氣動制動控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型屬于慣性制動技術，具體涉及一種恒定制動壓力和力矩輸出的氣動制動控制系統(tǒng)。所述氣動制動控制系統(tǒng)包括安全溢流閥，溢流減壓閥，壓力表，外先導電磁換向閥，氣壓控制壓力傳感器，制動壓力關閉閥，制動氣壓壓力變送器，被試制動器端壓力變送器，被試制動器制動氣室，力矩傳感器，氣源，比例流量閥、膨脹式消音箱、控制計算機。本實用新型通過監(jiān)測被試制動器制動壓力和扭矩，調節(jié)制動氣壓壓力，維持被試制動器制動壓力或力矩的恒定不變，在控制過程中，采用RTX實時操作系統(tǒng)與PID控制技術結合，使測控系統(tǒng)具有極高響應速度和控制精度。
【專利說明】
氣動制動控制系統(tǒng)
技術領域
[0001]本實用新型屬于慣性制動技術，具體涉及一種恒定制動壓力和力矩輸出的氣動制動控制系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]為考核道路、軌道交通車輛氣動制動器性能，需要在對其進行性能試驗的慣性式試驗臺架上進行恒定制動壓力、恒定制動扭矩的制動性能試驗，以檢測氣動制動器在此兩種工控下的制動性能指標。
[0003]當前，國內外制動器性能檢測試驗標準對于制動器檢測過程中的恒定制動壓力、恒定制動扭矩控制技術都有一定要求。因此，為滿足國內外制動器試驗標準所要求的性能試驗，恒定制動壓力、恒定制動扭矩系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)已十分重要。
[0004]國內外制動器試驗臺如今采用的制動方式基本可以分為氣壓制動和液壓制動。氣動制動系統(tǒng)由于其結構簡單緊湊、定位精度高、成本低等優(yōu)點，為很多制動器試驗臺廠商所選用。氣壓制動系統(tǒng)除為制動器試驗臺提供恒力矩制動控制功能外，還可提供滿足國內制動器試驗標準所要求的恒壓制動控制功能。
[0005]氣動恒壓和恒扭制動技術作為制動器試驗臺產(chǎn)品譜系的一項核心技術，是國內外眾多制動器試驗臺產(chǎn)品廠家所必須攻克的技術難題。但是氣動也存在空氣壓縮比較大、響應遲滯等先天缺陷:
[0006]?由于空氣是可壓縮的，因此氣壓傳動系統(tǒng)穩(wěn)定性差，給位置控制和速度控制精度帶來很大影響；
[0007]?不宜獲得較大的推力或轉矩；
[0008]?噪聲大，尤其在聲速排氣時，需要加裝消聲器；
[0009]?因工作介質空氣本身沒有潤滑性，須在氣路中設置給油潤滑裝置。
[0010]近些年，氣動產(chǎn)品向體積小、重量輕、功耗低、組合集成化方向發(fā)展，執(zhí)行元件向種類多、結構緊湊、定位精度高方向發(fā)展;氣動元件與電子技術相結合，向智能化方向發(fā)展;氣動兀件性能向1?速、尚頻、尚響應、尚壽命、耐1?溫、耐1?壓方向發(fā)展。

【發(fā)明內容】

[0011]本實用新型的目的是:提供一種能恒定輸出制動壓力和力矩的氣動制動控制系統(tǒng)，把傳感器信號傳輸至工業(yè)控制計算機端，并通過軟件算法來保證壓力盒力矩輸出的穩(wěn)定和精度。
[0012]本實用新型的實施方案是:一種氣動制動控制系統(tǒng)，其包括安全溢流閥1、溢流減壓閥2、壓力表3、外先導電磁換向閥4、氣壓控制壓力傳感器5、制動壓力關閉閥6、制動氣壓壓力變送器7、被試制動器端壓力變送器8、力矩傳感器10、氣源11、比例流量閥12、膨脹式消音箱13、控制計算機14，其中，氣源11輸出分兩路，一路上順次設置有溢流減壓閥2和壓力表3，另一路上設置比例流量閥12，所述比例流量閥12分別與安全溢流閥1、外先導電磁換向閥4連接，所述外先導電磁換向閥4順次連接有氣壓控制壓力傳感器5、制動壓力關閉閥6、制動氣壓壓力變送器7、被試制動器端壓力變送器8、被試制動器制動氣室9、力矩傳感器10，控制計算機分別與氣壓控制壓力傳感器5、制動壓力關閉閥6、制動氣壓壓力變送器7、力矩傳感器10、比例流量閥12連接以接受并處理相應信號，另外，膨脹式消音箱(13)與外先導電磁換向閥(4)和比例流量閥(12)連通。
[0013]控制計算機包含相互連接的采集板卡和輸出板卡，采集板卡分別與氣壓控制壓力傳感器5、制動壓力關閉閥6、制動氣壓壓力變送器7、力矩傳感器10、比例流量閥12連接。
[0014]本實用新型的優(yōu)點是:本實用新型結構緊湊，易于安裝；控制精度及頻率響應較高。通過工程項目的實際應用，該裝置運行可靠，數(shù)據(jù)穩(wěn)定，無干擾波動。
【附圖說明】
[0015]圖1是本實用新型的結構不意圖；
[0016]其中，安全溢流閥I，溢流減壓閥2，壓力表3，外先導電磁換向閥4，氣壓控制壓力傳感器5，制動壓力關閉閥6，制動氣壓壓力變送器7，被試制動器端壓力變送器8，被試制動器制動氣室9，力矩傳感器10，氣源11，比例流量閥12，膨脹式消音箱13，控制計算機14。
【具體實施方式】
[0017]下面結合附圖和實施例對本實用新型做進一步說明:
[0018]本實用新型氣動制動控制系統(tǒng)包括控制計算機、信號傳感器、執(zhí)行機構、氣動恒力矩制動系統(tǒng)。
[0019]其中，信號傳感器:用于將各個物理量轉換為采集板卡可以識別的信號，包含氣壓傳感器、扭矩傳感器、溫度傳感器。
[0020]執(zhí)行機構:執(zhí)行機構為比例流量閥，由控制計算機(采用工業(yè)控制計算機)通過模擬接口驅動，實現(xiàn)線性調節(jié)，用于控制氣體流量從而實現(xiàn)壓力和扭矩控制。
[0021 ]氣動恒壓力和恒力矩制動系統(tǒng):被試制動器氣室。
[0022]請參閱圖1，下面給出本實用新型氣動制動控制系統(tǒng)的具體結構，其包括安全溢流閥1、溢流減壓閥2、壓力表3、外先導電磁換向閥4、氣壓控制壓力傳感器5、制動壓力關閉閥
6、制動氣壓壓力變送器7、被試制動器端壓力變送器8、力矩傳感器10、氣源11、比例流量閥12、膨脹式消音箱13、控制計算機14，其中，氣源11輸出分兩路，一路上順次設置有溢流減壓閥2和壓力表3，另一路上設置比例流量閥12，所述比例流量閥12分別與安全溢流閥1、外先導電磁換向閥4連接，所述外先導電磁換向閥4順次連接有氣壓控制壓力傳感器5、制動壓力關閉閥6、制動氣壓壓力變送器7、被試制動器端壓力變送器8、被試制動器制動氣室9、力矩傳感器10。所述膨脹式消音箱13分別與外先導電磁換向閥4和比例流量閥12連通。
[0023]控制計算機包含相互連接的采集板卡和輸出板卡，采集板卡分別與氣壓控制壓力傳感器5、制動壓力關閉閥6、制動氣壓壓力變送器7、力矩傳感器10、比例流量閥12連接。所述控制計算機為整個控制系統(tǒng)的核心，用于實現(xiàn)信號采集、軟件控制算法和控制輸出的功能，由于整個系統(tǒng)對于信號采集頻率及控制頻率響應要求較高，控制計算機采用實時操作系統(tǒng)。
[0024]本實用新型通過監(jiān)測被試制動器制動壓力和扭矩，調節(jié)制動氣壓壓力，維持被試制動器制動壓力或力矩的恒定不變。本實用新型技術采用氣動流量控制技術，結合計算機高速測控及實時PID軟件技術，使氣動制動壓力調節(jié)、制動扭矩輸出控制速率達到毫秒級，可精確控制氣動制動壓力、壓力施加速率，其快速調節(jié)能力結合制動扭矩的反饋測量形成閉環(huán)，由計算機軟件的實時數(shù)字式PID控制，使測量系統(tǒng)具有極高響應速度和控制精度，完美實現(xiàn)了氣動制動器的恒定制動壓力或恒定制動扭矩制動。
【主權項】
1.一種氣動制動控制系統(tǒng)，其特征在于，包括安全溢流閥(I)、溢流減壓閥(2)、壓力表(3)、外先導電磁換向閥(4)、氣壓控制壓力傳感器(5)、制動壓力關閉閥(6)、制動氣壓壓力變送器(7)、被試制動器端壓力變送器(8)、力矩傳感器(10)、氣源(11)、比例流量閥(12)、膨脹式消音箱(13)、控制計算機(14)，其中，氣源(11)輸出分兩路，一路上順次設置有溢流減壓閥(2)和壓力表(3)，另一路上設置比例流量閥(12)，所述比例流量閥(12)分別與安全溢流閥(I)、外先導電磁換向閥(4)連接，所述外先導電磁換向閥(4)順次連接有氣壓控制壓力傳感器(5)、制動壓力關閉閥(6)、制動氣壓壓力變送器(7)、被試制動器端壓力變送器(8)、被試制動器制動氣室(9)、力矩傳感器(10)，控制計算機分別與氣壓控制壓力傳感器(5)、制動壓力關閉閥(6)、制動氣壓壓力變送器(7)、力矩傳感器(10)、比例流量閥(12)連接以接受并處理相應信號，另外，膨脹式消音箱(13)與外先導電磁換向閥(4)和比例流量閥(12)連通。2.根據(jù)權利要求1所述的氣動制動控制系統(tǒng)，其特征在于，控制計算機包含相互連接的采集板卡和輸出板卡，采集板卡分別與氣壓控制壓力傳感器(5)、制動壓力關閉閥(6)、制動氣壓壓力變送器(7)、力矩傳感器(10)、比例流量閥(12)連接。
【文檔編號】G05B11/42GK205506366SQ201620087689
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年1月28日
【發(fā)明人】王巍, 朱永, 李亮, 段青龍, 楊喆
【申請人】西安益翔航電科技有限公司