測量軌道運輸工具的剎車摩擦片在制動盤上的壓緊力的裝置和方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種裝置(1)，可借此在制動鉗單元安裝狀態(tài)下在軌道運輸工具的維修、檢驗或保養(yǎng)作業(yè)期間內(nèi)測量由軌道運輸工具的盤式制動輪組的制動鉗單元施加至制動盤的剎車摩擦片壓緊力。該裝置(1)包括基板(2)，該基板在輪廓和固定可能性方面與剎車摩擦片相同或相似，因此，該基板可代替剎車摩擦片被固定在剎車摩擦片座上?；?2)包括一個或多個用于測量壓緊力的測力傳感器(3)。通過安裝在測力傳感器(3)上且向外延伸的電纜(4)，壓緊力測量值被輸送至讀取、分析和存儲單元(6)。
【專利說明】測量軌道運輸工具的剎車摩擦片在制動盤上的壓緊力的裝置和方法
[0001]本發(fā)明涉及用于測量制動鉗單元的剎車摩擦片在盤式制動軌道運輸工具的制動盤上的壓緊力的測量裝置，即，能借以測量由軌道運輸工具的盤式制動輪組的制動鉗單元的剎車摩擦片施加于制動盤的壓緊力的裝置。這不但涉及在具有軸制動盤的盤式制動器上的制動鉗單元，也涉及在具有輪制動盤的盤式制動器上的制動鉗單元。此外，本發(fā)明針對用于測量制動鉗單元的剎車摩擦片在盤式制動軌道運輸工具的制動盤上的壓緊力的相應(yīng)方法。
[0002]根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，通過兩種方式來檢驗盤式制動軌道運輸工具的制動鉗單元的按照規(guī)定的功能。其一，在軌道運輸工具的維修、檢驗或保養(yǎng)作業(yè)期間內(nèi)，僅間接借助活動部件的易接近性和肉眼檢測來檢查在安裝于軌道運輸工具中的狀態(tài)下的制動鉗單元的可見缺陷。在制動鉗單元安裝狀態(tài)下，在軌道運輸工具的接近使用的維修、檢驗或保養(yǎng)作業(yè)期間內(nèi)無法進(jìn)行在啟動制動作用時實際上是否達(dá)到了在運輸工具合格證明的制動計算中所規(guī)定的剎車摩擦片在制動盤上的壓緊力的測量技術(shù)檢驗。
[0003]其二，在對處于從軌道運輸工具中拆下的狀態(tài)的制動鉗翻新時在專用檢測臺上由翻修工人進(jìn)行在啟動制動作用時實際上是否達(dá)到了在運輸工具合格證明的制動計算中所規(guī)定的剎車摩擦片在制動盤上的壓緊力的測量技術(shù)檢驗。為此，制動鉗單元與其實際磨損狀態(tài)無關(guān)地按照定期間隔從軌道運輸工具中被拆下并被送至翻新裝置。
[0004]因此，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的盤式制動軌道運輸工具的制動鉗單元的功能檢查有以下缺點，在制動鉗單元安裝狀態(tài)下只進(jìn)行目檢，而不進(jìn)行測量技術(shù)功能檢驗，而為了執(zhí)行尤其包含制動鉗單元的剎車摩擦片在制動盤上的壓緊力的測量的測量技術(shù)功能檢驗，須將制動鉗單元從軌道運輸工具中拆下并且為了檢查而被裝入專用檢測臺中。
[0005]鑒于該現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明基于以下任務(wù)，提出一種裝置和一種相應(yīng)的方法，利用所述裝置和方法，允許伴隨著制動起效在制動鉗單元安裝狀態(tài)下在軌道運輸工具的接近使用的維修、檢驗或保養(yǎng)期間內(nèi)測量剎車摩擦片在軌道運輸工具的制動盤上的壓緊力，就是說，制動鉗單元不必為了檢查壓緊力而從軌道運輸工具中被拆下。
[0006]根據(jù)本發(fā)明，該任務(wù)由一種具有所附權(quán)利要求1的特征的裝置來完成。本發(fā)明的優(yōu)選實施方式、改進(jìn)方案和應(yīng)用從并列權(quán)項和從屬權(quán)項以及連帶相應(yīng)附圖的后續(xù)說明中得到。
[0007]S卩，根據(jù)本發(fā)明的用于測量由盤式制動軌道運輸工具的制動鉗單元的剎車摩擦片施加至制動盤上的壓緊力的裝置包括基板，該基板可代替剎車摩擦片被固定在制動鉗單元的剎車摩擦片座上，其中該制動鉗單元被安裝入軌道運輸工具中，所述測量裝置還包括至少一個測力傳感器，其被這樣裝入該基板，即它在制動起效時產(chǎn)生一測量信號，該測量信號是該基板在制動盤上的壓緊力的量度，所述測量裝置還包括用于從測力傳感器引出該測量信號的連接電纜以及分析單元，所述測量信號借助該連接電纜被輸送至該分析單元且該分析單元被構(gòu)造用于由該測量信號確定在制動盤上的壓緊力大小。
[0008]一種相應(yīng)的、用于測量由盤式制動軌道運輸工具的制動鉗單元的剎車摩擦片施加至制動盤的壓緊力的本發(fā)明方法包括:代替剎車摩擦片地將基板固定在制動鉗單元的剎車摩擦片座上，其中該制動鉗單元被安裝入軌道運輸工具中，該基板具有至少一個測力傳感器，其被這樣裝入該基板，即它在制動起效時產(chǎn)生一測量信號，該測量信號是該基板在制動盤上的壓緊力的量度，借助于連接電纜從測力傳感器引出該測量信號，并且啟動該制動鉗單元的制動作用，并借助一分析單元來確定在制動盤上的壓緊力大小，所述測量信號借助該連接電纜被輸送至該分析單元。
[0009]本發(fā)明有如下優(yōu)點，本發(fā)明能夠在制動鉗單元安裝狀態(tài)下在對軌道運輸工具進(jìn)行接近使用的維修、檢驗或保養(yǎng)作業(yè)期間內(nèi)測量軌道運輸工具的剎車摩擦片在制動盤上的壓緊力，因此可更接近實際磨損極限地進(jìn)行制動鉗單元的拆卸和翻新。
[0010]軌道運輸工具的有效調(diào)節(jié)機構(gòu)和已知的現(xiàn)有技術(shù)沒有規(guī)定在軌道運輸工具的維修、檢驗或保養(yǎng)作業(yè)期間內(nèi)在制動鉗單元安裝狀態(tài)下測量剎車摩擦片在制動盤上的壓緊力。就是說，該有效調(diào)節(jié)機構(gòu)未提示要尋找正如本發(fā)明所包含的解決方案。就此而言，從軌道運輸工具維護(hù)的現(xiàn)有技術(shù)出發(fā)獲得本發(fā)明是非顯而易見的。
[0011]本發(fā)明基于以下認(rèn)識，不必按照固定的預(yù)先考慮的間隔進(jìn)行制動鉗單元的拆卸和翻新，而是可以在實際達(dá)到規(guī)定的磨損極限之后進(jìn)行。此時，作為主要檢驗標(biāo)準(zhǔn)地要檢查是否可靠達(dá)到了在運輸工具合格證明的制動計算中規(guī)定的剎車摩擦片在制動盤上的壓緊力。由于制動鉗單元的單獨構(gòu)件的所有磨損、老化和失效現(xiàn)象最終造成剎車摩擦片在制動盤上的壓緊力的減小或完全消失和進(jìn)而制動作用的減弱或失效，故可以通過壓緊力的直接測量來推斷在測量時刻不存在不允許的磨損、老化或失效狀態(tài)。
[0012]憑借本發(fā)明，制動鉗單元的功效無需拆卸它地就可以在維修、檢驗或保養(yǎng)措施期間內(nèi)直接通過測量其在制動盤上的制動力來檢查，并可由此識別導(dǎo)致制動盤上的制動力減小的所有磨損、老化和失效現(xiàn)象。在維修、檢驗或保養(yǎng)范圍內(nèi)的定期測量帶來了對制動鉗單元的磨損、老化和失效過程的了解。由此，本發(fā)明有利地允許制動鉗單元的翻新間隔明顯延長，間隔延長在無損安全性的前提下節(jié)約了可觀的成本。
[0013]基板可具有一個或多個測力傳感器，可利用所述測力傳感器在制動起效時測量制動鉗單元在制動盤上的壓緊力。這些測力傳感器優(yōu)選被安放入基板中，但也能以其它方式被固定在基板上。所述測力傳感器最好就其測量范圍來說被設(shè)計用于測量根據(jù)當(dāng)前軌道運輸工具的制動計算所預(yù)期的力。本發(fā)明意義上的測力傳感器也是測壓傳感器，因為在測壓傳感器的安放面積或壓力面積大小是已知的情況下，被測壓緊壓力同樣是壓緊力的量度。
[0014]以下將結(jié)合如圖所示的實施例來詳述本發(fā)明。為了提供本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，本文所述的特征可單獨使用或相互組合使用。在不同的附圖中，相同或功能相同的零部件用相同的標(biāo)記來標(biāo)示且通常只描述一次，即使這些零部件可有利地被用在其它實施方式中，其中:
[0015]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的裝置的示意圖。
[0016]圖1以俯視基板2的一側(cè)的視角示出了根據(jù)本發(fā)明的裝置1的示意圖，所述裝置用于測量由盤式制動軌道運輸工具的制動鉗單元的剎車摩擦片施加至制動盤的壓緊力，該基板抵靠未示出的制動盤。裝置1包括例如由鋼制造的基板2，其可代替剎車摩擦片被固定在制動鉗單元的剎車摩擦片座上，其中該制動鉗單元被裝配在軌道運輸工具中。
[0017]裝置1還包括至少一個測力傳感器3，其被如此裝入基板2中，S卩，它在制動起效時產(chǎn)生測量信號，該測量信號是基板2在制動盤上的壓緊力的量度，該裝置還包括將測量信號從測力傳感器3引出的連接電纜4以及包括分析單元5，測量信號借助于連接電纜4被輸送至該分析單元并且該分析單元被構(gòu)造用于確定在制動盤上的壓緊力大小。
[0018]基板2例如由鋼制成。根據(jù)一個優(yōu)選特征，基板2在其形狀輪廓方面以及在可被用于將基板固定在對應(yīng)的待檢制動鉗單元的剎車摩擦片座上的緊固件的結(jié)構(gòu)方面對應(yīng)于剎車摩擦片，該基板可代替剎車摩擦片被固定在剎車摩擦片座上?；?的形狀輪廓以及緊固件結(jié)構(gòu)最好與剎車摩擦片的是相同的，基板可代替剎車摩擦片被固定在剎車摩擦片座上。為了基板2具有外輪廓和適應(yīng)于制動鉗單元的當(dāng)前構(gòu)型的剎車摩擦片的緊固點，優(yōu)選的是本發(fā)明的裝置1包括基板2的系統(tǒng)或系列，在該系統(tǒng)或系列中針對每種制動構(gòu)型有適應(yīng)于對應(yīng)的剎車摩擦片形狀的基板2，該基板在其輪廓和在剎車摩擦片座上的緊固可能性方面與分別根據(jù)制動類型待使用的剎車摩擦片相似或一致，因此可代替剎車摩擦片被固定在剎車摩擦片座上。
[0019]通常，剎車摩擦片的輪廓近似于均勻厚度的扁盤，該扁盤呈沿大直徑彎曲的扁橢圓狀。如圖1所示的基板2也呈這種形狀，但在彎曲橢圓的小直徑處被分為兩個大致大小相同的部分2a、2b。這對應(yīng)于一些分成兩半的剎車摩擦片的構(gòu)型。在剎車摩擦片座中，其中兩個剎車片以筆直末端被相互固定在一起，從而由這兩個單獨剎車片形成整個剎車片，其呈沿大直徑彎曲的扁橢圓狀。相應(yīng)的情況適用于基板2的部分2a、2b?；蛘?，剎車摩擦片的輪廓也可僅由呈所述整個剎車片狀的一個剎車片部分形成，同樣還有基板2。通常，基板2可由多個部分構(gòu)成，其中，該基板2的一個或多個部分可不具有測力傳感器3，或者可具有一個或多個測力傳感器3。
[0020]因此，針對軌道運輸工具和制動鉗單元的不同構(gòu)型，使用不同的基板2，這些基板在其形狀和在剎車摩擦片座上的緊固可能性方面對應(yīng)于各自匹配的剎車片。通常，所有基板2是共同的，即為了容納一個或多個適用于壓緊力大小的測力傳感器3所需要的空間是由基板2材料加工制成如銑成的。或者，所述測力傳感器的測量層也可呈平面狀形成在基板2上。在該空間中安放多個測力傳感器3，它們與基板2形狀配合、材料結(jié)合或摩擦配合連接。在圖2的實施例中設(shè)有兩個測力傳感器3a、3b，確切地說在基板2的兩個部分2a、2b內(nèi)各有一個。
[0021]從測力傳感器3引出一連接電纜4，其傳輸測量信號至分析單元5。用于基板2內(nèi)的傳感器、測力傳感器3和連接電纜4的空間優(yōu)選這樣布置在基板2中，即此時沒有影響到所述制動鉗單元的功能。通常有利的是，用于測力傳感器3、連接電纜4和分析單元5的在基板2中的空缺部在包含被其替代的剎車摩擦片的空間在內(nèi)地如此設(shè)置在一自由結(jié)構(gòu)空間中，即該制動鉗單元的功能未被妨礙。
[0022]就是說，裝置1包括基板2，其在輪廓和緊固可能性方面與剎車摩擦片相同或相似，并且基板因而可代替剎車摩擦片被固定在剎車摩擦片座上。由于剎車摩擦片在軌道運輸工具的維修、檢驗或保養(yǎng)作業(yè)中在制動鉗單元安裝狀態(tài)下根據(jù)磨損情況被定期換上新的剎車片，故在制動鉗單元的安裝狀態(tài)下用裝置1的基板2更換剎車摩擦片簡單易行?；?包括一個或多個空缺部，在空缺部中安置有一個或多個商業(yè)上通用的測力傳感器3，所述測力傳感器適于記錄待測壓緊力。通過安裝在測力傳感器3上并向外延伸的電纜4，壓緊力測量值被輸送至同樣商業(yè)上通用的分析單元5，根據(jù)另一優(yōu)選特征，該分析單元以讀取、分析和存儲單元的形式構(gòu)成。本發(fā)明的核心在于基板2以具有嵌入且接線的測力技術(shù)裝置的剎車摩擦片-模型形式構(gòu)成。測力傳感器3和讀取、分析和存儲單元6本身不是發(fā)明主題，而是商業(yè)上通用的常見部件，它們在此只在新的語境中使用。
[0023]在根據(jù)本發(fā)明的、用于測量由盤式制動軌道運輸工具的制動鉗單元的剎車摩擦片施加至制動盤的壓緊力的方法中，基板2代替剎車摩擦片被固定在制動鉗單元的剎車摩擦片座上，其中，該制動鉗單元被安裝入軌道運輸工具中，基板2具有至少一個測力傳感器3，其被這樣裝入基板2中，它在制動起效時產(chǎn)生一測量信號，該測量信號是基板2在制動盤上的壓緊力的量度，借助于連接電纜4從測力傳感器3引出測量信號，并且啟動該制動鉗單元的制動作用，在這里，借助分析單元5來確定在制動盤上的壓緊力大小，測量信號借助于連接電纜4被輸送至該分析單元。
[0024]就是說，在開始測量前，剎車摩擦片(在分體剎車片情況下是兩半剎車片)在制動鉗單元被裝入軌道運輸工具的狀態(tài)下從剎車摩擦片座中被取出，為此帶有測力傳感器3和連接電纜4的基板2被安裝在制動鉗單元的剎車摩擦片座上。在測力傳感器3的電纜4上連接有分析單元5。當(dāng)裝置1準(zhǔn)備用于測量時，軌道運輸工具的制動裝置被啟動，由此該裝置1或者代替剎車摩擦片被裝入制動鉗單元中的基板2被壓緊到制動盤上。在這種情況下，自然要關(guān)注作業(yè)安全要求(制動器生效時的擠壓危險，就是說在啟動制動器時和正工作的制動鉗單元中)。
[0025]在分析單元5或讀取、分析和存儲單元6上記錄下壓緊力的實測值后，制動又被解除。針對所有的制動位置和制動類型，重復(fù)上述順序。一般可能有利的是，對于多個制動位置和制動類型，重復(fù)進(jìn)行制動鉗單元的制動作用的啟動和制動盤上的壓緊力大小的確定。接著，在一個分析步驟中，可以將壓緊力測量值與壓緊力理論值相比較。該理論值例如出自軌道運輸工具的制動計算，但也可基于經(jīng)驗值。如果該實際值在關(guān)于理論值的公差范圍之內(nèi)，其中該公差范圍由對維修負(fù)責(zé)的軌道運輸工具部位限定，那么該制動鉗單元可繼續(xù)運行，直至下次測量，就是說不必拆卸。如果實際值在該公差范圍之外，那么更換并且翻新該制動鉗單元。測量間隔也由對維修負(fù)責(zé)的軌道運輸工具部位基于風(fēng)險分析來定。
[0026]附圖標(biāo)記列表
[0027]1 裝置
[0028]2 基板
[0029]2a部分基板
[0030]2b部分基板
[0031]3測力傳感器
[0032]3a第一測力傳感器
[0033]3b第二測力傳感器
[0034]4連接電纜
[0035]5分析單元
[0036]6讀取、分析和存儲單元
【權(quán)利要求】
1.一種用于測量由盤式制動軌道運輸工具的制動鉗單元的剎車摩擦片施加至制動盤上的壓緊力的裝置(1)，包括: 基板(2)，該基板能代替剎車摩擦片被固定在該制動鉗單元的剎車摩擦片座上，其中該制動鉗單元被裝入該軌道運輸工具中； 至少一個測力傳感器(3)，它被這樣裝入該基板(2)，即它在制動起效時產(chǎn)生一測量信號，該測量信號是該基板(2)在該制動盤上的壓緊力的量度； 用于從該測力傳感器(3)引出所述測量信號的連接電纜(4);和 分析單元(5)，所述測量信號借助該連接電纜(4)被輸送至該分析單元，并且該分析單元被構(gòu)造用于由該測量信號確定在該制動盤上的壓緊力大小。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置(I)，其特征在于，該基板(2)在其形狀輪廓方面且在能被用以將該基板固定在對應(yīng)的待檢制動鉗單元的剎車摩擦片座上的緊固件的結(jié)構(gòu)方面對應(yīng)于該剎車摩擦片，該基板能代替該剎車摩擦片被固定在該剎車摩擦片座上。
3.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的裝置(I)，其特征在于，該基板(2)由多個部分構(gòu)成。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的裝置(I)，其特征在于，該基板(2)被分為大致大小相同的兩個部分(2a，2b) ο
5.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的裝置(I)，其特征在于，該基板(2)的輪廓近似于該剎車摩擦片的輪廓，該剎車摩擦片具有厚度均勻的、沿大直徑彎曲的扁橢圓的扁盤的輪廓。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的裝置(I)，其特征在于，該基板(2)具有一個或多個測力傳感器(3a, 3b)，能利用所述測力傳感器在制動起效時測量該制動鉗單元在該制動盤上的壓緊力。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的裝置(I)，其特征在于，該分析單元(5)以讀取、分析和存儲單元(6)形式構(gòu)成。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的裝置(I)，其特征在于，用于測力傳感器(3)、連接電纜⑷和分析單元(5)的在該基板(2)中的空缺部被如此設(shè)置在包括被它們代替的剎車摩擦片的空間在內(nèi)的自由結(jié)構(gòu)空間中，即所述制動鉗單元的功能未被妨礙。
9.一種用于測量由盤式制動軌道運輸工具的制動鉗單元的剎車摩擦片施加至制動盤上的壓緊力的方法，包括: 代替剎車摩擦片地將基板(2)固定在制動鉗單元的剎車摩擦片座上，其中該制動鉗單元被安裝入該軌道運輸工具中， 其中該基板(2)包括至少一個測力傳感器(3)，它被這樣裝入該基板(2)，即它在制動起效時產(chǎn)生一測量信號，該測量信號是該基板(2)在該制動盤上的壓緊力的量度， 借助于連接電纜(4)從該測力傳感器(3)引出該測量信號，和 啟動該制動鉗單元的制動作用，并且借助分析單元(5)確定在該制動盤上的壓緊力大小，所述測量信號借助該連接電纜(4)被輸送至該分析單元。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，對于多個制動位置和制動類型，重復(fù)進(jìn)行該制動鉗單元的制動作用的啟動和在制動盤上的壓緊力大小的確定。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的方法，其特征在于，在一個分析步驟中，將所述壓緊力的測量值與所述壓緊力的理論值相互比較。
【文檔編號】F16D65/092GK104487313SQ201380036863
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2013年8月2日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月21日
【發(fā)明者】W·羅切 申請人:羅切咨詢國際有限公司