一種汽車盤式制動器模擬制動試驗臺的製作方法

2023-10-10 17:43:19 2

專利名稱：一種汽車盤式制動器模擬制動試驗臺的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種汽車盤式制動器模擬制動試驗臺，屬於車輛測試技術領域。
背景技術：
制動器是車輛的一個重要組成部分，是至關重要的安全裝置，其質量和性能的好壞影響到行車安全。隨著車流密度的日益增大，車輛的制動性能已引起交管部門和製造廠商的廣泛關注，對行車的安全性也提出 了更高的要求。所以測試製動器性能質量的裝置------制動器試驗臺，在測試製動器性能質量等方面的作用是不可代替的。測試製動器性能質量的方法主要有三種摩擦試驗機試驗、實車檢驗、慣性臺架試驗機試驗。現有摩擦學研究大多採用銷-盤式摩擦試驗機來模擬盤式制動工況開展試驗，這種試驗設備採取在摩擦盤單側施壓的方式來模擬盤式制動器摩擦副接觸形式。由於盤式制動器在實際工作時，兩塊摩擦片在制動盤兩側同時施壓，因此銷-盤式摩擦試驗機在摩擦副接觸形式上就與盤式制動器有較大差別，導致測試結果與實際情況之間往往存在明顯的偏差。實車檢驗雖然測試準確，但檢測過程複雜、效率低、成本高，難以推廣應用。慣性臺架試驗機是對真實的盤式制動器性能試驗臺的微型化、模型化處理，其基本原理是通過電動機、傳動機構驅動慣性飛輪組，帶動制動盤旋轉從而模擬車輛運行狀況，當裝在從動軸上的制動盤制動時，其制動過程就再現出來，從而可以很方便地測試製動器的各種參數。然而現有的慣性臺架試驗機由於模擬慣量小，自動化程度低，數據測量不準確，特別是不能真實模擬行車環境等原因，不能夠滿足測試製動器性能質量的要求。所以市場急需一種能在實驗室內真實模擬行車工況與環境的盤式制動器模擬制動試驗臺。

發明內容
針對上述現有技術存在的問題，本發明提供一種汽車盤式制動器模擬制動試驗臺，本發明可以真實模擬盤式制動器的實際工作情況，對盤式制動器制動摩擦性能進行測試，為考核、評價和設計盤式制動器提供技術依據，為開發優質剎車片提供技術參考。為了實現上述目的，本發明採用的技術方案是一種汽車盤式制動器模擬制動試驗臺，包括變頻器、變頻電機、彈性柱銷聯軸器、轉矩轉速傳感器、主軸、軸承座、飛輪、牙嵌式電磁離合器和制動系統，變頻器與變頻電機相連，變頻電機和轉矩轉速傳感器之間通過彈性柱銷聯軸器連接並固定在左臺架上，兩根主軸通過四個軸承座固定在中臺架上，主軸與轉矩轉速傳感器以及兩根主軸之間均通過彈性柱銷聯軸器連接，飛輪設在主軸上，四個飛輪分布在軸承座之間，左側兩個軸承座之間設有兩個飛輪，右側兩個軸承座之間設有兩個飛輪，每個飛輪與主軸之間均設有牙嵌式電磁離合器，還包括空氣對流裝置、電渦流測振傳感器、正壓力傳感器、熱成像儀和噪聲儀，制動系統為汽車制動系統實物，包括制動鉗、制動盤、支架、聯軸節、對制動盤進行制動的剎車片和液壓系統，制動系統通過支架固定在右臺架上，並通過聯軸節與主軸連接，空氣對流裝置置於制動盤附近，電渦流測振傳感器安裝在制動鉗上，熱成像儀和噪聲儀安放在制動鉗附近，正壓力傳感器預埋在剎車片內，電渦流測振傳感器、正壓力傳感器、熱成像儀和噪聲儀通過數據採集系統再與PLC和工控機連接。飛輪均勻分布在兩個軸承座之間。本發明制動系統為汽車制動系統實物，能夠真實的模擬制動系統工作，與已有技術相比，增加了空氣對流裝置，熱成像儀、噪聲儀和電渦流測振傳感器，使得整個模擬過程更加接近真實情況，檢測數據可靠。


圖I為本發明試驗臺的結構示意圖；圖2為本發明制動系統和空氣對流裝置位置示意圖；圖3為本發明制動系統結構示意圖； 圖4為本發明的工作原理圖；圖5為本發明測試系統構成示意圖。圖中1、變頻器，2、變頻電機，3、左臺架，4、彈性柱銷聯軸器，5、轉矩轉速傳感器，6、主軸，7、軸承座，8、中臺架，9、飛輪，10、牙嵌式電磁離合器，11、空氣對流裝置，12、電渦流測振傳感器，13、正壓力傳感器，14、熱成像儀，15、制動系統，16、右臺架，17、噪聲儀，15-1、制動鉗，15-2、制動盤，15-3、支架，15-4、聯軸節，15-5剎車片，15_6、液壓系統。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明作進一步說明。如圖I所示，本汽車盤式制動器模擬制動試驗臺，包括變頻器I、變頻電機2、彈性柱銷聯軸器4、轉矩轉速傳感器5、主軸6、軸承座7、飛輪9、牙嵌式電磁離合器10和制動系 統15，變頻器I與變頻電機2相連，變頻電機2和轉矩轉速傳感器5之間通過彈性柱銷聯軸器4連接並固定在左臺架3上，兩根主軸6通過四個軸承座7固定在中臺架8上，主軸6 與轉矩轉速傳感器5以及兩根主軸6之間均通過彈性柱銷聯軸器4連接，飛輪9設在主軸6上，四個飛輪9分布在軸承座7之間，左側兩個軸承座7之間設有兩個飛輪9，右側兩個軸承座7之間設有兩個飛輪9，每個飛輪9與主軸6之間均設有牙嵌式電磁離合器10，如圖I、圖2和圖3所示，本試驗臺還包括空氣對流裝置11、電渦流測振傳感器12、正壓力傳感器13、熱成像儀14和噪聲儀17，制動系統15為汽車制動系統實物，包括制動鉗15-1、制動盤15-2、支架15-3、聯軸節15-4、對制動盤15-2進行制動的剎車片15_5和液壓系統15_6，制動系統15通過支架15-3固定在右臺架16上，並通過聯軸節15-4與主軸6連接，空氣對流裝置11置於制動盤15-2附近，電渦流測振傳感器12安裝在制動鉗15-1上，熱成像儀14和噪聲儀17安放在制動鉗15-1附近，正壓力傳感器13預埋在剎車片15-5內，電渦流測振傳感器12、正壓力傳感器13、熱成像儀14和噪聲儀17通過數據採集系統再與PLC和工控機連接。如圖4和圖5所示，通過以PLC為核心的傳感檢測系統，控制牙嵌式電磁離合器10對飛輪9進行調節組合，以得到不同的機械慣量，並可加入由矢量變換控制得到的電慣量，擴大模擬慣量的調節範圍；控制空氣對流裝置11，得到模擬的行車空氣對流環境；控制變頻器1，得到需要的轉速，變頻電機2轉動驅動主軸6，使主軸6上的飛輪9積蓄能量，模擬汽車行駛的動能；利用制動系統15對盤式制動器實施制動，制動系統15為汽車制動系統實物，能夠更加真實的模擬制動系統工作；利用轉矩轉速傳感器5同時測量制動力矩及制動盤15-2的轉速，利用正壓力傳感器13測量制動壓力，利用熱成像儀14和噪聲儀17測量制動過程中的摩擦溫升和摩擦噪聲，利用電渦流測振傳感器12測量摩擦振動；所測數據通過濾波器、功率放大器和A/D轉換器轉換處理後傳入數據處理系統；數據處理系統對數據進行計算處理後，可以計算出摩擦因數並通過顯示器在線顯示，磨損率則通過測量試驗前後剎車片厚度的變化計算獲得；試驗同時記錄製動過程經歷的時間，用來檢測制動器的制動 減速度。作為優選，飛輪9均勻分布在兩個軸承座7之間，這樣能夠使飛輪9轉動時試驗臺比較穩定。
權利要求
1.一種汽車盤式制動器模擬制動試驗臺，包括變頻器(I)、變頻電機(2)、彈性柱銷聯軸器(4)、轉矩轉速傳感器(5)、主軸(6)、軸承座(7)、飛輪(9)、牙嵌式電磁離合器(10)和制動系統(15)，變頻器(I)與變頻電機(2)相連，變頻電機(2)和轉矩轉速傳感器(5)之間通過彈性柱銷聯軸器(4)連接並固定在左臺架(3)上，兩根主軸(6)通過四個軸承座(7)固定在中臺架(8)上，主軸(6)與轉矩轉速傳感器(5)以及兩根主軸(6)之間均通過彈性柱銷聯軸器(4)連接，飛輪(9)設在主軸(6)上，四個飛輪(9)分布在軸承座(7)之間，左側兩個軸承座(7 )之間設有兩個飛輪(9 )，右側兩個軸承座(7 )之間設有兩個飛輪(9 )，每個飛輪(9 )與主軸(6)之間均設有牙嵌式電磁離合器(10)，其特徵在於，還包括空氣對流裝置(11)、電渦流測振傳感器(12)、正壓力傳感器(13)、熱成像儀(14)和噪聲儀(17)，制動系統(15)為汽車制動系統實物，包括制動鉗(15-1)、制動盤(15-2)、支架(15-3)、聯軸節(15-4)、對制動盤(15-2)進行制動的剎車片(15-5)和液壓系統(15-6)，制動系統(15)通過支架(15-3)固定在右臺架(16)上，並通過聯軸節(15-4)與主軸(6)連接，空氣對流裝置(11)置於制動盤(15-2)附近，電渦流測振傳感器(12)安裝在制動鉗(15-1)上，熱成像儀(14)和噪聲儀(17)安放在制動鉗(15-1)附近，正壓力傳感器(13)預埋在剎車片(15-5)內，電渦流測振傳感器(12)、正壓力傳感器(13)、熱成像儀(14)和噪聲儀(17)通過數據採集系統再與PLC和工控機連接。
2.根據權利要求I所述的一種汽車盤式制動器模擬制動試驗臺，其特徵在於，所述的飛輪(9)均勻分布在兩個軸承座(7)之間。
全文摘要
本發明公開了一種汽車盤式制動器模擬制動試驗臺，屬於車輛測試技術領域，變頻器與變頻電機相連，變頻電機和轉矩轉速傳感器之間通過彈性柱銷聯軸器連接，兩根主軸通過四個軸承座固定在中臺架上，主軸與轉矩轉速傳感器以及兩根主軸之間均通過彈性柱銷聯軸器連接，飛輪設在主軸上，每個飛輪與主軸之間均設有牙嵌式電磁離合器，制動系統為汽車制動系統實物，制動系統通過支架固定在右臺架上，並通過聯軸節與主軸連接，空氣對流裝置置於制動盤附近，電渦流測振傳感器安裝在制動鉗上，熱成像儀和噪聲儀安放在制動鉗附近，正壓力傳感器預埋在剎車片內。能夠真實的模擬制動系統工作，使得整個模擬過程更加接近真實情況，檢測數據可靠。
文檔編號G01M17/007GK102749205SQ201210216738
公開日2012年10月24日 申請日期2012年6月28日 優先權日2012年6月28日
發明者李雪, 王茜, 程新景, 陰妍, 陸玉浩, 鮑久聖, 黃宇宏 申請人:中國礦業大學