本實(shí)用新型涉及夾鉗試驗(yàn)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種夾鉗的低溫壓力遲滯試驗(yàn)裝置。

背景技術(shù)：

夾鉗，作為高鐵上制動(dòng)系統(tǒng)中很重要的部件，尤其對(duì)于在北方低溫環(huán)境中運(yùn)行的高鐵，需要對(duì)夾鉗進(jìn)行低溫環(huán)境下的力學(xué)性能考核。對(duì)于高鐵等列車，其可以通過(guò)夾鉗夾住制動(dòng)盤來(lái)實(shí)現(xiàn)制動(dòng)。

但是，目前夾鉗的試驗(yàn)裝置往往只是驗(yàn)證夾鉗是否能在低溫下正常運(yùn)作，并不能進(jìn)行充分的力學(xué)性能考核，無(wú)法獲得夾鉗在低溫下的完整、詳細(xì)的低溫遲滯曲線，因此，無(wú)法全面掌握夾鉗在低溫下的力學(xué)性能。

因此，目前迫切需要開發(fā)出一種試驗(yàn)裝置，其可以讓試驗(yàn)操作人員方便、可靠地對(duì)夾鉗在低溫下的力學(xué)性能進(jìn)行檢測(cè)，試驗(yàn)操作方便、快捷，提高夾鉗的檢測(cè)質(zhì)量和效率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本實(shí)用新型的目的是提供一種夾鉗的低溫壓力遲滯試驗(yàn)裝置，其可以讓試驗(yàn)操作人員方便、可靠地對(duì)夾鉗在低溫下的力學(xué)性能進(jìn)行檢測(cè)，試驗(yàn)操作方便、快捷，提高夾鉗的檢測(cè)質(zhì)量和效率，有利于廣泛的生產(chǎn)應(yīng)用，具有重大的生產(chǎn)實(shí)踐意義。

為此，本實(shí)用新型提供了一種夾鉗的低溫壓力遲滯試驗(yàn)裝置，包括氣源，所述氣源與一個(gè)緩沖排氣模塊相連接，所述緩沖排氣模塊的排氣口正前方設(shè)置有需要進(jìn)行力學(xué)性能檢測(cè)的夾鉗；

所述氣源通過(guò)中空的管路依次與所述緩沖排氣模塊中的截止閥、過(guò)濾器、第一減壓閥、第一貯氣罐和單向閥相連通；

所述單向閥分別與一個(gè)氣動(dòng)比例閥和一個(gè)第二減壓閥相連通，所述氣動(dòng)比例閥通過(guò)一個(gè)第一常溫兩位兩通常閉電磁閥與第二貯氣罐相連通；

所述第二貯氣罐與一個(gè)第二低溫兩位兩通常閉電磁閥通過(guò)管路相連通；

所述夾鉗和所述第二低溫兩位兩通常閉電磁閥的排氣口之間設(shè)置有低溫壓力傳感器，所述夾鉗上安裝有一個(gè)低溫力傳感器。

其中，所述第二減壓閥與一個(gè)第二常溫兩位兩通常閉電磁閥相連通，所述第二常溫兩位兩通常閉電磁閥與所述第一常溫兩位兩通常閉電磁閥和所述第二貯氣罐之間的連接管路相連通；

所述第二減壓閥與一個(gè)第二常溫兩位兩通常閉電磁閥相連通，所述第二常溫兩位兩通常閉電磁閥與所述第一常溫兩位兩通常閉電磁閥和所述第二貯氣罐之間的連接管路相連通；

所述第二低溫兩位兩通常閉電磁閥的排氣口的正前方設(shè)置有所述夾鉗。

其中，所述第一常溫兩位兩通常閉電磁閥和所述第二貯氣罐之間的連接管路上還安裝有一個(gè)第一低溫兩位兩通常閉電磁閥。

其中，所述第一低溫兩位兩通常閉電磁閥上安裝有一個(gè)消音器。

其中，所述第一減壓閥和第一貯氣罐之間連接的管路上安裝有第一壓力表；

所述第二減壓閥與第二常溫兩位兩通常閉電磁閥之間連接的管路上安裝有第二壓力表；

所述夾鉗和所述第二低溫兩位兩通常閉電磁閥的排氣口之間還設(shè)置有第三壓力表。

其中，所述第一低溫兩位兩通常閉電磁閥、第二低溫兩位兩通常閉電磁閥、第二貯氣罐、低溫壓力傳感器、夾鉗和低溫力傳感器位于一個(gè)中空的溫箱里面。

其中，所述氣源為氮?dú)馄俊?/p>

其中，本實(shí)用新型提供的夾鉗的低溫壓力遲滯試驗(yàn)裝置還包括試驗(yàn)控制模塊，所述試驗(yàn)控制模塊分別與所述氣源、單向閥、氣動(dòng)比例閥、第一常溫兩位兩通常閉電磁閥和第二常溫兩位兩通常閉電磁閥通過(guò)信號(hào)線相連接；

所述低溫壓力傳感器和低溫力傳感器與一個(gè)數(shù)據(jù)采集模塊通過(guò)信號(hào)線相連接。

其中，所述試驗(yàn)控制模塊包括可編程控制器PLC和觸摸屏，所述觸摸屏與所述可編程控制器PLC相連接，用于讓試驗(yàn)操作人員輸入控制指令給所述可編程控制器PLC。

其中，所述裝置集成設(shè)置在一個(gè)控制柜中。

由以上本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案可見，與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本實(shí)用新型提出了一種夾鉗的低溫壓力遲滯試驗(yàn)裝置，其可以讓試驗(yàn)操作人員方便、可靠地對(duì)夾鉗在低溫下的力學(xué)性能進(jìn)行檢測(cè)，試驗(yàn)操作方便、快捷，提高夾鉗的檢測(cè)質(zhì)量和效率，有利于廣泛的生產(chǎn)應(yīng)用，具有重大的生產(chǎn)實(shí)踐意義。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型提供的一種夾鉗的低溫壓力遲滯試驗(yàn)裝置的氣路示意圖；

圖2為本實(shí)用新型提供的一種夾鉗的低溫壓力遲滯試驗(yàn)裝置實(shí)施例中得到的遲滯曲線示意圖；

圖3為本實(shí)用新型提供的一種夾鉗的低溫壓力遲滯試驗(yàn)裝置實(shí)施例中得到的保壓曲線示意圖；

圖中，1為氣源，2為截止閥，3為過(guò)濾器，4為第一減壓閥，51為第一壓力表，52為第二壓力表，53為第三壓力表，61為第一貯氣罐，62為第二貯氣罐，7為單向閥，8為氣動(dòng)比例閥，91為第一常溫兩位兩通常閉電磁閥，92為第二常溫兩位兩通常閉電磁閥，141為第一低溫兩位兩通常閉電磁閥，142為第二低溫兩位兩通常閉電磁閥，15為消音器，19為低溫壓力傳感器，20為夾鉗，21為低溫力傳感器，30為溫箱，40為緩沖排氣模塊。

具體實(shí)施方式

為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本實(shí)用新型方案，下面結(jié)合附圖和實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。

參見圖1，本實(shí)用新型提供的一種夾鉗的低溫壓力遲滯試驗(yàn)裝置，用于對(duì)夾鉗在低溫下的力學(xué)性能進(jìn)行檢測(cè)。本實(shí)用新型的夾鉗的低溫壓力遲滯試驗(yàn)裝置具體包括氣源1，所述氣源與一個(gè)緩沖排氣模塊40相連接，所述緩沖排氣模塊40的排氣口正前方設(shè)置有需要進(jìn)行力學(xué)性能檢測(cè)的夾鉗20。

下面結(jié)合圖1，說(shuō)明所述緩沖排氣模塊40的具體結(jié)構(gòu)。所述氣源1通過(guò)中空的管路依次與所述緩沖排氣模塊40中的截止閥2、過(guò)濾器3、第一減壓閥41、第一貯氣罐61和單向閥7相連通；

所述單向閥7分別與一個(gè)氣動(dòng)比例閥8和一個(gè)第二減壓閥42相連通，所述氣動(dòng)比例閥8通過(guò)一個(gè)第一常溫兩位兩通常閉電磁閥91與第二貯氣罐62相連通；

所述第二減壓閥42與一個(gè)第二常溫兩位兩通常閉電磁閥92相連通，所述第二常溫兩位兩通常閉電磁閥92與所述第一常溫兩位兩通常閉電磁閥91和所述第二貯氣罐62之間的連接管路相連通；

所述第二貯氣罐62與一個(gè)第二低溫兩位兩通常閉電磁閥142通過(guò)管路相連通，所述第二低溫兩位兩通常閉電磁閥142的排氣口的正前方設(shè)置有需要進(jìn)行力學(xué)性能檢測(cè)的夾鉗20(作為試驗(yàn)件)；

所述夾鉗20和所述第二低溫兩位兩通常閉電磁閥142的排氣口之間設(shè)置有第三壓力表53和低溫壓力傳感器19，所述夾鉗20上安裝有一個(gè)低溫力傳感器21。

在本實(shí)用新型中，所述低溫傳感器21安裝在夾鉗20的一側(cè)，當(dāng)夾鉗閉合時(shí)，兩側(cè)壓緊，低溫傳感器21獲得夾鉗輸出力。

在本實(shí)用新型中，具體實(shí)現(xiàn)上，所述第一常溫兩位兩通常閉電磁閥91和所述第二貯氣罐62之間的連接管路上還安裝有一個(gè)第一低溫兩位兩通常閉電磁閥141，所述第一低溫兩位兩通常閉電磁閥141上安裝有一個(gè)消音器15。

在本實(shí)用新型中，具體實(shí)現(xiàn)上，所述第一減壓閥41和第一貯氣罐61之間連接的管路上安裝有第一壓力表51，用于檢測(cè)經(jīng)過(guò)第一減壓閥41減壓后所輸出的氣體的壓力。

在本實(shí)用新型中，具體實(shí)現(xiàn)上，所述第二減壓閥42與第二常溫兩位兩通常閉電磁閥92之間連接的管路上安裝有第二壓力表52，用于檢測(cè)經(jīng)過(guò)第二減壓閥42減壓后所輸出的氣體的壓力。

在本實(shí)用新型中，為了對(duì)夾鉗在低溫環(huán)境下的力學(xué)性能進(jìn)行檢測(cè)，具體實(shí)現(xiàn)上，所述第一低溫兩位兩通常閉電磁閥141、第二低溫兩位兩通常閉電磁閥142、第二貯氣罐62、低溫壓力傳感器19、夾鉗20和低溫力傳感器21位于一個(gè)中空的溫箱30里面。

需要說(shuō)明的是，所述溫箱30可以調(diào)節(jié)其內(nèi)部的溫度，用于提供穩(wěn)定的低溫環(huán)境。

在本實(shí)用新型中，具體實(shí)現(xiàn)上，所述低溫壓力傳感器19可以為任意一種可以精確測(cè)量氣壓的壓力傳感器，例如可以為航天701所生產(chǎn)的型號(hào)為YK-908的壓力傳感器，該壓力傳感器的量程為0～6Mpa，精度0.1％Fs(滿量程)。

在本實(shí)用新型中，具體實(shí)現(xiàn)上，所述低溫力傳感器21可以為任意一種可以精確測(cè)量夾緊力的力傳感器，例如可以為航天701所生產(chǎn)的型號(hào)為L(zhǎng)H6046的力傳感器，該力傳感器的量程為±10000kg，精度0.1％Fs。

在本實(shí)用新型中，具體實(shí)現(xiàn)上，所述溫箱30可以任意一種可以調(diào)節(jié)其內(nèi)部的溫度的溫箱，例如可以為天津航天瑞萊科技有限公司生產(chǎn)的型號(hào)為WT1110-10DEHVB的溫箱，溫箱體積為10m3，可以調(diào)節(jié)的溫度區(qū)間為-70～120℃。

在本實(shí)用新型中，具體實(shí)現(xiàn)上，所述第一低溫兩位兩通常閉電磁閥141、第二低溫兩位兩通常閉電磁閥142可以是任意一種低溫兩位兩通常閉電磁閥，例如可以為SMC(中國(guó))有限公司生產(chǎn)的型號(hào)為VXD2130-02-5G-B的低溫兩位兩通常閉電磁閥，該電磁閥的工作溫度區(qū)間為-90℃～60℃，工作氣壓區(qū)間為0～1.6Mpa。

在本實(shí)用新型中，具體實(shí)現(xiàn)上，所述第第一常溫兩位兩通常閉電磁閥91、第一常溫兩位兩通常閉電磁閥92可以是任意一種常溫兩位兩通常閉電磁閥，例如可以為SMC(中國(guó))有限公司生產(chǎn)的型號(hào)為L(zhǎng)D7908的常溫兩位兩通常閉電磁閥，該電磁閥的工作氣壓區(qū)間為0～1.5Mpa。

在本實(shí)用新型中，所述氣源1用于提供穩(wěn)定的冷氣源，結(jié)合截止閥、過(guò)濾器3配套使用。所述氣源1優(yōu)選為氮?dú)馄俊?/p>

在本實(shí)用新型中，所述第一減壓閥41和第二減壓閥42，用于將降低氣體的壓力，優(yōu)選為采用精密減壓閥，可以將壓力降至8.5Bar以下，并且壓力精度在0.03Bar。

在本實(shí)用新型中，所述第一壓力表51和第三壓力表53，分別用于檢測(cè)檢測(cè)經(jīng)過(guò)第一減壓閥41減壓后所輸出的氣體的壓力，以及檢測(cè)所述第二低溫兩位兩通常閉電磁閥142的排氣口排出的氣體的壓力。

在本實(shí)用新型中，所述第一貯氣罐61和第二貯氣罐62，可以通過(guò)調(diào)節(jié)自身的容積來(lái)改變氣源的存儲(chǔ)量，從而緩解閥門開啟時(shí)的瞬間過(guò)沖，通過(guò)調(diào)節(jié)排氣的開度可以控制排氣的速度，并且被存儲(chǔ)的氣體可以在低溫環(huán)境下冷卻，使得壓力的控制更加穩(wěn)定。

在本實(shí)用新型中，具體實(shí)現(xiàn)上，本實(shí)用新型提供的試驗(yàn)裝置還包括試驗(yàn)控制模塊，所述試驗(yàn)控制模塊分別與所述單向閥7和氣動(dòng)比例閥8通過(guò)信號(hào)線相連接；

所述單向閥7和氣動(dòng)比例閥8，可以根據(jù)所述試驗(yàn)控制模塊輸出的控制信號(hào)(如電壓信號(hào))，進(jìn)行內(nèi)部閉環(huán)而控制輸出的氣體的壓力值，精度為0.05Bar。

在本實(shí)用新型中，所述第一常溫兩位兩通常閉電磁閥91和第二常溫兩位兩通常閉電磁閥92，可以通過(guò)手動(dòng)和自動(dòng)兩種方式進(jìn)行切換控制，在自動(dòng)方式下，受所述試驗(yàn)控制模塊輸出的控制信號(hào)所控制。

在本實(shí)用新型中，所述第一低溫兩位兩通常閉電磁閥141和第二低溫兩位兩通常閉電磁閥142，用于控制是否向外(即夾鉗20的方向)排出低溫的氣體。

在本實(shí)用新型中，所述低溫壓力傳感器19，用于檢測(cè)所述夾鉗20所承受的氣壓值，即所述第二低溫兩位兩通常閉電磁閥142的排氣口排出的氣壓值。所述低溫力傳感器21，用于檢測(cè)所述夾鉗20所輸出的夾緊力。

在本實(shí)用新型中，所述氣源1的氣壓值可通過(guò)電信號(hào)進(jìn)行無(wú)極調(diào)控，即與所述試驗(yàn)控制模塊相連接，輸出精度在0.03Bar。

在本實(shí)用新型中，所述試驗(yàn)控制模塊，可以讓試驗(yàn)操作人員在人機(jī)界面上進(jìn)行手動(dòng)/自動(dòng)的切換，自動(dòng)狀態(tài)下可以輸入輸入終止壓力、上升斜率、下降斜率等條件；手動(dòng)輸入下，可以輸入充氣壓力、排氣、截止保壓等條件。

具體實(shí)現(xiàn)上，所述試驗(yàn)控制模塊可以集成設(shè)置到一個(gè)控制柜中，所述控制柜的輸入端為氣源，輸出端為夾鉗，整個(gè)控制操作只需在人機(jī)界面上完成。

在本實(shí)用新型中，具體實(shí)現(xiàn)上，所述試驗(yàn)控制模塊可以為中央處理器CPU、數(shù)字信號(hào)處理器DSP或者單片機(jī)MCU，所述試驗(yàn)控制模塊優(yōu)選為包括可編程控制器PLC和觸摸屏，所述觸摸屏與所述可編程控制器PLC相連接，用于讓試驗(yàn)操作人員輸入控制指令給所述可編程控制器PLC。

在本實(shí)用新型中，所述低溫壓力傳感器19和低溫力傳感器21與一個(gè)數(shù)據(jù)采集模塊通過(guò)信號(hào)線相連接，所述數(shù)據(jù)采集模塊用于在試驗(yàn)過(guò)程中，實(shí)時(shí)獲取所述低溫壓力傳感器19所輸出的第二低溫兩位兩通常閉電磁閥142的排氣口排出的氣壓值，以及獲取所述夾鉗20所輸出的夾緊力(即載荷值)，并且可以輸出夾鉗的低溫遲滯曲線。

在本實(shí)用新型中，具體實(shí)現(xiàn)上，所述數(shù)據(jù)采集模塊可以任意一種可以有效采集所述動(dòng)載荷力傳感器3和靜載荷力傳感器8所輸出的載荷數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)采集裝置，例如可以為泰斯特電子有限公司生產(chǎn)的型號(hào)為TST-5912的動(dòng)態(tài)信號(hào)測(cè)試分析系統(tǒng)，采樣頻率為100k，通道數(shù)為16通道。

基于以上技術(shù)方案可知，與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本實(shí)用新型提供的一種夾鉗的低溫壓力遲滯試驗(yàn)裝置，其具有以下的技術(shù)效果：

1、本實(shí)用新型提供的夾鉗的低溫壓力遲滯試驗(yàn)裝置，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、控制方便、易于安裝維護(hù)，針對(duì)試驗(yàn)功能要求，專門設(shè)計(jì)了對(duì)應(yīng)的控制柜，整個(gè)控制操作只需在人機(jī)界面上完成；

2、本實(shí)用新型將監(jiān)測(cè)模塊(包含力傳感器、壓力傳感器)放置到溫箱內(nèi)，選用了可靠的低溫力傳感器和壓力傳感器，使得測(cè)量結(jié)果更加真實(shí)；

3、本實(shí)用新型的試驗(yàn)控制模塊，可以在人機(jī)界面上進(jìn)行手動(dòng)/自動(dòng)的切換，自動(dòng)狀態(tài)下可以輸入輸入終止壓力、上升斜率、下降斜率等條件；手動(dòng)輸入下，可以輸入充氣壓力、排氣、截止保壓等條件，對(duì)單向閥7、氣動(dòng)比例閥8、第一常溫兩位兩通常閉電磁閥91和第二常溫兩位兩通常閉電磁閥92等分別發(fā)出控制信號(hào)進(jìn)行控制，滿足了試驗(yàn)需要的功能要求；

4、本實(shí)用新型可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)夾鉗的力傳感器和壓力傳感器的載荷值，并可以輸出夾鉗的低溫遲滯曲線。

基于上述技術(shù)方案可知，本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種簡(jiǎn)單、低成本、高效的應(yīng)用于夾鉗低溫壓力遲滯試驗(yàn)裝置，其在滿足不同試驗(yàn)條件的同時(shí)，使得整個(gè)試驗(yàn)在實(shí)施的過(guò)程中更加便捷，使得試驗(yàn)操作方法大幅度簡(jiǎn)化。本實(shí)用新型可以很好地運(yùn)用于檢測(cè)夾鉗在低溫環(huán)境下充氣和排氣過(guò)程中的夾緊力特性，即得到夾鉗的低溫遲滯曲線，其最低溫度環(huán)境能達(dá)到-70℃，測(cè)試力最大10T，氣壓控制精度在0.05bar。

綜上所述，與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本實(shí)用新型提供的一種夾鉗的低溫壓力遲滯試驗(yàn)裝置，其可以讓試驗(yàn)操作人員方便、可靠地對(duì)夾鉗在低溫下的力學(xué)性能進(jìn)行檢測(cè)，試驗(yàn)操作方便、快捷，提高夾鉗的檢測(cè)質(zhì)量和效率，有利于廣泛的生產(chǎn)應(yīng)用，具有重大的生產(chǎn)實(shí)踐意義。

以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。