[发明专利]用于验证磁浮车闸片碰撞性能的冲击制动盘和试验装置

说明书

本发明提出一种用于验证磁浮车闸片碰撞性能的冲击制动盘和试验装置。冲击制动盘包括：冲击盘主体，其冲击摩擦面上设置有凹槽，凹槽一端面设置为阶梯状过渡面；冲击载块，其安装在凹槽内，且其靠近阶梯状过渡面的一端部的摩擦面边缘设置为第三倒角；阶梯状过渡面与冲击载块的摩擦面配合用于模拟实际两段轨道间的接缝宽度以及轨道倒角，冲击载块靠近第三倒角的一端，其摩擦面高于冲击摩擦面，其另一端的摩擦面与冲击摩擦面等高，用于模拟实际两段轨道接缝位置的偏差。试验装置包括制动盘，在其摩擦环中径线速度与实车线速度相等时，闸片在轨缝位置的冲击频率与实车运行中闸片在轨缝位置的冲击频率一致，保证了试验工况与实际工况的1:1模拟。

技术领域

本发明属于磁浮车闸片冲击性能验证试验技术领域，尤其涉及一种用于验证磁浮车闸片碰撞性能的冲击制动盘和试验装置。

背景技术

传统轨道交通车辆的摩擦制动通过闸片与安装在车轴或车轮两侧的制动盘进行对偶摩擦实现。中速磁浮车辆和中低速磁浮车辆(以下简称磁浮车辆)的摩擦制动与之相比有很大的不同，磁浮车辆在施加摩擦制动时，转向架上的夹钳推动闸片从两侧抱紧轨道，通过闸片与轨道之间的对偶摩擦实现制动。

轨道为Q235材质的机加工型材，每段长度12米～16米不等，沿线路铺设。每两段轨道间留有L＝16mm左右的接缝。由于施工手段和装配精度的限制，两段轨道在接缝处垂直于轨道延伸方向上，会产生H＝±1mm的偏差。实车闸片和轨道示意图如图1所示。因此，磁浮车辆在摩擦制动过程中，抱紧轨道的闸片在经过轨缝时，会受到由于轨道偏差引起的冲击，尤其在较高速度时，这种冲击对闸片的摩擦磨耗性能影响较大，同时也对闸片的强度提出了更高的要求。

然而传统的闸片试验方法无法评估轨缝冲击对闸片摩擦磨耗性能的影响，以及闸片在冲击条件下的强度性能。

传统轨道车辆1:1摩擦试验台，实验对象为与实车完全相同的闸片和制动盘，通过施加转动惯量模拟列车的制动质量，从而1:1的模拟实际车辆的制动工况，研究闸片的摩擦磨耗性能。

这种试验方法应用于磁浮车辆闸片的性能验证时具有以下难题：

1、传统试验中采用与实车完全一致的闸片和制动盘，通过回转运动与实车进行1:1模拟，但磁浮车闸片和对偶轨道均为线性结构，与回转运动形式不同；

2、传统回转体制动盘表面连续光滑，无法模拟轨道的接缝结构和横向偏差，无法验证接缝和偏差对闸片摩擦磨耗性能的影响。

因此需要发明一种用于验证磁浮车闸片碰撞性能的试验装置，可以实现与实际磁浮车辆在结构上的1:1模拟，和冲击工况的1:1模拟，从而验证磁浮车辆闸片在冲击工况下的摩擦磨耗性能和强度性能。

发明内容

本发明针对上述磁浮车辆闸片的性能验证存在的技术问题，提出一种用于验证磁浮车闸片碰撞性能的冲击制动盘和试验装置。该试验装置可以实现磁浮车辆闸片和对偶轨道制动结构的1:1模拟以及制动过程中闸片和轨道冲击工况的1:1模拟，从而验证磁浮车辆闸片在冲击工况下的摩擦磨耗性能和强度性能。

为了实现上述目的，本发明提供了一种一种用于验证磁浮车闸片碰撞性能的冲击制动盘，包括：

冲击盘主体，冲击盘主体的冲击摩擦面上设置有凹槽，凹槽一端面设置为阶梯状过渡面，阶梯状过渡面包括第一过渡面、第二过渡面和第三过渡面；第一过渡面与第二过渡面垂直连接，且连接处设置为第一倒角，第二过渡面的宽度与两段轨道间接缝宽度L等长，用于模拟实际两段轨道间的接缝宽度L；第三过渡面分别与第二过渡面和冲击摩擦面垂直连接，且第三过渡面和冲击摩擦面的连接处设置为第二倒角；

冲击载块，所述冲击载块安装在凹槽内，冲击载块靠近阶梯状过渡面的一端部的摩擦面边缘设置为第三倒角，所述第三倒角与第二倒角配合，用于模拟实际轨道在接缝位置的倒角；