運動平板式制動性能檢測臺的製作方法

2023-05-20 08:06:46

專利名稱：運動平板式制動性能檢測臺的製作方法
技術領域：
運動平板式制動性能檢測臺[0001]技術領域該實用新型涉及一種用於測試車輛制動性能的裝置，該測試裝置可以廣泛地應用於汽車製造企業的出廠檢驗、汽車4S店和汽車檢測站。[0002]背景技術目前，公知的車輛制動性能測試方法主要有兩種一是採用道路測試的方法。車輛在實際道路上達到一定車速，通過車輛在實際道路上的制動操作，直接得到車輛的制動距離或制動減速度來評價車輛制動性能。二是採用室內臺架測試的方法，測得車輛的制動力，用制動力來評價車輛制動性能。[0003]第一種方法是早期使用的傳統方法。這種方法需要在實際道路上實施緊急制動操作，汽車驟然減速，如被測試車輛左右輪制動力相差較大，車輛可能跑偏、側滑失去控制，可能引起交通事故，對周圍的車輛和人員都是不安全的。考慮到實際道路的車流量和交通擁堵的現狀，這種方法幾乎不能在城市和較高等級的道路上運用。[0004]第二種方法可分為兩類一類是採用滾筒臺架測試的方法，車輛同軸左右車輪分別安置在對應的前後滾筒上。測試時，電機帶動前後滾筒始終向同一方向旋轉，被測車輪也隨之同向旋轉。電機外殼是浮動的，測試裝置固定在電機外殼和機架之間。當車輪被實施制動後，滾筒力圖轉動車輪，電機外殼在滾筒阻力的作用下試圖轉動，測試裝置-機架阻止了電機外殼轉動，於是測試裝置測出了各車輪的制動力。測試前車輛處於靜止狀態下，測試時滾筒帶動車輛同向運動，車輛的同向運動使即時的制動力變小，於是產生測試誤差。另外非測試輪的制動性能的差異等因素都影響了測試輪的制動力測試。往往制動力不是制動器摩擦力的真實反映，測試的制動力「失真」嚴重、偏小。[0005]該測試裝置能測得最大腳制動力，測試穩定，測試重複性好，目前在汽車檢測站獲得廣泛的應用。但存在如下缺點[0006]I.在測試車輛的手制動時，由於非測試車輪不存在制動力，測試時車身會快速後退，即手制動性能良好的車輛測得的手制動力比真實的制動力偏小，也很難達到手制動力的國家標準。[0007]2.非測試車輪的制動性能不佳直接影響測試車輪的制動力測試。在這種情況下， 測得的腳制動力比真實的制動力偏小，往往達不到規定的腳制動力的國家標準。[0008]3.制動時，車身隨滾筒的轉動向後移動，制動力-時間波形會發生畸變，波形拉長。由此測得的「制動協調時間」比真實狀況要長。[0009]第二類是平板測試臺。平板測試臺完全模擬實際道路測試。車輛以一定的速度駛過一段低矮的平臺，駕駛員在平臺上踩剎車或拉手剎車，固連在平板下面的傳感器將制動力變為電信號。[0010]該測試裝置能真實地反映腳制動全過程，真實地測得腳制動力、手制動力和制動協調時間。它的缺點是[0011]I.佔用的空間大。車輛從靜止加速到制動停下需要足夠長的距離，測手制動也需要同樣的距離。如果手、腳連續測試，需要的空間就更大了。[0012]2.車輛必須達到一定速度才能進行測試，如果需要重複測試，則車輛應重新回到入口處進行加速，當車輛達到一定速度後進行制動，測試花費時間多。[0013]3.測手制動的方法與實際操作手制動不同。[0014]發明內容該實用新型專利的目的在於提出一種新的裝置和設備，簡便、快速、準確地得到各車輪的制動力等制動性能，可以取代現有的裝置和設備。[0015]前述滾筒臺架測試的最大的問題是在車輛制動時，前後滾筒始終向同一方向轉動，車身後退速度方向與滾筒表面線速度方向相同，當兩者的速度值之差不是很大時會產生測試「失真」。[0016]本發明採用的是運動平板結構，被測試車輪停放在運動平板上，壓縮空氣推動氣缸，帶動運動平板作往復運動，採用往復運動的方法的好處是能顯著降低車身移動速度。另外讓左右輪下的運動平板線速度保持相反方向，這樣左右輪的制動力也是始終保持相反方向。測試中能夠引起車輛加速度、速度、位移的是左右輪制動力大小之差，在理想狀態，兩輪制動力的差為零，車身不會移動。車身不移動，就不會產生測試「失真」。[0017]運動平板式驅動裝置的特徵是，氣缸通過浮動接頭、拉壓力傳感器與運動平板連接，浮動接頭的作用類似於機械結構中的彈性聯軸器，配置兩個浮動接頭允許活塞杆軸線與運動板運動軌跡線存在一定程度的不重合，該結構降低了加工的精度要求和製造成本。 運動平板的四角有四個滾輪，滾輪在導軌上可自由縱向滾動。[0018]採用運動平板式的一個好處是，可以進行四輪同時測試腳制動力。由於各種類型的小型車的軸距差不多，可以同時將四輪停在四塊運動平板上。如果四輪同時測試腳制動力，受力更平衡，車身的位移更小了，同時測試效率提高了。操作的方法是，被測試車輪駛上運動平板，四個車輪分別位於四個運動平板上，四個運動平板在正反兩個方向進行直線往返換向運動，同一車軸下的兩個運動平板位移、線速度的方向相反。四個運動平板可分為左側運動平板和右側運動平板，同側前面運動平板與後面運動平板相互之間的位移、線速度的方向相反。採取這種運動平板的運動方式，車輛受到的制動力的合力、合力偶在理論上為零。[0019]運動平板式裝置的驅動採用氣動系統。採用氣動系統的優點是可以簡捷地得到速度較低的直線往返運動，不需要減速裝置，結構簡單。作為氣源的氣泵輸出口與氣罐連通， 氣罐與安裝在氣缸附近的前置儲氣筒相連，前置儲氣筒的作用是加快氣流進入氣缸的速度。前置儲氣筒經由高壓氣管路和低壓氣管路與截止式兩位五通電磁閥相連。高壓氣管路和低壓氣管路中都裝有二位二通閥，用於關閉或開啟氣管路，失電處於關閉氣管路狀態。[0020]氣缸的進氣分為兩個階段，在未實施制動前，氣缸的往返運動基本上是空載運行， 氣缸運動阻力小，只需要比較低的氣壓就可以滿足氣缸往返運動的要求。這一階段屬於制動前的準備階段，持續的時間長，可能需要好幾秒鐘，耗氣量較大。因此在空載運行時，高壓氣管路中二位二通閥關閉，氣體經由低壓氣管路中二位二通閥給氣缸供氣，由於低壓氣管路中管路和二位二通閥口徑小，供給氣壓低氣缸速度不高，減少了供氣量。[0021]當制動踩下以後，制動力迅速上升，運動平板運動的阻力大增，要求系統給氣缸提供較高氣壓氣體。當系統檢測到制動力上升後，輸出信號打開高壓氣管路中二位二通閥，氣缸內氣壓升高，仍可維持較高速度作往復運動。[0022]對於採用中央傳動軸手制動的車輛，左右運動平板只能是同向運動。因此在氣路系統中，應設置兩個兩位三通電磁閥，用於一個氣缸的進、排氣氣路轉換，讓同軸的兩車輪進行同向轉動和反向轉動的轉換。[0023]採用兩個兩位三通電磁閥可以完成同向和反向轉動的轉換。兩位五通電磁閥的兩個出口接兩個三通接頭，每個三通接頭的一個出口接一個氣缸的上氣口或下氣口，每一個三通接頭的另一出口接另一個氣缸的上氣口或下氣口。由兩位三通電磁閥的失電和得電控制兩氣缸往復運動的相位。當兩位三通電磁閥失電時，兩氣缸往復運動的相位是180°反相；當兩位二通電磁閥得電時，兩氣缸及相應的運動平板往復運動的相位是同相。[0024]當測試手制動時，前輪氣缸不需要通氣運動，為了節省壓縮氣體，在前輪氣缸進氣管路中接入兩個二位二通閥，通電後處於關閉狀態。[0025]使用截止式兩位五通電磁閥用於氣流的換向。截止式電磁閥的優點是閥的動作頻率高，接管口徑可以作得較大。[0026]採用兩位五通電磁閥控制氣缸往復運動的氣體換向。當磁性活塞運動到氣缸兩端的磁性開關處時，兩位五通電磁閥得到換向電信號，氣缸從相反方向進氣或排氣，如果連續不斷的改變兩位五通電磁閥的進、排氣方向，運動板進行設定行程的往復運動。[0027]運動平板不是作勻速運動，活塞、活塞杆、浮動接頭、拉壓力傳感器都與運動板以同一加速度a運動，存在平動慣性力。同樣也存在車輪轉動的慣性力矩。裝在運動板上的加速度傳感器測得的加速度值是計算慣性力的根據。實施制動後，在運動平板上的力傳感器和加速度傳感器信號經過傳遞和運算得到車輪制動力。[0028]整個運動平板式驅動裝置都布置在地平面以下，若不作為制動檢驗之用，地上空間可作它用。[0029]運動平板式制動性能檢驗臺的特徵是，氣壓源(31)與氣罐(32)連通，氣罐(32) 與前置儲氣筒(99)相連，前置儲氣筒(99)經由高壓氣管路(34)和低壓氣管路(33)與截止式兩位五通電磁閥(37)的進氣口(38)相連，截止式兩位五通電磁閥(37)的排氣口 1(39) 與前三通接頭進口(41)連接，前三通接頭出口 1(42)通過二位二通閥4(82)與左前輪氣缸 (63)上氣口 I (61)和右前輪氣缸(66)下氣口 2 (65)連接，前三通接頭出口 2 (43)既與右後輪氣缸(76)上氣口 4(74)相連又與兩位三通電磁閥1(7)的進口 1(1)連接，兩位三通電磁閥1(7)的出口 1(2)既與左後輪氣缸(73)的下氣口 3(72)連接也和兩位三通電磁閥2 (8) 的出口 4(6)連接，截止式兩位五通電磁閥(37)的排氣口 2(40)與後三通接頭進口(44)連接，後三通接頭出口 1(45)通過二位二通閥3 (81)既與左前輪氣缸￠3)下氣口 U62)相連也與右前輪氣缸(66)上氣口 2(64)連接，後三通接頭出口 2(46)既與右後輪氣缸(76)下氣口 4(75)相連又與兩位三通電磁閥2 (8)的進口 2(4)連接，兩位三通電磁閥2 (8)的出口 3(5)與左後輪氣缸(73)上氣口 3(71)和兩位三通電磁閥1(7)的出口 2(3)連接，氣缸(21) 通過浮動接頭I (22)、浮動接頭2 (29)、拉壓力傳感器(23)和運動平板(28)連接，加速度傳感器及變送器(27)與拉壓力傳感器(23)組合在一起，運動平板(28)的四個滾輪(26)在導軌(25)上可自由縱向滾動，車輪(24)位於運動平板(28)上，整個驅動裝置低於地平面(13)。[0030]由於採用上述運動平板式驅動裝置的技術方案，結構簡單，製造和使用成本降低， 測試時間縮短，操作簡便。更重要的是解決了測試「失真」的問題，可以較精確地測得制動力等制動性能。[0031]
圖I運動平板式驅動裝置不意圖。圖2氣路圖。[0032]圖中I.進口 12.出口 13.出口 24.進口 25.出口 36.出口 47.兩位三通電磁閥18.兩位三通電磁閥213.地平面21.氣缸22.浮動接頭123.拉壓力傳感器24.被測車輪25.導軌26.滾輪27.加速度傳感器及變送器28.運動平板29.浮動接頭231.氣壓源 32.氣罐33.低壓氣管路34.高壓氣管路35. 二位二通閥136. 二位二通閥237.截止式兩位五通電磁閥38.進氣口 39.排氣口 140.排氣口 241.前三通接頭進口 42.前三通接頭出口 143.前三通接頭出口 244.後三通接頭進口 45.後三通接頭出口 146.後三通接頭出口 261.上氣口 162.下氣口 163.左前輪氣缸64.上氣口 265.下氣口 266.右前輪氣缸71.上氣口 372.下氣口 373.左後輪氣缸74.上氣口 475.下氣口 476.右後輪氣缸81. 二位二通閥382. 二位二通閥499.前置儲氣筒。[0033]具體實施方式
以下結合附圖所示實施例，具體說明本專利的內容。[0034]圖I所示的運動平板式驅動裝置的結構特徵是，氣缸(21)是推動運動平板(28) 作往復直線的動力源，氣缸(21)通過浮動接頭I (22)、浮動接頭2 (29)、拉壓力傳感器(23) 和運動平板(28)連接，加速度傳感器及變送器(27)與拉壓力傳感器(23)組合在一起，運動平板(28)的四個滾輪(26)在導軌(25)上可自由縱向滾動，車輪(24)位於運動平板(28) 上。[0035]車輛被踩制動以後，氣缸(21)要克服在運動平板(28)與被測車輪(24)之間的阻力作往復直線運動，拉壓力傳感器(23)得到了測試力信號，由於運動平板(28)上裝有加速度傳感器及變送器(27)，間接得到了慣性力信號，計算得到制動力。運動平板(28)和氣缸[0036](21)都低於地平面(13)。[0037]圖2所示的是氣路控制圖。使用該氣路控制，可以同時檢測車輛四輪腳制動和手制動。氣壓源(31)與氣罐(32)連通，氣罐(32)與前置儲氣筒(99)相連，前置儲氣筒(99) 經由高壓氣管路(34)和低壓氣管路(33)與截止式兩位五通電磁閥(37)的進氣口(38)相連，截止式兩位五通電磁閥(37)的排氣口 1(39)與前三通接頭進口(41)連接，前三通接頭出口 1(42)通過二位二通閥4(82)與左前輪氣缸(63)上氣口 1(61)和右前輪氣缸(66) 下氣口 2(65)連接，前三通接頭出口 2(43)既與右後輪氣缸(76)上氣口 4(74)相連又與兩位三通電磁閥1(7)的進口 1(1)連接，兩位三通電磁閥1(7)的出口 1(2)既與左後輪氣缸 (73)的下氣口 3(72)連接也和兩位三通電磁閥2(8)的出口 4(6)連接，截止式兩位五通電磁閥(37)的排氣口 2(40)與後三通接頭進口(44)連接，後三通接頭出口 1(45)通過二位二通閥3(81)既與左前輪氣缸(63)下氣口 1(62)相連也與右前輪氣缸(66)上氣口 2(64) 連接，後三通接頭出口 2(46)既與右後輪氣缸(76)下氣口 4(75)相連又與兩位三通電磁閥 2(8)的進口 2(4)連接，兩位三通電磁閥2 (8)的出口 3(5)與左後輪氣缸(73)上氣口 3(71) 和兩位三通電磁閥1(7)的出口 2(3)連接。[0038]從圖中可以看出，在圖示狀態，左右兩輪氣缸的進氣方向、排氣方向是相反的，因此左右兩輪氣缸活塞的運動方向也是相反的。[0039]依據氣缸活塞運動位置，安裝在氣缸上的磁性開關發出換向信息，截止式兩位五通電磁閥(37)的進氣口(38)輪換與排氣口 I (39)、排氣口 2(40)相通，於是四個氣缸及相應運動平板作往返運動。[0040]圖中兩位三通電磁閥1(7)和兩位三通電磁閥2(8)處於斷電狀態，右後輪氣缸 (76)和左後輪氣缸(73)進氣方向、排氣方向是相反的，運動方向也是相反的。如兩位三通電磁閥1(7)和兩位三通電磁閥2(8)處於通電狀態，右後輪氣缸(76)和左後輪氣缸(73)進氣方向、排氣方向是相同的，運動方向也是相同的。對於米用中央傳動軸手制動的車輛， 當測試手制動時，右後輪氣缸(76)和左後輪氣缸(73)應處於這種狀態。[0041]當測試手制動時，二位二通閥4 (82)和二位二通閥3 (81)應處於通電關閉狀態，以節省壓縮氣體。[0042]如果採用順序測每軸兩輪的腳制動力，即採用車輛左右兩輪同測而不是四輪同測的方法，則不需要前三通接頭出口 1(42)和後三通接頭出口 1(45)連接的零件和管路。兩個三通接頭也不再需要，直接用管路連接。[0043]在高壓氣管路(34)中裝有二位二通閥1(35)，斷電時關閉，踩下制動後通電打開。 在低壓氣管路(33)中裝有二位二通閥2 (36)，輸出較低氣壓的壓縮空氣。
權利要求1.運動平板式制動性能檢驗臺的特徵是，氣壓源(31)與氣罐(32)連通，氣罐(32)與前置儲氣筒(99)相連，前置儲氣筒(99)經由高壓氣管路(34)和低壓氣管路(33)與截止式兩位五通電磁閥(37)的進氣ロ(38)相連，截止式兩位五通電磁閥(37)的排氣ロ 1(39)與前三通接頭進ロ(41)連接，前三通接頭出口 1(42)通過二位二通閥4 (82)與左前輪氣缸(63)上氣ロ I (61)和右前輪氣缸(66)下氣ロ 2 (65)連接，前三通接頭出ロ 2 (43)既與右後輪氣缸(76)上氣ロ 4(74)相連又與兩位三通電磁閥1(7)的進ロ 1(1)連接，兩位三通電磁閥1(7)的出口 1(2)既與左後輪氣缸(73)的下氣ロ 3(72)連接也和兩位三通電磁閥2 (8)的出口 4(6)連接，截止式兩位五通電磁閥(37)的排氣ロ 2(40)與後三通接頭進ロ(44)連接，後三通接頭出口 1(45)通過二位二通閥3 (81)既與左前輪氣缸￠3)下氣ロ U62)相連也與右前輪氣缸(66)上氣ロ 2(64)連接，後三通接頭出口 2(46)既與右後輪氣缸(76)下氣ロ 4(75)相連又與兩位三通電磁閥2 (8)的進ロ 2(4)連接，兩位三通電磁閥2 (8)的出口3(5)與左後輪氣缸(73)上氣ロ 3(71)和兩位三通電磁閥1(7)的出口 2(3)連接，氣缸(21)通過浮動接頭I (22)、浮動接頭2 (29)、拉壓カ傳感器(23)和運動平板(28)連接，加速度傳感器及變送器(27)與拉壓カ傳感器(23)組合在一起，運動平板(28)的四個滾輪(26)在導軌(25)上可自由縱向滾動，車輪(24)位於運動平板(28)上，整個驅動裝置低於地平面(13)。
2.根據權利要求I所述的運動平板式制動性能檢驗臺，其特徵是，高壓氣管路(34)中裝有二位二通閥I (35)，低壓氣管路(33)中裝有二位二通閥2(36)。
專利摘要該實用新型涉及一種用於測試車輛制動性能的運動平板式測試裝置，可以解決測試的制動力「失真」、偏小等問題。測試裝置採用氣動系統，氣缸(21)通過浮動接頭1(22)、浮動接頭2(29)、拉壓力傳感器(23)和運動平板(28)連接，加速度傳感器及變送器(27)與拉壓力傳感器(23)組合在一起，運動平板(28)的四個滾輪(26)在導軌(25)上可自由縱向滾動。該測試裝置可以廣泛地應用於汽車製造企業的出廠檢驗、汽車4S店和汽車檢測站。
文檔編號G01M17/013GK202814710SQ20122035276
公開日2013年3月20日 申請日期2012年7月13日 優先權日2012年7月13日
發明者葛在 申請人:葛在