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制动系统是机车的关键,踏面制动器是机车制动系统基础制动的核心部件,在铁路行车安全中发挥着极其重要的作用。踏面制动器将机车制动控制系统的指令信号转换为气动控制,并对车轮踏面施加作用,再间接产生制动力,确保行车运输安全。国内踏面制动器试验系统技术相对落后,如四方车辆研究所、中国铁道科学研究院机车车辆研究所和株洲电力机车有限公司等曾开展过一些工作,但是控制功能都不完善。由于国内的和谐电力机车制动系统基本采用国外的制动技术,制动单元试验测试装置也大多采用国外配套技术,使得踏面制动单元试验测试、运营维护成本加大。因此,参考借鉴法国法维莱、德国克诺尔等国际领先制动系统先进的控制技术,研究开发适合我国国情的、技术先进的踏面制动器试验系统变得十分急迫。为了精确的检测、测试踏面制动器的作用特性及技术参数,需要一套完备的试验验证、测试系统,包括气路控制系统、位移传感器、压力传感器等组成的闭环控制系统。踏面制动器测试系统需要准确的测试踏面制动器的技术性能,确保其机械物理性能和产品属性,对机车制动系统甚至列车运输安全具有重要意义。本论文是以HXD2B型电力机车制动系统的机车踏面制动器为测试对象,研究的紧凑型踏面制动单元试验技术规范参照国家相关标准和法维莱轨道制动有限公司的产品内控标准,应用计算机控制、气动控制对其试验系统进行研制、设计。本课题研究的主要目标是确定试验项目及相关试验程序,完成试验系统的总体设计,确定试验系统的技术要求及性能参数；设计气路系统和电气系统,对构成回路的关键元器件进行选型,并详细分析回路组成及工作原理；运用AMESim软件,建立试验测试装置关键气动元件及气动回路模型,根据仿真结果,分析验证所设计的试验测试装置试验系统设计合理性,可操控性。对试验测试装置软件系统进行设计,采用Visual Basic 6.0完成程序的编辑,使整个试验测试装置能够自动进行数据的采集、整理和存档,并可进行打印及生成试验报告等；还通过对合格产品的实际测试,验证了所设计试验测试装置的正确性及可行性。