一種提速鐵道客車轉向架氣密性測試系統(tǒng)及方法
【專利摘要】本發(fā)明的一種提速鐵道客車轉向架氣密性測試系統(tǒng)，包括吊桿螺桿、搖枕、空氣彈簧、彈簧托盤、截止閥以及差壓閥和高度閥，搖枕位于彈簧托盤上方，空氣彈簧位于搖枕與彈簧托盤之間且空氣彈簧之間連接差壓閥，高度閥與空氣彈簧連接相通，吊桿螺桿上連接止擋板和螺母，搖枕和彈簧托盤均位于止擋板與螺母之間，且吊桿螺桿貫穿彈簧托盤并與彈簧托盤活動連接，截止閥與高度閥、空氣彈簧依次連接相通。本發(fā)明的氣密性測試方法主要包括測試系統(tǒng)組裝、充氣、保壓測試和判斷氣密性。利用本發(fā)明可以在轉向架批量組裝之前即對轉向架氣密性進行測試，避免了轉向架組裝完成之后因為氣密性不合格所導致的返修工作，大大降低了轉向架測試成本。
【專利說明】一種提速鐵道客車轉向架氣密性測試系統(tǒng)及方法
【技術領域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及提速鐵道客車轉向架測試【技術領域】，尤其是涉及一種提速鐵道客車轉向架氣密性測試系統(tǒng)及方法。
【背景技術】
[0002]現(xiàn)有的提速客車轉向架均采用了空氣彈簧作為減震單元，在對轉向架實施廠修、段修時，需要對其中的空氣彈簧及其附屬配件的氣密管路系統(tǒng)進行氣密性測試，以保證客車在正常運營時，不會因空氣彈簧或者氣密管路系統(tǒng)出現(xiàn)泄露問題而導致減震不良，降低客車的運行品質。
[0003]現(xiàn)有的提速鐵道客車轉向架氣密性測試均是在轉向架組裝完成后進行，其測試方法是，先向轉向架的氣密管路內通壓力空氣，再向轉向架施壓，利用高度閥來調節(jié)并保持轉向架高度，隨著轉向架受力增加，轉向架中的空氣彈簧內的空氣壓力逐漸升高。當空氣彈簧內的空氣壓力達到氣密性測試標準0.6MPa時，停止向空氣彈簧內充氣，然后進行保壓測試，按照氣密性測試標準，該保壓時間為20分鐘。如果在標準保壓時間20分鐘之內，空氣彈簧內的空氣壓力的下降值不超過lOKPa，則說明氣密性測試合格，否則，氣密性測試不合格。由于現(xiàn)有氣密性測試方法需要有專用的測試設備，且測試設備提供的壓力能達到400KN，因此，對測試設備要求較高，另外，當空氣彈簧內的氣體壓強達到氣密性測試標準0.6MPa時，轉向架的實際受力將達到300KN，約達到其正常載重的兩倍，這顯然會對轉向架的強度造成不利影響；同時，專用的測試設備價格昂貴，也不利于轉向架氣密性測試成本的降低。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術問題是:針對現(xiàn)有技術存在的問題，提供一種提速鐵道客車轉向架氣密性測試系統(tǒng)及方法，在轉向架組裝之前即可對轉向架進行安全、可靠的氣密性測試，減少對專用測試場地和測試設備依賴，節(jié)約測試時間，降低測試成本。
[0005]本發(fā)明要解決的技術問題采用以下技術方案來實現(xiàn):一種提速鐵道客車轉向架氣密性測試系統(tǒng)，包括吊桿螺桿、搖枕、空氣彈簧、彈簧托盤、截止閥以及差壓閥和高度閥，所述的搖枕位于彈簧托盤上方，所述的空氣彈簧位于搖枕與彈簧托盤之間且空氣彈簧之間連接差壓閥，所述的高度閥與空氣彈簧連接相通，所述吊桿螺桿上連接止擋板和螺母，所述搖枕和彈簧托盤均位于止擋板與螺母之間，且吊桿螺桿貫穿彈簧托盤并與彈簧托盤活動連接，所述截止閥與高度閥、空氣彈簧依次連接相通。
[0006]優(yōu)選地，所述的氣密性測試系統(tǒng)還包括壓力傳感器，所述壓力傳感器連接在截止閥與高度閥之間。
[0007]優(yōu)選地，所述的氣密性測試系統(tǒng)還包括夾板和封板，所述夾板呈U形，其底端開設有第二通孔，所述封板固定連接在夾板開口端，在封板上開設有與第二通孔對應的第一通孔。
[0008]優(yōu)選地，所述氣密性測試系統(tǒng)中的夾板設有兩塊，且均為槽鋼，每一塊夾板的底端開設有兩個第二通孔。
[0009]優(yōu)選地，所述的吊桿螺桿設有四根，分布在彈簧托盤四角并與彈簧托盤組成活動連接。
[0010]上述一種提速鐵道客車轉向架氣密性測試系統(tǒng)的測試方法，包括如下步驟:
[0011]第I步，轉向架氣密性測試系統(tǒng)組裝，并確認系統(tǒng)管路連接正確、可靠；
[0012]第2步，充氣；調整高度閥，封堵空氣彈簧排氣口，向空氣彈簧充氣直至空氣彈簧內氣壓值達到測試標準值，然后關閉截止閥；
[0013]第3步，保壓測試；保持截止閥關閉狀態(tài)，記錄空氣彈簧內氣壓初始值，保壓時間達到保壓測試標準值后，記錄空氣彈簧內氣壓最終值；
[0014]第4步，根據(jù)所記錄的空氣彈簧內氣壓初始值和最終值，判斷氣密性測試系統(tǒng)是否存在泄漏:
[0015](I)如果空氣彈簧內氣壓初始值與最終值的差值小于或者等于設定的氣壓降低允許值，氣密性測試合格；
[0016](2)如果空氣彈簧內氣壓初始值與最終值的差值大于設定的氣壓降低允許值，氣密性測試不合格。
[0017]優(yōu)選地，所述測試方法的第2步中，當空氣彈簧內氣壓值達到0.4-0.7MPa時，關閉
截止閥。
[0018]優(yōu)選地，所述測試方法第3步中的保壓時間設定為10-30分鐘，并在設定的具體保壓時間內記錄空氣彈簧內氣壓初始值和最終值。
[0019]優(yōu)選地，所述測試方法第4步中設定的氣壓降低允許值為8_12KPa。
[0020]優(yōu)選地，所述空氣彈簧內氣壓值通過壓力傳感器讀取，所述壓力傳感器連接在截止閥與高度閥之間。
[0021 ] 與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果是:通過在轉向架組裝之前對轉向架的搖枕、空氣彈簧、彈簧托盤、高度閥、差壓閥等進行小組裝，再配合吊桿螺桿組件、截止閥共同組成轉向架氣密性測試系統(tǒng)，再向測試系統(tǒng)的管路內通入壓力空氣使空氣彈簧充氣膨脹，當空氣彈簧內壓強升高到測試標準值時，停止充氣，根據(jù)保壓時間內所記錄的壓強降低值即可判斷是否存在泄漏。因此，采用本發(fā)明不需要專用的壓力設備，大大節(jié)約了測試設備費用；而且在轉向架正式生產(chǎn)組裝之前就能測試出其氣密性是否合格，可以避免轉向架組裝完成之后因為氣密性不合格所導致的返修工作，節(jié)約了轉向架的組裝、測試時間，提高了生產(chǎn)效率；另外，本發(fā)明的測試系統(tǒng)簡單易行，測試方法安全可靠，可以減少測試對場地、設備、時間的依賴，降低了轉向架測試成本。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1為本發(fā)明一種提速鐵道客車轉向架氣密性測試系統(tǒng)的構造圖。
[0023]圖2為圖1中吊桿螺桿與止擋組合體的主視圖。
[0024]圖3為圖1中吊桿螺桿與止擋組合體的左視圖。
[0025]圖4為圖1中封板與夾板組合體的主視圖。
[0026]圖5為圖1中封板與夾板組合體的左視圖。
[0027]圖中標記:1-吊桿螺桿，2-夾板，3-止擋板，4-封板，5-搖枕，6-空氣彈簧，7-彈簧托盤，8-差壓閥，9-截止閥，10-壓力傳感器，11-螺母，12-高度閥，13-第一通孔，14-第二通孔。
【具體實施方式】
[0028]為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，下面結合附圖和具體實施例對本發(fā)明進行詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0029]如圖1所示的一種提速鐵道客車轉向架氣密性測試系統(tǒng)，主要包括吊桿螺桿1、搖枕5、空氣彈簧6、彈簧托盤7、差壓閥8以及截止閥9和高度閥12，其中的吊桿螺桿I上連接止擋板3和螺母11，且吊桿螺桿I的螺紋端直接貫穿彈簧托盤7并通過螺母11與彈簧托盤7組成可拆可分的活動連接。為了使空氣彈簧6在充氣膨脹過程中受力均勻，所述的吊桿螺桿I設有四根，分布在彈簧托盤7四角，且四根吊桿螺桿I以彈簧托盤7的對稱軸為對稱中心兩兩對稱分布；與吊桿螺桿I連接的止擋板3是方形平板，如圖2、圖3所示，其中的止擋板3與吊桿螺桿I之間既可以焊接固定，也可以是螺紋活動連接，以方便通過調整止擋板3來調節(jié)搖枕5與彈簧托盤7之間的間距。為了方便測試者調整螺母11，所述螺母11采用轉向架分瓣銅螺母。本測試系統(tǒng)中的搖枕5位于彈簧托盤7上方，所述的空氣彈簧6位于搖枕5與彈簧托盤7之間，且搖枕5和彈簧托盤7均位于止擋板3與螺母11之間。由于轉向架中的空氣彈簧6是兩個，為了真實地模擬轉向架工作狀態(tài)，保證轉向架氣密性測試的可靠性，在兩個空氣彈簧6之間連接一個差壓閥8，通過差壓閥8可以調節(jié)兩個空氣彈簧6中的氣壓達到平衡。所述的高度閥12安裝在彈簧托盤7頂端的最外側且與空氣彈簧6連接相通，所述的截止閥9與高度閥12、空氣彈簧6依次連接相通，從而組成一個簡單結構的轉向架氣密性測試系統(tǒng)。
[0030]當外部的壓力空氣從截止閥9進入轉向架管路系統(tǒng)后，由于空氣彈簧6排氣口預先被封堵，空氣彈簧6充氣膨脹,驅動搖枕5相對于彈簧托盤7向上運動，由于搖枕5和彈簧托盤7阻止空氣彈簧6膨脹，從而導致空氣彈簧6內部氣壓逐漸升高，通過差壓閥8的調節(jié)，最終使得兩個空氣彈簧6內部的氣壓均達到氣密性測試標準值；當空氣彈簧6內部的氣壓達到氣密性測試標準值時，搖枕5受到吊桿螺桿I上連接的止擋板3限制而相對于止擋板3保持靜止狀態(tài)，同時，該測試系統(tǒng)中的高度閥12也可以控制空氣彈簧6的高度不再繼續(xù)增加，從而使得空氣彈簧6內部氣壓保持氣密性測試標準值，并具有與轉向架正常工作過程中的空氣彈簧相同的高度，這樣可以使轉向架氣密性測試結果更加可靠。為了方便測試者監(jiān)測、讀取空氣彈簧6內部的實際氣壓值，可以在截止閥9與高度閥12之間連接一個壓力傳感器10。當壓力傳感器10檢測到空氣彈簧6內部的實際氣壓值達到氣密性測試標準值之后，停止充氣，關閉截止閥9，測試系統(tǒng)即進入保壓狀態(tài)，該保壓狀態(tài)的持續(xù)時間必須符合轉向架氣密性測試的標準保壓時間，測試者可以記錄該保壓時間段內壓力傳感器10的讀數(shù)，即空氣彈簧6內部氣壓的初始值和最終值，通過該初始值與最終值之間的差值來判定轉向架氣密性是否合格。
[0031]由于空氣彈簧6的直徑比較大，在充氣膨脹過程中，為了保證兩個空氣彈簧6受力分布均勻，同時也使單個空氣彈簧6在同一方向上受力均勻，作為一種優(yōu)選的【具體實施方式】，可以在上述的轉向架氣密性測試系統(tǒng)中增加夾板2和封板4。如圖4、圖5所示，其中的夾板2采用呈U形的槽鋼，共設有兩塊，在每一塊夾板2的底端開設有兩個第二通孔14，所述的兩塊夾板2的長度均大于或者等于空氣彈簧6的直徑。其中的封板4為長方形平板，在封板4上開設有與第二通孔14對應的第一通孔13，所述封板4也為兩塊，分別與夾板2開口端焊接固定。在測試系統(tǒng)組裝時，夾板2以搖枕5的對稱軸為對稱中心平行分布在搖枕5兩側，夾板2底端與搖枕5頂端相對，封板4頂端與止擋板3底端相對，所述吊桿螺桿I依次貫穿第一通孔13、第二通孔14和彈簧托盤7，螺母11在彈簧托盤7底端且扣于吊桿螺桿I上，如圖1所示。當空氣彈簧6充氣膨脹時，驅動搖枕5相對于彈簧托盤7向上運動，直至止擋板3阻止封板4繼續(xù)上升，此時，搖枕5頂部緊貼夾板2底部，并相對于止擋板3保持靜止。采用這樣的結構可以保證整個測試系統(tǒng)在充氣過程中保持相對穩(wěn)定，且空氣彈簧6受力基本均衡，有利于提高氣密性測試結果的可靠性。
[0032]本發(fā)明的一種提速鐵道客車轉向架氣密性測試系統(tǒng)的測試方法，主要內容包括如下步驟:
[0033]首先，如圖2、圖3所示，在轉向架吊桿螺桿I上焊接好止擋板3，利用槽鋼制作夾板2，并在夾板2開口端焊接固定封板4，如圖5所示；再將彈簧托盤7放置在一平臺上，依次將空氣彈簧6、搖枕5放置在彈簧托盤7上，連接好空氣彈簧6、高度閥12、差壓閥8之間的管路，同時在轉向架管路上連接一個三通接頭，分別安裝好截止閥9和壓力傳感器10，且壓力傳感器10連接在截止閥9與高度閥12之間；將夾板2放置在搖枕5上，吊桿螺桿I依次穿過封板4、夾板2、彈簧托盤7后，將分瓣螺母11扣于吊桿螺桿I上，即完成對轉向架氣密性測試系統(tǒng)的小組裝，組裝完成之后再確認系統(tǒng)管路連接正確、可靠。
[0034]然后，調整好高度閥12，將外部的壓力空氣管路與截止閥9連接，封堵空氣彈簧6排氣口，再打開截止閥9向空氣彈簧6中充氣，空氣彈簧6逐漸膨脹并且高度增加，從而驅動搖枕5相對于彈簧托盤7向上運動，由于搖枕5、夾板2、封板4、吊桿螺桿I等部件的自重和彈簧托盤7的阻力的共同作用，導致空氣彈簧6內部氣壓逐漸升高，當空氣彈簧6高度達到轉向架正常工作狀態(tài)時，由于高度閥12具有排氣泄壓作用，可以控制空氣彈簧6的高度不再繼續(xù)增加；如果壓力傳感器10讀數(shù)達到氣密性測試標準值時，空氣彈簧6內部的氣壓也達到了氣密性測試標準值。該處的氣密性測試標準值通常是0.4-0.7Mpa，具體取值根據(jù)空氣彈簧6的規(guī)格不同而有差異，本實施例中的取值為0.6Mpa。當空氣彈簧6內部氣壓值達到0.6Mpa時，關閉截止閥9，轉向架氣密性測試系統(tǒng)即進入保壓狀態(tài)。
[0035]接下來，保持截止閥9關閉狀態(tài)，記錄壓力傳感器10讀數(shù)作為空氣彈簧6內氣壓初始值，該段保壓時間必須達到標準保壓時間值；該處的標準保壓時間值通常設定為10-30分鐘，具體取值依空氣彈簧6的規(guī)格不同而有差異，本實施例中的取值為20分鐘。當實際保壓時間達到20分鐘時，再次記錄壓力傳感器10讀數(shù)作為空氣彈簧6內氣壓最終值。
[0036]最后，根據(jù)所記錄的空氣彈簧6內氣壓初始值、最終值計算出兩者之間的差值，將該差值與設定的氣壓降低允許值相比較，從而判斷出氣密性測試系統(tǒng)是否存在泄漏。該處設定的氣壓降低允許值通常是8-12KPa，具體取值依空氣彈簧6的規(guī)格不同而有差異，本實施例中的取值為lOKPa。具體而言，如果空氣彈簧6內氣壓初始值與最終值的差值小于或者等于lOKPa，則說明轉向架氣密性測試合格；如果空氣彈簧6內氣壓初始值與最終值的差值大于lOKPa，則說明轉向架氣密性測試不合格。
[0037]綜上所述，本發(fā)明通過在轉向架正式批量組裝之前對搖枕5、空氣彈簧6、彈簧托盤7、高度閥12、差壓閥8等進行小組裝，再配合吊桿螺桿I組件、截止閥9和壓力傳感器10共同組成轉向架氣密性測試系統(tǒng)，完全不需要傳統(tǒng)測試方法所必需的專用壓力設備，簡單易行，可大大節(jié)約測試設備費用。本發(fā)明的測試方法是通過向該測試系統(tǒng)的空氣彈簧6內通入壓力空氣使空氣彈簧6充氣膨脹，當空氣彈簧6內壓強升高到測試標準值時，停止充氣，根據(jù)保壓時間內所記錄的壓強降低值即可判斷是否存在泄漏，從而可以在轉向架正式生產(chǎn)組裝之前測試出其氣密性是否合格，避免了轉向架組裝完成之后因為氣密性不合格所導致的返修工作，且本測試方法安全可靠，避免了傳統(tǒng)測試方法對測試場地、設備、時間的依賴，節(jié)約了轉向架的組裝、測試時間，提高了生產(chǎn)效率，有利于降低轉向架氣密性測試成本。
[0038]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，應當指出的是，凡在本發(fā)明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種提速鐵道客車轉向架氣密性測試系統(tǒng)，包括搖枕(5)、空氣彈簧(6)、彈簧托盤(7)以及差壓閥(8)和高度閥(12)，所述的搖枕(5)位于彈簧托盤(7)上方，所述的空氣彈簧(6)位于搖枕(5)與彈簧托盤(7)之間且空氣彈簧(6)之間連接差壓閥(8)，所述的高度閥(12)與空氣彈簧(6)連接相通，其特征在于:還包括吊桿螺桿⑴和截止閥(9)，所述吊桿螺桿⑴上連接止擋板⑶和螺母(11)，所述搖枕(5)和彈簧托盤(7)均位于止擋板(3)與螺母(11)之間，且吊桿螺桿(I)貫穿彈簧托盤(7)并與彈簧托盤(7)活動連接，所述截止閥(9)與高度閥(12)、空氣彈簧(6)依次連接相通。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種提速鐵道客車轉向架氣密性測試系統(tǒng)，其特征在于:所述的氣密性測試系統(tǒng)還包括壓力傳感器(10)，所述壓力傳感器(10)連接在截止閥(9)與高度閥(12)之間。
3.根據(jù)權利要求1或者2所述的一種提速鐵道客車轉向架氣密性測試系統(tǒng)，其特征在于:所述的氣密性測試系統(tǒng)還包括夾板(2)和封板(4)，所述夾板(2)呈U形，其底端開設有第二通孔(14)，所述封板(4)固定連接在夾板(2)開口端，在封板(4)上開設有與第二通孔(14)對應的第一通孔(13)。
4.根據(jù)權利要求3所述的一種提速鐵道客車轉向架氣密性測試系統(tǒng)，其特征在于:所述氣密性測試系統(tǒng)中的夾板(2)設有兩塊，且均為槽鋼，每一塊夾板(2)的底端開設有兩個第二通孔(14)。
5.根據(jù)權利要求1或者2所述的一種提速鐵道客車轉向架氣密性測試系統(tǒng)，其特征在于:所述的吊桿螺桿⑴設有四根，分布在彈簧托盤⑵四角并與彈簧托盤(7)組成活動連 接。
6.如權利要求1所述的一種提速鐵道客車轉向架氣密性測試系統(tǒng)的測試方法，其特征在于:包括如下步驟: 第I步，轉向架氣密性測試系統(tǒng)組裝，并確認系統(tǒng)管路連接正確、可靠； 第2步，充氣；調整高度閥(12)，封堵空氣彈簧(6)排氣口，向空氣彈簧(6)充氣直至空氣彈簧(6)內氣壓值達到測試標準值，然后關閉截止閥(9)； 第3步，保壓測試；保持截止閥(9)關閉狀態(tài)，記錄空氣彈簧(6)內氣壓初始值，保壓時間達到保壓測試標準值后，記錄空氣彈簧(6)內氣壓最終值； 第4步，根據(jù)所記錄的空氣彈簧(6)內氣壓初始值和最終值，判斷氣密性測試系統(tǒng)是否存在泄漏: (1)如果空氣彈簧(6)內氣壓初始值與最終值的差值小于或者等于設定的氣壓降低允許值，氣密性測試合格； (2)如果空氣彈簧(6)內氣壓初始值與最終值的差值大于設定的氣壓降低允許值，氣密性測試不合格。
7.根據(jù)權利要求6所述的一種提速鐵道客車轉向架氣密性測試系統(tǒng)的測試方法，其特征在于:所述測試方法的第2步中，當空氣彈簧(6)內氣壓值達到0.4-0.7MPa時，關閉截止閥(9)。
8.根據(jù)權利要求6所述的一種提速鐵道客車轉向架氣密性測試系統(tǒng)的測試方法，其特征在于:所述測試方法第3步中的保壓時間設定為10-30分鐘，并在設定的具體保壓時間內記錄空氣彈簧出)內氣壓初始值和最終值。
9.根據(jù)權利要求6所述的一種提速鐵道客車轉向架氣密性測試系統(tǒng)的測試方法，其特征在于:所述測試方法第4步中設定的氣壓降低允許值為8-12KPa。
10.根據(jù)權利要求6或者7所述的一種提速鐵道客車轉向架氣密性測試系統(tǒng)的測試方法，其特征在于:所述空氣彈簧(6)內氣壓值通過壓力傳感器(10)讀取，所述壓力傳感器(10)連接在截止閥(9)與高度閥(12)之`間。
【文檔編號】G01M3/26GK103674446SQ201310700863
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年12月19日 優(yōu)先權日:2013年12月19日
【發(fā)明者】徐偉 申請人:南車成都機車車輛有限公司