[发明专利]一种轨道车辆制动闸片摩擦磨损小样惯性试验机

说明书

本发明提供了一种轨道车辆制动闸片摩擦磨损小样惯性试验机，属于摩擦材料试验机领域，确切地说属于小样惯性试验机。本发明以组合式闸片上的一个粉末冶金摩擦块为试样、采用定尺寸的制动盘、专门设计的制动钳、机电混合模拟惯性制动加载。摩擦线速度、摩擦面比压、摩擦面单位面积摩擦功与全尺寸惯性台架测试参数相同。并可执行全尺寸惯性台架测试标准，生成内容形式相同的试验报告。测试结果与全尺寸台架具有很高的可比性和一致性。这种小样惯性试验机具有投资少、占地小、节能、省时的优点，用于摩擦材料配方研发、材料筛选和工艺过程控制方面的测试，可替代全尺寸台架80％的前期测试工作量，尤其适合粉末冶金摩擦材料科研测试。

技术领域

一种轨道车辆制动闸片摩擦磨损小样惯性试验机，属于摩擦材料试验机领域，确切地说属于小样惯性试验机。

背景技术

车速较高的轨道车辆，尤其是高铁列车制动器闸片大多采用粉末冶金材料制成，为了防止开裂和方便制造，粉末冶金闸片多为组装方式制成。就是把粉末冶金材料压制成六边形或圆形片状摩擦块，再将多个摩擦块用铆接或螺钉规则地装在闸片钢背上。

现有技术要检测闸片的摩擦磨损性能，主要靠全尺寸的制动器惯性试验台。这种试验台设备巨大，造价昂贵，主电机一般400kW以上，运行成本很高。一次完整的测试往往需要十几万元，且由于国内设备很少，还要排队等候。如果是原材料和配方筛选或生产过程质量测试，用全尺寸惯性台架的花费让人望而却步。

现有技术缩比试验方法多采用绝对缩比原理。这种方法以摩擦面面积比为缩比系数，所以摩擦盘尺寸必须根据测试对象参数变化，导致试件准备工作量大、周期长、成本高，设备也相对复杂。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明采用相对缩比方式，固定摩擦盘的尺寸，从而使试件准备变得简单。

本发明认为既然闸片是多个摩擦块组合而成，如果用一个摩擦块作为测试对象，要得到与全尺寸惯性台架一致性和可比性的结果，按照相似理论下列参数必须与全尺寸台架一致相同：

(1)试验机应遵循能量守恒原理，采用惯性制动方式；

(2)摩擦线速度相同；

(3)摩擦面比压相同；

(4)摩擦面上的单位面积摩擦功相同；

(5)摩擦对偶(制动盘)材质相同；

(6)摩擦对偶(制动盘)热容比基本相同；

(7)与全尺寸台架测试程序相同。

按照上述一致性原则，本发明提出了一种轨道车辆制动闸片摩擦磨损小样惯性试验机，主要由驱动电机系统A、静力矩加载系统B、机械惯性飞轮系统C、无线测温传输单元D、试件制动单位E、液压制动压力单元F和风冷除尘单元G组成。

其中，驱动电机系统A由主电机1和联轴器2组成，主电机1通过联轴器2与主轴6连接；主轴6两端支承在后轴承座9和前轴承座10上；

静力矩系统B由减速电机3、从动齿轮4和离合齿套5组成；减速电机3借助减速机座41支承在机座35上，减速电机3的输出轴上装有主动齿轮40，主动齿轮40与从动齿轮4啮合；后轴承座9上装有套筒37，法兰38借助滚动轴承39支承在套筒37上，从动齿轮4则装在法兰38上；法兰38上制有外齿，离合齿套5套装在法兰38的外齿上，当拨叉42推动离合齿套5向左移动时，离合齿套5就会与主轴6后端上的联轴器43上的外齿啮合，实现静力矩的传递；拨叉42由气缸44推拉实现静力矩系统B与主轴6的离合。

机械惯性飞轮系统C主要由固定飞轮7和可拆飞轮组8组成；所述主轴6的中间部位有法兰，法兰两侧为锥面；固定飞轮7用高强螺栓固定在法兰上；可拆飞轮组8分为二组，装在主轴6的锥面部位，依次与固定飞轮7联接或拆下。