用于制动力试验台的测量力的设备和方法技术

本发明专利技术涉及一种用于制动力试验台的测量力的设备，其中，制动力试验台具有制动器促动器(20)和固定的框架(30)。所述设备包括：促动器保持器(110)，该促动器保持器构成为用于保持制动器促动器(20)；框架固定器(120)，该框架固定器构成为用于能实现紧固在框架(30)上；和力测量装置(130)，该力测量装置将促动器保持器(110)与框架固定器(120)连接。所述力测量装置构成为用于检测在车轮制动时在促动器保持器(110)和框架固定器(120)之间起作用的至少两个力或转矩(F1、F2)。

Equipment and Method for Measuring Force of Brake Force Test-bed

The invention relates to a device for measuring the force of a brake force test stand, in which the brake force test stand has a brake actuator (20) and a fixed frame (30). The device comprises a actuator retainer (110), which is composed of a brake retainer (20); a frame retainer (120), which is used to achieve fastening to the frame (30); and a force measuring device (130), which is composed of a actuator retainer (110) and a frame retainer (120). Connect. The force measuring device is composed of at least two forces or torques (F1, F2) acting between the actuator retainer (110) and the frame fixer (120) during wheel braking.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于制动力试验台的测量力的设备和方法
本专利技术涉及一种用于制动力试验台的测量力的设备和方法，并且尤其是涉及一种用于在摩擦试验台中测量制动力矢量的设备。
技术介绍
摩擦试验台或者说测力计试验台现今通常用于系统性研究制动衬片和制动盘组成的摩擦副。在此，典型地连续测量转矩、转速和有可能压紧力。借助限定的摩擦半径(从中心点到制动力作用到车轮上所在的那个点的距离)，基于此计算摩擦系数。在这些试验台中将制动器促动器固定地与试验台的框架连接并且在不改变制动器促动器位置的情况下进行测量。图6示出一个用于检验制动系统的摩擦的测力计试验台的例子。试验体501包括旋转部分(车轮或制动盘或者二者的组合)和静止部分(制动钳、车轮制动单元等)。电机514将飞轮组511加速到所希望的速度。各飞轮511可以单独地或共同地与一根轴504连接，以便提供应被制动的质量。电机514在此可以作为附加的制动器起作用或者同样可以模拟附加的制动质量。转动的试验试样501通过操作制动器促动器503而制动飞轮511和电机514。制动器促动器503紧固在制动器框架502上，该制动器框架具有与轴504同中心的保持器。制动器框架502在转动方向上由力变换器507保持在框架512上。利用测量的力可以确定制动转矩并且计算在制动盘和制动蹄块之间的摩擦系数。试验试样501在此定位在测试腔506中，在该测试腔中模拟与列车速度相应的环境和气流505，以便为测试产生真实的条件。除了制动转矩和制动钳力之外，在试验试样501中使用测量传感器用于测量温度，如果必要的话，用于在特别关注的位置处测量应力。遥测技术系统509将测量结果从旋转的试验试样501传输给接收仪器。除了动态制动测试之外，还有静态测试(例如用于驻车制动器)。为了这种类型的测试，测力计装备有单独的驻车制动装置508，该驻车制动装置在测力计静止时将转矩施加到轴504上，并且更确切地说利用施加到制动器促动器503上的驻车制动力。所有装置紧固在框架512上，该框架附加地使结构稳定。在过载情况下或者在紧急情况下，测力计具有不同的安全特征，以便尽可能快地使试验试样停下。所示出的常规设备具有如下缺点或问题。典型地在真实条件下是这样的，即，单位面积压力的分布在制动期间不是恒定的，而是随着时间而变化。因此，摩擦半径和制动力的方向同样变化。如果这些方向或变化不是已知的，则不能正确地确定摩擦系数。此外，在实践中经常发生如下情况，即，在促动器和制动盘之间的相对运动导致制动力矢量改变。这例如在铁轨-转向架相向弹动时出现。这样的条件在常规的标准试验台中不能在没有较大耗费的情况下实现。
技术实现思路
因此，存在这样改进现有试验台的需求，使得能够避免所提到的问题。上述技术问题通过一种根据权利要求1或权利要求6所述的用于测量力的设备和一种根据权利要求12或权利要求14所述的用于测量力的方法解决。从属权利要求涉及独立权利要求之技术方案的有利的进一步改进方案。本专利技术涉及一种用于制动力试验台的测量力的设备，其中，该制动力试验台具有制动器促动器和固定的框架。所述设备包括：促动器保持器，该促动器保持器构成为用于保持制动器促动器；框架固定器，该框架固定器构成为用于能实现紧固在固定的框架上；和力测量装置，该力测量装置将促动器保持器与框架固定器连接。该力测量装置构成为用于检测在车轮制动时在促动器保持器和框架固定器之间起作用的至少两个力或转矩。制动力试验台例如是测力计试验台(例如如之前所描述的测力计试验台那样)，该测力计试验台能测量制动转矩。固定的框架建立固定的参考基准，从而该框架除了可选的减振之外可以看作是不可动的，以便根据力测量来承受制动转矩。所述至少两个力不必是平移力或直线力，而是同样可以是转矩或转动力。所述至少两个力例如可以通过如下方式来表征，即，涉及在不同方向上起作用的两个直线力或者涉及绕不同的转动轴线起作用的转矩。按照进一步的实施例，所述力测量装置包括至少两个力传感器，所述力传感器构成为用于检测在促动器保持器和框架固定器之间的平移力或转矩。力测量装置例如可以设置在促动器保持器上的第一点与框架固定器上的第二点之间，以便测量在这两个点之间起作用的力。在此，所述至少两个力传感器例如构成为用于彼此独立地测量所述至少两个力。在其之间测量力的这两个点例如是固定点，固定件可以紧固在所述固定点上，所述固定件形成一个基础，以便例如借助能相对移动的/变形的连接结构进行力测量。该测量尤其是可以在制动测试期间进行并且可以设有控制单元用于控制测量。可选地，所述至少两个力传感器同样可以检测在促动器保持器和框架固定器之间的至少一个转动。按照进一步的实施例，所述至少两个力传感器成对地设置在促动器保持器和框架固定器的多个点上，用以在所述多个点处分别检测两个彼此垂直起作用的力分量。例如，促动器保持器和/或框架固定器可以分别具有板，并且所述至少两个力传感器设置在促动器保持器的板上的固定点和框架固定器的板上的固定点之间。按照进一步的实施例，所述设备包括如下的力传感器，该力传感器构成为用于测量在框架固定器和固定的框架之间的转矩。该力传感器例如可以是类似的如在常规的测力计试验台中存在的力变换器(转换器)。按照进一步的实施例，所述设备包括运动装置，该运动装置构成为用于使框架固定器相对于固定的框架沿至少一个方向移动或(绕至少一个转动轴线)转动。运动装置尤其是构成为用于在制动测试期间实施相应的运动。例如，为此可以使用示例性的控制单元，该控制单元操控运动装置，从而在制动力试验台上的制动测试期间使框架固定器相对于固定的框架沿一个或多个方向以预定的方式移动或者绕一个或多个方向转动。例如，这可以相继进行，从而首先沿某一方向移动，然后沿另一方向移动或者绕另一轴线转动。本专利技术同样涉及另一种用于在制动力试验台中测量力的设备，其中，制动力试验台也具有制动器促动器和固定的框架。该另一种设备包括：框架固定器，该框架固定器构成为用于能实现在制动器促动器和固定的框架之间的耦联；和运动装置，该运动装置构成为用于使框架固定器相对于固定的框架沿至少一个方向移动或用于使框架固定器例如绕至少一个转动轴线转动。按照进一步的实施例，该另一种设备包括：促动器保持器，该促动器保持器构成为用于保持制动器促动器；和力测量装置，该力测量装置将促动器保持器与框架固定器连接。该力测量装置例如构成为用于检测在车轮制动时在促动器保持器和框架固定器之间起作用的至少两个力。该力测量可以按与在之前描述的力测量中相同的方式进行。按照进一步的实施例，所述运动装置构成为用于使促动器保持器沿至少一个空间方向移动或围绕至少一个转动轴线转动。按照进一步的实施例，所述制动力试验台还包括用于要制动的车轮的车轮保持器，并且所述运动装置例如包括至少两个轨道和/或至少一个楔形结构，用以使促动器保持器沿至少一个水平方向和/或竖直方向相对于车轮保持器移动或绕其转动。水平面/水平方向例如可以相对于正常的车轮转动运动来定义，亦即，车轮转动轴线在水平面内。与此相应地，竖直方向是与此垂直的方向(例如沿重力方向定向)。按照进一步的实施例，所述至少一个楔形结构具有四个楔形结构，这四个楔形结构耦联在框架固定器的四个点上，其中，这四个点在一个水平面内围绕促动器保持器设置，使得在操作所述运动装置时本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于制动力试验台的测量力的设备，其中，制动力试验台具有制动器促动器(20)和固定的框架(30)，其特征在于：——设有促动器保持器(110)，该促动器保持器构成为用于保持制动器促动器(20)；——设有框架固定器(120)，该框架固定器构成为用于能实现紧固在固定的框架(30)上；——设有力测量装置(130)，该力测量装置将促动器保持器(110)与框架固定器(120)连接并且构成为用于检测在车轮制动时在促动器保持器(110)和框架固定器(120)之间起作用的至少两个力或转矩(F1、F2)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.02.03 DE 102016101838.41.用于制动力试验台的测量力的设备，其中，制动力试验台具有制动器促动器(20)和固定的框架(30)，其特征在于：——设有促动器保持器(110)，该促动器保持器构成为用于保持制动器促动器(20)；——设有框架固定器(120)，该框架固定器构成为用于能实现紧固在固定的框架(30)上；——设有力测量装置(130)，该力测量装置将促动器保持器(110)与框架固定器(120)连接并且构成为用于检测在车轮制动时在促动器保持器(110)和框架固定器(120)之间起作用的至少两个力或转矩(F1、F2)。2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于：所述力测量装置(130)具有至少两个力传感器(131、132、……)，所述力传感器构成为用于检测在促动器保持器(110)和框架固定器(120)之间的平移力或转矩。3.根据权利要求2所述的设备，其特征在于：所述至少两个力传感器(131、132、……)成对地设置在促动器保持器(110)的和框架固定器(120)的多个点上，用以在所述多个点处分别检测两个彼此垂直起作用的力分量。4.根据上述权利要求之一所述的设备，其特征在于：设有力传感器，该力传感器构成为用于测量在框架固定器(120)和固定的框架(30)之间的转矩。5.根据上述权利要求之一所述的设备，其特征在于：设有运动装置(140)，该运动装置构成为用于使框架固定器(120)相对于固定的框架(30)沿至少一个方向移动或转动。6.用于制动力试验台的测量力的设备，其中，制动力试验台具有制动器促动器(20)和框架(30)，其特征在于：设有框架固定器(120)，该框架固定器构成为用于能实现在制动器促动器(20)和框架(30)之间的耦联；并且设有运动装置(140)，该运动装置构成为用于使框架固定器(120)相对于框架(30)沿至少一个方向移动或转动。7.根据权利要求6所述的设备，其特征在于：设有促动器保持器(110)，该促动器保持器构成为用于保持制动器促动器(20)；并且设有力测量装置(130)，该力测量装置将促动器保持器(110)与框架固定器(120)连接并且构成为用于检测在车轮制动时在促动器保持器(110)和框架固定器(120)之间起作用的至少两个力或转矩(F1、F2)。8.根据权利要求5或7之一所述的设备，其特征在于：所述运动装...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·玛蒂厄，MG·埃尔斯托尔普夫，F·索库普，C·艾布纳，F·黑尔默，S·青克勒，
申请(专利权)人：克诺尔轨道车辆系统有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE