[發明專利]高速列車制動盤泵風效應及動態散熱特性試驗裝置

有效

• 申請號: 201310060446.9
• 申請日: 2013-02-26
• 公開（公告）號: CN103175700A
• 公開（公告）日: 2013-06-26
• 發明（設計）人: 左建勇;朱曉宇
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: G01M17/08
• 分類號: G01M17/08
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 吳林松

1.一種高速列車制動盤泵風效應及動態散熱特性試驗裝置，其特征在于：包括固定單元、制動盤驅動與檢測單元、被測制動盤與試驗測試單元、熱載荷輸入單元、風載荷輸入與檢測單元、控制單元；

制動盤驅動與檢測單元、固定單元連接，實現不同制動初速、不同制動模式下的真實的制動盤轉動狀態模擬、制動盤所受轉矩大小參數的檢測；被測制動盤安裝在制動盤驅動與檢測單元上；熱載荷輸入單元安裝在固定單元上，通過非接觸式平面渦流感應加熱方式來模擬制動盤在制動過程中的熱載荷輸入；風載荷輸入與檢測單元與固定單元連接，用于真實模擬被測對象周圍的空氣流場作用。

2.如權利要求1所述的試驗裝置，其特征在于：所述固定單元包括固定架（9）、滾動軸承（10）和扣件（5），對制動盤驅動軸（32）進行固定；固定架（9）與地基連接，制動盤轉動軸放置于固定架上，用扣件（5）通過螺栓與固定架（9）連接，制動盤轉動軸與固定架（9）和扣件（5）間安裝滾動軸承（10）。

3.如權利要求1所述的試驗裝置，其特征在于：所述制動盤驅動與檢測單元包括制動盤驅動單元伺服電機（1）、制動盤驅動單元伺服電機編碼器（2）、制動盤驅動單元伺服電機聯軸器（3）、制動盤驅動單元減速離合器（4）、制動盤驅動單元支撐臺（12）以及制動盤驅動軸（32），制動盤驅動與檢測單元安裝于支撐臺（12）上，支撐臺（12）與地基連接。制動盤驅動單元伺服電機（1）通過編碼器（2）、聯軸器（3）和減速離合器（4）與制動盤轉動軸右端相連，通過伺服電機（1）的驅動帶動制動盤（6）的轉動；編碼器（2）用于測量伺服電機（1）的轉速；制動盤轉動軸左端與制動盤編碼器（7）相連，編碼器（7）安裝于制動盤編碼器支撐架（8）上，制動盤編碼器支撐架（8）與固定架（9）固接，編碼器（7）用于測量制動盤的轉動速度。

4.如權利要求1所述的試驗裝置，其特征在于：所述被測制動盤與試驗測試單元包括制動盤（6）、制動盤編碼器（7）、制動盤編碼器支撐架（8）、用于測試制動盤溫升的第一至第五紅外傳感器（16、28、29、30、33）、試驗樣件制動盤（31）；第一至第五紅外溫度傳感器（（16、28、29、30、33）分布于制動盤周圍遠離出風口邊界以免干擾空氣流場，用于測量制動盤的第一至第五測點（A、B、C、D、E）的溫度實時變化，第一至第五紅外傳感器（16、28、29、30、33）與制動盤不接觸，第一至第五紅外傳感器（16、28、29、30、33）安裝在傳感器固定臺（34）上，傳感器固定臺與地基固接；在制動盤兩側各有兩點徑向位置不同的第一至第四溫度檢測點（A、B、D、E），散熱筋處有第五檢測點（C）；試驗樣件制動盤的散熱筋通風口被堵住以消除泵風效應。

5.如權利要求1所述的試驗裝置，其特征在于：所述熱載荷輸入單元包括熱載荷輸入單元支撐臺（11）、非接觸式平面渦流感應加熱器（13）、非接觸式平面渦流感應加熱器固定架（14）、線圈（17），熱載荷輸入單元安裝于支撐臺（11）上，置于制動盤一側，非接觸式平面渦流感應加熱器（13）置于制動盤摩擦面兩側，與制動盤盤面保持一定間隙；非接觸式平面渦流感應加熱器（13）通過固定架（14）與支撐臺（11）固接，非接觸式平面渦流感應加熱器（13）上嵌有線圈（17）。

6.如權利要求1所述的試驗裝置，其特征在于：所述風載荷輸入與檢測單元包括風速傳感器（18）、風載荷輸入單元伺服電機（19）、風載荷輸入單元伺服電機編碼器（20）、風載荷輸入單元伺服電機聯軸器（21）、風載荷輸入單元伺服電機減速器（22）、葉輪編碼器（23）、風載荷輸入單元支撐臺（24）、葉輪（25）、空氣導流管道（26）、空氣導流管道支撐臺（27），風載荷輸入單元安裝于支撐臺（24）上，置于制動盤另一側，與熱載荷輸入單元相對于制動盤對稱安裝；伺服電機（19）通過編碼器（20）、聯軸器（21）、減速器（22）、編碼器（23）與葉輪（25）相連，葉輪（25）位于空氣導流管道（26）中，伺服電機（19）帶動葉輪（25）轉動抽取外界空氣進入導流管道（26）經導流作用形成空氣流場以模擬列車制動中制動盤受到的實際空氣流場；風速傳感器（18）安裝于導流管出風口用于測量空氣流場速度，編碼器（20）、（23）分別用于測量伺服電機（19）和葉輪（25）的轉速。