-S₄⁺)/N；第n次制动闸片总磨耗量为：△S_总=(S_n^--S₀-S_总)/N，其中S_n^-为第n次制动完成后，连接杆组成完全退回位置。