车钩缓冲器静压试验机

　　1 引 言

　　车钩缓冲器的工作原理是借助于压缩弹性元件来缓冲, 同时在弹性元件变形过程中利用摩擦和阻尼吸收冲击能量。橡胶车钩缓冲器具有非线性特性, 能够兼顾不同冲击速度下的性能要求。

　　静压试验是缓冲器缓冲性能检测的一个重要的试验, TB/T1961- 2006《机车车辆缓冲器》中 8.4.1 规定: 缓冲器静压试验采用液压试验装置, 试验装置的最大压力应不低于 2MN, 压头行程应大于 90mm, 压缩速度应为 5～50mm/s, 可调控。国外 Keystone 缓冲器静压试验则要求试验装置以 254～305mm/min 的速度加载产品至最大载荷: 2669.5kN。株洲时代新材料科技股份有限公司已开发齐车公司、Alstom、200～300km/h 动车组、Keystone 等国内外多种橡胶缓冲器, 需要最大压缩速度为 6mm/s、最大压缩力为 3000kN 的液压试验机进行产品性能试验。

　　目前国内 3000kN 压力机最大压缩速度均达不到6mm/s, 且主要用在建材行业。为此, 株洲时代新材料科技股份有限公司与上海新三思计量仪器制造有限公司合作研制了一台用于橡胶车钩缓冲器产品试验的非标压力试验机。

　　2 试验机概述

　　该试验机采用电液伺服控制, 利用油缸活塞升降来实现对试样的压缩变形, 最大试验力为 3000kN, 活塞速度为 0～6mm/s 可调, 并能在 20s 之内以 6mm/s 的速度从0 加载至 3000kN。整机结构紧凑, 功能强大, 数据处理准确, 系统操作简单, 使用维护方便, 可实现长时间高精度保载, 可设定复杂的压缩试验程序, 满足车钩缓冲器类橡胶产品的试验要求。

　　该试验机采用上海新三思计量仪器制造有限公司原有 5000kN 压剪机机架, 具有足够的刚性。控制系统基于DSP 控制平台, 采用神经元自适应 PID 算法与三闭环伺服控制技术, 可做恒负荷、恒位移、恒变形试验, 并能在试验过程中在三种控制方式间实现无冲击转换。液压系统采用负载敏感( 压差随动) 技术, 保证加载、卸载平稳, 加载过程中不出现过载和脉动现象。整机具有上横梁位置极限、活塞位移极限、液压系统过压、电气系统过流、负荷超载、软件操作错误等多重的智能安全保护以及油温超温报警并智能启动冷却系统等功能。

　　3 结构介绍

　　试验机结构如图 1 所示, 由主机、油源、计算机、打印机、DCS- 300 控制器等部分组成。

　　主机采用框架结构, 主要由底座、丝杆、活动横梁、上压板、下压板、油缸、导向装置、导轨等部分组成, 试样放在上下压板之间, 采用活动横梁调整试验压缩空间。下压板上装有 4 个车轮, 可以沿导轨推出, 以方便试样的装载。丝杆通过上下拼帽固定在底座上, 油缸安装在底座油缸孔内。负荷传感器装在活塞的头部, 用于测量试验压缩力; 光电编码器装在底座与导向装置之间, 用于测量活塞位移; 位移传感器装在上压板与工作台之间, 用于测量试样变形。