[发明专利]一种具有刚度可调结构的列车盘式卡钳制动试验台

说明书

本发明属于摩擦制动技术领域，具体涉及一种具有刚度可调结构的列车盘式卡钳制动试验台。针对制动盘/片间的接触刚度对摩擦振动噪声行为具有较大影响等科学问题，本发明的技术方案是：试验台底座上还设置有列车盘式卡钳制动模块，所述列车盘式卡钳制动模块包括用于向制动盘施加制动力的摩擦块压板；所述摩擦块压板的上部连接有悬挂螺栓，所述悬挂螺栓顶部设置有刚度精确调节装置，所述刚度精确调节装置下方设置有用于连接试验台底座的卡钳安装板，所述卡钳安装板上设置有腰形孔，所述悬挂螺栓穿过腰形孔构成与卡钳安装板之间的可滑动连接，所述悬挂螺栓下端与卡钳安装板之间设置有弹簧。本发明适用于制动器制动性能的研究。

技术领域

本发明属于摩擦制动技术领域，具体涉及一种具有刚度可调结构的列车盘式卡钳制动试验台。

背景技术

制动性能测试试验台作为载运工具摩擦制动领域的关键试验设备，主要用于研究载运工具制动过程制动盘/片接触界面振动噪声及其磨损规律和摩擦热分布等，为各类制动器的制动性能优化提供准确的试验数据支撑。摩擦制动在常用制动和紧急制动中均可应用，也是安全停车的最后保障。随着国民经济的快速发展，载运工具往高速化纵深发展，尤其是在电气化列车领域，不断突破运营最高速度。而另一方面国家及社会层面均对运营安全及环保领域要求越来越高，高速列车运营过程摩擦制动过程产生的噪声及磨屑排放如何有效控制成为业内研究人员和工业企业面临的重大难题。因此，各类运载工具制动器在实际工程应用前，有必要通过试验方式对制动片摩擦块的形状或排布与摩擦界面自激振动、摩擦界面应力分布、摩擦热及其分布、摩擦力、制动盘/摩擦块等因素之间的关系进行研究。

现有的制动性能测试试验台一般具备负载模拟、驱动电机调速、制动模拟、振动及噪声和制动力信号采集与分析、制动盘/摩擦块热分布采集等功能。制动性能测试试验台的基本原理是采用惯性轮模拟载运工具的制动质量，并由电动机驱动惯性轴系转动，达到预设的制动盘转动速度后经气压或液压等方式对试件施加制动力，从而实现载运工具的动能与制动能量转换过程的模拟，最后进行制动相关的各类性能参数的采集与分析。

在摩擦制动性能测试中，由于制动盘与施加制动力的摩擦块之间的剧烈摩擦，会导致制动盘和施加制动力的制动装置发生共振。此外，制动盘/片间的接触刚度对摩擦振动噪声行为具有较大影响，有必要在列车盘式卡钳制动试验台中引入刚度可调装置以防止制动模块的共振及实现刚度的精确控制，从而研究不同接触刚度下界面摩擦振动噪声行为。

发明内容

针对在摩擦制动性能测试中，由于制动盘与施加制动力的摩擦块之间的剧烈摩擦，会导致制动盘和施加制动力的制动装置产生共振，以及制动盘/片间的接触刚度对摩擦振动噪声行为具有较大影响等科学问题，本发明提供一种具有刚度可调结构的列车盘式卡钳制动试验台，其目的在于：防止制动模块的共振及实现刚度的精确控制，从而研究不同接触刚度下界面摩擦振动噪声行为。

本发明采用的技术方案如下：

一种具有刚度可调结构的列车盘式卡钳制动试验台，包括试验台底座，所述试验台底座上设置有驱动装置、转轴和检测装置，所述转轴末端设置有制动盘，所述试验台底座上还设置有列车盘式卡钳制动模块，所述列车盘式卡钳制动模块包括用于向制动盘施加制动力的摩擦块压板，所述列车盘式卡钳制动模块上还设置有至少一个连接试验台底座的卡钳安装板；所述摩擦块压板的上部连接有悬挂螺栓，所述悬挂螺栓顶部设置有刚度精确调节装置，所述刚度精确调节装置下方设置有用于连接试验台底座的卡钳安装板，所述卡钳安装板上设置有腰形孔，所述悬挂螺栓穿过腰形孔构成与卡钳安装板之间的可滑动连接，所述悬挂螺栓下端与卡钳安装板之间设置有弹簧。

采用该技术方案后，在测试过程中，摩擦块压板挤压摩擦块对制动盘提供制动力。在摩擦制动的过程中，产生较大的振动。而设置的悬挂螺栓能够上下浮动，同时利用弹簧的压缩力缓动这种振动，从而避免列车盘式卡钳制动模块在制动盘切向上的过度振动及其引起自身的共振，且悬挂螺栓并不影响振动数据的真实性。此外，设置刚度精确调节装置并根据实际试验研究需要精确调整双边弹簧刚度，从而研究制动盘/片接触刚度对其制动性能的影响关系。