铁路货车制动缸的测试装置及水压试验方法与流程

本发明涉及铁路运输设备技术领域，具体而言，涉及一种铁路货车制动缸的测试装置及水压试验方法。

背景技术：

制动缸是铁路车辆制动装置的最终执行元件，目前铁路车辆制动缸的缸体有旋压组焊、铸造、拉深组焊等几种形式，但缸体成品均有水压试验要求，需要采用不低于1MPa的水压进行水压试验，检测缸体及焊缝有无变形、裂损、漏泄。一旦缸体强度不足或焊缝开裂则容易造成车辆制动失效，酿成运用安全事故，因此水压试验对于铁路车辆制动缸制造有重要意义。现有技术中的水压测验装置的结构如图1所示，水压测试装置包括：水箱1’和高压水泵2’连接，高压水泵2’与铁路货车制动阀4’连接，其中，连接管路上设置有压力泵。高压水泵2’对水箱1’中的水进行加压，加压后的水进入至铁路货车制动阀4’内进行水压试验，并且试验压力通过压力泵3’显示。试验结束后水通过排水管路排出。现有技术中的测试装置有以下问题：

第一，上述须采用加压水泵，现场需要接电，安全性不高。第二，测试装置需要额外对缸体施加压紧力，抵消缸体内充水后水压的压力，操作过程较为复杂。

技术实现要素：

本发明的主要目的在于提供一种铁路货车制动缸的测试装置及水压试验方法，以解决现有技术中的铁路货车的水压测试装置操作复杂，安全性不高的问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种铁路货车制动缸的测试装置，包括：水箱；连通管路，连通管路的一端与水箱连接，连通管路的另一端与待测试铁路货车制动缸的无杆腔连通；开关装置，设置在连通管路上；驱动装置，驱动装置与待测试铁路货车制动缸的活塞杆连接，驱动装置驱动活塞杆伸出或者缩回。

进一步地，测试装置还包括：测压装置，设置在连通管路上。

进一步地，测压装置为压力表。

进一步地，驱动装置包括：摆杆，摆杆的第一端与活塞杆连接；驱动件，驱动件与摆杆的第二端连接并驱动摆杆摆动；固定座，摆杆的中部与固定座铰接。

进一步地，驱动件为风缸或者液压缸。

进一步地，测试装置还包括：限位部，限位部与摆杆配合并限定活塞杆的极限位置。

进一步地，驱动装置还包括：转轴，摆杆通过转轴可转动地设置在固定座上。

进一步地，开关装置为塞门。

进一步地，待测试铁路货车制动缸还包括缸体和活塞，活塞设置在缸体内并将缸体分隔为无杆腔和有杆腔，活塞和缸体之间设置有密封结构。

进一步地，密封结构为密封圈。

另一方面，本发明还提供了一种铁路货车制动缸的水压试验方法，水压试验方法包括：步骤S1：打开开关装置，驱动装置驱动活塞杆伸出，以将水箱内的水吸入至待测试铁路货车制动缸的无杆腔内；步骤S2：关闭开关装置，驱动装置驱动活塞杆缩回并增大无杆腔内的水压，通过测压装置得到无杆腔内的压力的数值；步骤S3：打开开关装置，驱动装置驱动活塞杆缩回，以使无杆腔内的水排回至水箱内。

应用本发明的技术方案，当需要对铁路货车制动缸进行水压测试时，首先将开关装置打开，驱动装置驱动活塞杆伸出，此时水箱内的水被吸入至无杆腔内。然后关闭开关装置，驱动装置驱动活塞杆缩回，实现制动缸上压测试。最后打开开关装置，使水排回至水箱。上述结构通过制动缸的自身结构实现吸水、上压排水，进而不必在使用高压水泵，提高设备的安全性。同时也不必在对制动缸提供压紧力，进而简化操作。因此本发明的技术方案解决了现有技术中的铁路货车的水压测试装置操作复杂，安全性不高的问题。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了现有技术中的铁路货车制动缸的水压测试设备的结构示意图；

图2示出了根据本发明的铁路货车制动缸的测试装置的实施例的吸水时的操作示意图；

图3示出了图2中的测试装置在加压时的操作示意图；

图4示出了图2中的测试装置在卸压时的操作示意图；以及

图5示出了图2中的测试装置与铁路货车制动阀的安装示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

1’、水箱；2’、高压水泵；3’、压力泵；4’、铁路货车制动阀；10、水箱；20、连通管路；30、测试铁路货车制动缸；31、无杆腔；32、活塞；33、活塞杆；34、缸体；35、有杆腔；40、开关装置；50、驱动装置；51、摆杆；52、驱动件；60、测压装置；70、限位部；80、固定座；81、转轴；90、密封结构。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

制动缸是铁路车辆制动装置的最终执行元件，目前铁路车辆制动缸的缸体有旋压组焊、铸造、拉深组焊等几种形式，但缸体成品均有水压试验要求，需要采用不低于1MPa的水压进行水压试验，检测缸体及焊缝有无变形、裂损、漏泄。一旦缸体强度不足或焊缝开裂则容易造成车辆制动失效，酿成运用安全事故，因此水压试验对于铁路车辆制动缸制造有重要意义。现有技术中的水压测验装置的结构如图1所示，水压测试装置包括：水箱1’和高压水泵2’连接，高压水泵2’与铁路货车制动阀4’连接，其中，连接管路上设置有压力泵。高压水泵2’对水箱1’中的水进行加压，加压后的水进入至铁路货车制动阀4’内进行水压试验，并且试验压力通过压力泵3’显示。试验结束后水通过排水管路排出。现有技术中的测试装置有以下问题：第一，上述须采用加压水泵，现场需要接电，安全性不高。第二，测试装置需要额外对缸体施加压紧力，抵消缸体内充水后水压的压力，操作过程较为复杂。为了解决上述问题，本申请提供了一种铁路货车制动缸的测试装置，具体结构如下：

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本申请及其应用或使用的任何限制。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本申请的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：图1示出了现有技术中的铁路货车制动缸的水压测试设备的结构示意图；图2示出了根据本发明的铁路货车制动缸的测试装置的实施例的吸水时的操作示意图；图3示出了图2中的测试装置在加压时的操作示意图；图4示出了图2中的测试装置在卸压时的操作示意图；图5示出了图2中的测试装置与铁路货车制动阀的安装示意图。

如图2至图4所示，本申请的铁路货车制动缸的测试装置包括水箱10、连通管路20、开关装置40和驱动装置50。其中，连通管路20的一端与水箱10连接，连通管路20的另一端与待测试铁路货车制动缸30的无杆腔31连通。开关装置40设置在连通管路20上。驱动装置50与待测试铁路货车制动缸30的活塞32的活塞杆33连接，驱动装置50驱动活塞杆33伸出或者缩回。

应用本实施例的技术方案，当需要对铁路货车制动缸进行水压测试时，首先将开关装置40打开，驱动装置50驱动活塞杆伸出，此时水箱10内的水被吸入至无杆腔31内。然后关闭开关装置40，驱动装置50驱动活塞杆33缩回，实现制动缸上压测试。最后打开开关装置40，使水排回至水箱10。上述结构通过制动缸的自身结构实现吸水、上压排水，进而不必在使用高压水泵，提高设备的安全性。同时也不必在对制动缸提供压紧力，进而简化操作。因此本实施例的技术方案解决了现有技术中的铁路货车的水压测试装置操作复杂，安全性不高的问题。

如图2所示，在本实施例的技术方案中，测试装置还包括测压装置60，测压装置60设置在连通管路20上。具体地，测压装置60设置在连通管路20上，并且测压装置60能够测量连通管路20内的水压。如图3所示，当测试装置加压时，由于无杆腔31和连通管路20连通。因此测量连通管路20内的压力也即测量到了无杆腔31内的压力，进而实现对制动缸的压力检测。

优选地，测压装置60为压力表。压力表连接在连通管路20，并使操作人员能够随时读取压力表的数值。

如图2所示，在本实施例的技术方案中，驱动装置50包括摆杆51和驱动件52。其中，摆杆51的第一端与活塞杆33连接，驱动件52与摆杆51的第二端连接并驱动摆杆51摆动。具体地，摆杆51可转动地设置，摆杆51的两端相对于其中部可摆动。驱动件52的驱动端与摆杆51的第二端连接并驱动摆杆51的第一端摆动。摆杆51的第一端与活塞杆33连接。从图2至图4可以看到，当摆杆51朝向顺时针摆动时，活塞杆33被向外拉，也即活塞杆33被驱动处于伸出状态。此时无杆腔31内产生负压，进而将水箱10内的水吸入。当摆杆51朝向逆时针摆动时，活塞杆33被向回推，也即活塞杆33被驱动处于缩回位置。此时，若开关装置40被关闭，制动缸内被加压，若开关装置40被打开，则无杆腔31内的水被排出。

如图2所示，在本实施例的技术方案中，驱动件52为风缸或者液压缸。其中，风缸或者液压缸都具有缸体和推杆，推杆与摆杆51的第二端连接并驱动摆杆51摆动。当然，驱动件52也可以选用现有技术中的其他的常规驱动结构，例如步进电机等。

如图2所示，在本实施例的技术方案中，测试装置还包括限位部70，限位部70与摆杆51配合并限定摆杆51的摆动位置。具体地，限位部70位于摆杆51的外侧并限定摆杆51沿顺时针方向的摆动极限位置。进一步地，限位部70位于摆杆51的第一端，并且活塞杆33和限位部70分别位于摆杆51的两侧。

如图2所示，在本实施例的技术方案中，测试装置还包括固定座80和转轴81，摆杆51通过转轴81可转动地设置在固定座80上。上述结构实现了摆杆51的摆动设置，并使摆杆51的两端可绕其中心位置摆动。

优选地，开关装置40为塞门。塞门结构简单，便于实现开关操作。当然，开关装置40也可以选用其他的阀门结构。

如图2和图5所示，在本实施例的技术方案中，待测试铁路货车制动缸30还包括缸体34，活塞32设置在缸体34内并将活塞32分隔为无杆腔31和有杆腔35，活塞32和缸体34之间设置有密封结构90。具体地，当缸体34被加压时，无杆腔31内的水压的压力传递到密封结构90上，进而使得密封结构90的密封效果更好。

优选地，密封结构90为密封圈。密封圈为“O”型密封圈或者唇形密封圈。密封圈套设在活塞32外并与缸体34的内侧壁密封配合。

进一步地，当需要对管路进行水压测试时，可以将被测试管路连接在连通管路20上，并使被测试管路位于开关装置40和制动缸之间，即可实现对测试管路的加压。

本申请还提供了一种铁路货车制动缸的水压试验方法，水压试验方法包括：步骤S1：打开开关装置40，驱动装置50驱动活塞杆33伸出，以将水箱10内的水吸入至待测试铁路货车制动缸30内；步骤S2：关闭开关装置40，驱动装置50驱动活塞杆33缩回；步骤S3：打开开关装置40，驱动装置50驱动活塞杆33缩回，以使待测试铁路货车制动缸30内的水排回至水箱10内。

根据上述结构，本申请的铁路货车制动缸的测试装置有以下特点：

本申请主要为了解决两个问题：一是取消加压泵，实现现场无电作业，避免漏电等安全隐患；二是合理利用能量，利用试验时的水压压力进行密封，免去额外施加的压紧力。将试压件安装在本装置上，将活塞塞入缸体内腔推至底部，水箱内注满水。

(1)吸水：打开塞门，双向风缸推动杠杆带动活塞右移，由于活塞上套有两个相背安装的唇形密封圈，活塞右移时活塞上右侧的唇形密封圈隔绝空气进入活塞左侧，因而在活塞左侧形成真空，外界大气压力将水箱内水压入缸体内，随着活塞不断右移，水箱内水将不断被压入缸体内，直至受达限位挡限制不能再右移。

(2)加压：关闭塞门，双向风缸换向，推动杠杆带动活塞左移，由于活塞上左侧的唇形密封圈隔绝左侧液体流向右侧，活塞左移时压缩左侧液体。由于进水塞门已关闭，液体也无法流回水箱，因此缸体内液体将在活塞的压缩下产生压强以抵消活塞左侧来自双向风缸的压力，压强将在压力表中显示出来。通过改变双向风缸压力或改变杠杆比例则可使缸体内液体产生不同的压强。

本申请的铁路货车制动缸的测试装置具有以下优点：

(1)免去高压水泵，只需压力空气即可实现打压，实现了无电作业，结构简单造价低，操作简单方便，作业过程安全可靠。

(2)借助双向密封装置和注射器原理将内腔压力转换为密封力合夹紧力，作业过程中能源消耗大大减少。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。