下载文档原格式
2013年机械设计专业本科毕业设计（论文）编号无锡太湖学院毕业设计（论文）题目：列车制动系统比例阀测控试验台设计与研究信机系机械工程及自动化专业学号：学生姓名：指导教师：（职称：副教授）（职称：）2013年5月25日2013年机械设计专业本科毕业设计（论文）无锡太湖学院本科毕业设计（论文）诚信承诺书本人郑重声明：所呈交的毕业设计（论文）列车制动系统比例阀测控试验台设计与研究是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的成果，其内容除了在毕业设计（论文）中特别加以标注引用，表示致谢的内容外，本毕业设计（论文）不包含任何其他个人、集体已发表或撰写的成果作品。
班级：学号：作者姓名：2013 年5 月25 日无锡太湖学院信机系机械工程及自动化专业毕业设计论文任务书一、题目及专题：1、题目列车制动系统比例阀测控试验台设计与研究2、专题二、课题来源及选题依据列车感载比例阀可以使车辆的制动率不随载重量的变化而变化，保持为一常数，以减小列车制动时的纵向冲动，避免空车时因制动力过大而使闸瓦抱死车轮，使车轮在钢轨上滑行擦伤车轮，及重车时因制动力不足而不能在规定的制动距离内停车。
由于列车感载比例阀涉及人身安全重要性，对其质量提出较高的要求，因此对列车感载比例阀的测试也提出了较多的要求。
根据列车感载比例阀的特性，设计研究了比例阀的检测试验台。
最后实际检测后表明，该试验台测试精度高、性能稳定、装卸被测试件快速准确、测试时间短、测试结果可视化程度高、历史数据查询方便, 可为列车感载比例阀的研制和在线检测提供可靠的测试依据和试验手段。
三、本设计（论文或其他）应达到的要求：四、接受任务学生：1.编写设计说明书（大于40页）；2.专业外语翻译（大于8000~10000字符，约合汉字5000字符）；班姓名五、开始及完成日期：自2012年11月12日至2013年5月25日六、设计（论文）指导（或顾问）：指导教师签名签名签名教研室主任〔学科组组长研究所所长〕签名信机系主任签名2012年11月27日摘要感载比例阀是列车制动系主要元件之一,它能使制动压力随载荷的变化而得到调整,保证列车在不同载荷和速度情况下制动的稳定性。
YQJ-V型活塞式压气机性能实验台实验指导书压气机在工程上应用广泛，种类繁多，但其工作原理都是消耗机械能（或电能）而获得压缩气体。
压气机的压缩指数和容积效率是衡量起性能优劣的重要参数。
因此压气机性能实验是《工程热力学》课程教学的重要组成部分，通过该实验能加深学生对工程热力学理论的理解，使学生更好的学好这门工程基础课。
本活塞式压缩机性能实验台，采用传感器技术，在微机控制下采集处理数据，绘制压缩机的示功图，并据此进行压缩机性能指标的计算和热力过程的分析，以加深对压缩机热力学原理的理解，提高运用微机对实验压缩机进行性能分析的能力。
本实验台技术先进，适用于生产厂家的产品质量检验和教学科研的需要。
一、实验目的1. 了解活塞式压气机的工作原理及构造，理解压气机的几个性能参数的意义。
2. 熟悉用微机测定压气机工作过程的方法，采集并显示压气机的示功图。
3. 根据测定结果，确定压气机的耗功W C、耗功率P、多变压缩指数n、容积效率ηv等性能参数，或用面积仪测出示功图的有关面积并用直尺量出有关线段的长度，也可得出压气机的上述性能参数。
二、实验原理压气机的工作过程可以用示功图表示，示功图反映的就是气缸中的气体压力随体积变化的情况。
本实验的核心就是用现代测试技术测定实际压气机的示功图。
实验中采用压力传感器测试气缸中的压力，用接近开关确定压气机活塞的位置。
当实验系统正常运行后，接近开关产生一个脉冲信号，数据采集板在该脉冲信号的激励下，以预定的频率采集压力信号，下一个脉冲信号产生时，计算机中断压力信号的采集并将采集数据存盘。
显然，接近开关两次脉冲信号之间的时间间隔刚好对应活塞在气缸中往返运行一次(一个周期)，这期间压气机完成了膨胀、吸气、压缩及排气四个过程。
实验测量得到压气机示功图后，根据工程热力学原理，可进一步确定压气机的多边指数和容积效率等参数。
另外，通过调节储气罐上的节气阀的开度，以改变压气机排气压力实现变工况测量。
地铁车辆高稳定性高精度空气压缩机试验台研制赵华;刘志远;石晶【摘要】The braking system of metro vehicle is an impor-tant component in metro vehicle,its working state is directly related to the safety and quality of train operation. Air com-pressor,as the main equipment in air supply system for metro vehicle braking, provides compressed air,its performance test has been a hot topic of technical personnel in the industry.The research and development of a test platform for high stability and precision air compressor will meet the actual needs for multidimensional detection of metro vehicle air compressor and provide powerful guarantee for metro safety in operation.%地铁车辆制动系统是地铁车辆的重要组成部分,其工作状态直接关系到地铁列车的运行安全及行车品质.空气压缩机是风源系统主要设备,为地铁车辆制动提供压缩空气,其性能的检测,一直是行业内技术人员聚焦的热点.地铁车辆高稳定性、高精度空气压缩机试验台的研制很好地满足了地铁车辆空气压缩机稳定性等多维检测的实际需要,为行车安全提供了有力的保障.【期刊名称】《城市轨道交通研究》【年(卷),期】2018(021)003【总页数】4页(P115-118)【关键词】地铁;车辆制动系统;空气压缩机;试验系统【作者】赵华;刘志远;石晶【作者单位】杭州中车车辆有限公司,330013,杭州;杭州中车车辆有限公司,330013,杭州;杭州中车车辆有限公司,330013,杭州【正文语种】中文【中图分类】U270.350 前言地铁属于大运量的公共交通运输系统，保障安全是地铁运营的首要任务。
专利名称：一种轨道车辆制动系统用活塞阀
专利类型：发明专利
发明人：贾方迪,王献岭,史新芳,王玉涛,刘建辉,侯松峰申请号：CN202011574193.3
申请日：20201224
公开号：CN112590853A
公开日：
20210402
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种轨道车辆制动系统用活塞阀，包括左阀盖、壳体、右阀盖、左活塞组件、右活塞组件和阀套，所述左阀盖和右阀盖分别设置在壳体的左右两侧，左活塞组件、右活塞组件和阀套均设置在壳体内部，左活塞组件的左侧端面设置有安装用六方盲孔，左活塞组件的台阶轴处设置有拧紧固定用的通孔，且左活塞组件左侧圆柱面上设置有密封圈安装槽，密封圈安装槽内设置有密封圈二，所述左活塞组件右侧端面设置有螺纹孔。
本轨道车辆制动系统用活塞阀，避免了传统的气控换向阀结构复杂、体积大、密封不可靠、运动摩擦力大等缺点，主要优点为：该产品为板式连接结构，结构简单、更换元件方便、摩擦阻力小，便于装卸和维修。
申请人：新乡航空工业(集团)有限公司
地址：453049 河南省新乡市建设路168号
国籍：CN
代理机构：中国航空专利中心
代理人：杜永保
更多信息请下载全文后查看。
专利名称：一种轨道车辆用油压减振器活塞单元专利类型：实用新型专利
发明人：秦剑生,邓国海,徐腾养
申请号：CN202021350448.3
申请日：20200710
公开号：CN212717758U
公开日：
20210316
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型公开了一种轨道车辆用油压减振器活塞单元，包括活塞本体，所述活塞本体的上端面嵌装有N个拉伸单向阀，所述活塞本体的下端面嵌装有N个压缩单向阀，所述N个拉伸单向阀和N个压缩单向阀等间距交错设置，所述拉伸单向阀和压缩单向阀上分别设有芯阀一和芯阀二，所述芯阀一和芯阀二的侧壁上分别设有拉伸节流孔和压缩节流孔；本实用新型可以实现减振器多速度点的阻尼特性，具有多速度点阻尼特性的减振器可以很好地和车辆运行速度相匹配，可以更广泛的适应轨道车辆的实际运行需求，改善轨道车辆的运行品质，提高乘坐舒适性，可以延长车辆的使用寿命并降低维修成本。
申请人：浙江盾安轨道交通设备有限公司
地址：311800 浙江省绍兴市诸暨市陶朱街道千禧路22号
国籍：CN
代理机构：杭州亿创果专利代理有限公司
代理人：陈晓宇
更多信息请下载全文后查看。
专利名称：一种轨道交通用立式压缩机空调机组的密封机构专利类型：发明专利
发明人：陈奇,叶佳,王业,孙方,宁宝焕
申请号：CN201610455235.9
申请日：20160622
公开号：CN106114541A
公开日：
20161116
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种轨道交通用立式压缩机空调机组的密封机构，包括安装空调机组的壳体与车体；所述安装空调机组的壳体在安装立式压缩机的部位设有安装立式压缩机的腔体；所述车体的顶部部分内陷形成用于固定安装空调机组壳体的空腔；还包括密封件，所述密封件位于空腔的周边，密封件底部位于车体的顶部，密封件的顶部支撑安装空调机组的壳体。
采用上述结构后，有安装立式压缩机的腔体局部下沉到车内，这样采用立式压缩机的空调机组也可做成薄型空调，机组高度不会超出车辆限界，从而解决了机组高度超限的问题。
申请人：中车南京浦镇车辆有限公司
地址：210031 江苏省南京市高新技术产业开发区泰山园区浦珠北路68号
国籍：CN
代理机构：南京经纬专利商标代理有限公司
代理人：张惠忠
更多信息请下载全文后查看。
应用与测试
Application and Test
一种轨道交通车辆用活塞压缩机的阀片密封性 能试验台的总体方案设计
宋欣
(同济大学，上海200092)
[摘要]:基于一款广泛应用于轨道车辆的活塞压缩机，在研究其阀片的基本组成结构、工作机理和压力环境的基础上，搭建了阀片密封性能试验台总体方案设计，建立了总体方案基本组成的结构框架；建立了总体方案控制逻辑和数据采集的
工作流程图；建立了总体方案工序流程的时间节点表等。
[关键词]:活塞压缩机；阀片；密封；试验台
中图分类号：TH457 文献标志码：B
文章编号：1006-2971(2017)05-0051-03
Overall Solution Design of One Type Piston Compressor Valve Sealing Property Test Bench applied on Railway Vehicles
SONG Xin
(Tongji University, Shanghai 200092, China)
Abstract:On the basis of investigating the basic constituent structure, working principle and pressure environment of one type piston compressor applied in railway vehicles, the overall solution design of valve sealing property test bench was established. The basic structural framework of overall test rig, the working flow chart of overall control logic and data acquisition and the time node table of overall working process were established as well.
Key words：piston compressor; valve; sealing; test bench
1弓丨言
基于一款广泛应用于轨道车辆的活塞压缩机 (以下简称该型号），低、高压阀组件是其执行一 级和二级压缩的重要部件，在吸气和排气2个过程 中，阀片与阀座的密封性会直接影响到压缩空气 的容积效率，而目前我司还没有直接测定阀片簧 密封性能的试验台，只有在组装完毕后，对整机 进行1min泄漏试验（75kPa)，间接地对其密封性 进行判定。
此试验必须设定其他关联组件都处在 理想密封状态，一旦出现整机泄漏测试不合格，对诸多泄漏因素需逐一排查，过程繁琐。
因此，就有必要设计一个空压机阀片密封性能试验台，
收稿日期：2017-07-10模拟空压机压缩空气时，吸人侧和排出侧的压力 环境，对其进行一定时间的密封保压，以测定其 密封性能。
2低、高压阀组件的基本组成及工作原理2.1基本组成
该型号活塞压缩机的低压阀组件结构示意图 如图1所示；高压阀组件结构示意图如图2所示。
2.2工作原理
该型号活塞压缩机的低、高压阀组件在执行 一级和二级压缩空气时的工作原理如图3所示。
当活塞向下运动时，气压减小，吸气阀打开，排气阀关闭，进行吸气；当活塞向上运动时，气 压增大，吸气阀关闭，排气阀打开，进行排气。
■ 2017年05期（总第265期）51
B-ompr&ssor |I
应用与测试
Application and Test
由于排气阀口比吸气阀口小，气压逐步增加，高 压气缸容积比低压气缸小，形成整体气体压缩效 应。
其中，低、高压阀组件的安装通过双头螺柱 和定位销定位，阀片的运动由保持板控制行程。
1.排气阀隔板
2.圆柱销
3.安装螺栓
4.排气阀止
转垫圈5.排气阀保持板6.排气阀7.阀座8.吸 气阀隔板9.吸气阀止转垫圈10.六角头螺栓M4x 12
11.吸气阀保持板
图1低压阀组件结构示意图
8.排气阀隔板9.吸气阀10.圆柱销
图2高压阀组件结构示意图
3阀片密封试验台的总体方案设计
3.1设计原理
已知该型号活塞空压机一级压缩和二级压缩 时的压力范围分别为195耀225 kPa 和885 kPa 以上， 因此以压缩空气为检测介质，通过向线性密封的 压壳主腔内充人规定压力的气体（压力调整范围 设定为1.0~9.0bar )，模拟空压机压缩空气时吸人 侧和排出侧的压力环境，对其进行1min 的密封保 压，通过一台差压检漏仪来对阀片的密封性能进 行测试，若检测合格则亮绿灯，夹具自动解除压 封；如检测不合格，设备红色灯光及声音报警， 并配备专用废料箱。
3.2试验台的基本组成
该型号活塞压缩机阀片密封性能试验台的总 体方案设计，主要由机体机架、气动系统、检测 系统、检测夹具和控制系统组成。
设备整体机架 全部采用铝型材搭建而成，防止设备长期受力变 形后影响自身精度；底部安装4套可调地脚，以便 调整设备的水平；工作台面采用20 mm 的金属板制 作，表面进行电镀处理。
检测夹具可模拟空压机 低、高压阀组件的安装情况，采用双头螺柱和定 位销进行定位，夹紧装置进行夹紧。
设备电气控 制系统采用PLC 单元控制，将所有信息集中显示， 并能够将每次检测后的数据进行存储，设备配置 有触摸屏，能导出EXCEL 格式的检测记录文件。
试验台的外形结构示意图如图4所示。
3.3试验台的工作原理
由于工件质量较轻，符合人工搬运条件，采 用人工上下料，放人夹具装卸工位，通过双手绿
色按钮方式进行启动，由气动滑台将工件拉人检 测工位，采用气液增压缸密封工件（所有需要密
52\JUrn
| C.2017年05期(总第265期）
■
应用与测试
Application and Test
图
4
空压机阀片密封性能试验台的外形结构示意图
图
5
空压机阀片密封性能试验台的工作流程原理图
封的点都必须经过加工，并且去毛刺以保证整个 装置的气密性），每个封堵缸都设有信号开关，保 证只有当所有气缸动作到位后，设备才进行充气 检测。
检测系统采用进口检漏仪为核心单元进行测 试，采用差压对比检测原理，通过测量被测工件 内容积的压力变化来进行测试。
设备程序要考虑 防止不合格品的流出，在不合格品发生时，指示 灯闪烁报警并发出蜂鸣声，夹具锁止；必须通过 手动按下红色复位按钮后才能释放夹具；当确认 为不合格品，必须放人设备左侧的红色废料箱内， 否则设备无法进人下一轮检测，工作流程原理图 如图5所示。
测试过程分为4个阶段：充气阶段寅平衡阶 段寅测量阶段寅排气阶段，压力调整范围设定为 1.0~9.0bai ■，预计各阶段的时间节点如下表1所示， 单件检测时间设定为1min 。
以上时间只是初步预计时间，具体时间需要 根据具体产品的检测腔体容积等具体情况调整。
表
1
空压机阀片密封性能试验台的时间节点表
节点名称时间
(s)
备注
手动上料3辅助时间
双手启动3拉入检测工位
3封堵7充气15检测时间
平衡10检测6解封
3辅助时间
推出工件
3手动下料5合计
58
含上下料时间
注：以上时间只是初步预计时间，具体时间需要根据具体产品 的检测腔体容积等具体情况调整。
4结语
该阀片密封性能试验台是针对特定型号的二
级活塞压缩机所做的总体方案方案设计：主要由 机体机架、气动系统、检测系统、检测夹具和控 制系统等组成，设定参数压力调整范围1.0耀 9.0bar ，能够模拟空压机压缩空气时吸人侧和排
出侧的压力环境，对其进行1
min 的密封保压，通
过测定的压力差值对阀片的密封性能进行测定和 分析。
除了用于新产品制造和售后故障检修，也 可以通过对此试验台进行控制程序变更，升级为 测试验证阀片性能及有效动作次数寿命的耐久试
验台，对单阀的疲劳寿命进行研究。
参考文献：
[1]
活塞式压缩机设计编写组.活塞式压缩机设计[M].北京：
机械工业出版社，
1974.
[2] 谭良.活塞式压缩机气阀运动分析及性能优化[D].大连：
大连交通大学，
2015.[3] 吕红旗，清华大学压缩机工程研究中心.压缩机设计生
产新工艺新技术与安装调试及质量检测标准规范实用
手册
[M].北京：北方工业出版社，
2011.[4] 张靖.检测技术与系统设计[M].北京：中国电力出版社，
2002.
[5] 李树发.压缩机气阀泄漏及密封治理[J].润滑与密封，
1994, (1 )： 71.
作者简介：宋欣（
1989-)，男，硕士研究生，主要从事轨道交通车辆空 气制动系统用活塞压缩机的设计开发和故障诊断等工作。
E-mail: songxin1989sx@
53
B-om pr&ssor|■ 2017年05期（总第265期
）。
