專利名稱：一種汽車鉗盤式制動器拖滯扭矩測試系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及ー種用于汽車部件的測試裝置，特別涉及一種汽車鉗盤式制動器拖滯扭矩測試系統(tǒng)。
技術(shù)背景 拖滯扭矩是汽車制動器系統(tǒng)在非制動狀態(tài)下，由于環(huán)境因素或制造エ藝達不到要求，導致制動缸活塞不能完全復位，液壓制動塊與制動盤間還有接觸，而由此產(chǎn)生的扭矩。拖滯扭矩在汽車行駛中會造成車胎抱死、制動器使用壽命下降以及耗油量額外增加等情況，影響著汽車行駛的安全性與經(jīng)濟性，是衡量汽車制動環(huán)節(jié)的重要指標。在制動器系統(tǒng)中，汽車完成制動的過程主要由駕駛員踩下剎車踏板，來啟動液壓裝置完成制動，而在鉗盤式制動中所需的壓力遠大于人的踩踏力。真空助力器在整個制動系統(tǒng)中就是完成放大踩踏力，啟動整個制動系統(tǒng)，從而將機械力轉(zhuǎn)換為液壓制動力的作用。但是目前制動器扭矩測試設(shè)備大多忽略了真空助力器的環(huán)節(jié)，特別是在拖滯扭矩的測量中，這樣的系統(tǒng)不能全面地檢測制動器的制動扭矩和拖滯扭矩。所以迫切需要研制一臺功能完整、穩(wěn)定性強、精度高、能真實模擬制動器エ況的拖滯扭矩測試系統(tǒng)。作為整個測試系統(tǒng)的加載機構(gòu)需要對真空助力器施加推力，并且還需達到高精度、高負載、高穩(wěn)定性的加載與釋放要求，從而更好的滿足制動器拖滯扭矩試驗的測量精度與系統(tǒng)穩(wěn)定性。傳統(tǒng)的加載方式主要有氣動加載與液壓加載，兩種加載方式實現(xiàn)起來相對簡易，但由于受到自身因素與環(huán)境因素的限制，例如氣動加載方式所能達到的推力有限、速度不易穩(wěn)定；液壓加載方式容易受油溫的影響而會降低其精度與穩(wěn)定性，一般常應(yīng)用于所需加載精度不高、穩(wěn)定性不強的系統(tǒng)中。

實用新型內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題在干，針對現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種汽車鉗盤式制動器拖滯扭矩測試系統(tǒng)，其通過改進加載方式，達到高精度、高穩(wěn)定性的加載與釋放控制，從而能夠模擬不同エ況下鉗盤式制動器制動力、拖滯扭矩等的變化，完成對汽車鉗盤式制動器的實時測量和疲勞試驗。本實用新型解決其技術(shù)問題的技術(shù)方案如下一種汽車鉗盤式制動器拖滯扭矩測試系統(tǒng)，其包括電動缸、真空助力器、液壓系統(tǒng)、制動鉗、伺服電機、制動盤、電磁閥和エ控機，所述伺服電機連接并驅(qū)動制動盤以模擬汽車傳動軸的旋轉(zhuǎn)，所述電動缸連接真空助力器并對之加載與釋放，該真空助力器連接所述液壓系統(tǒng)，該液壓系統(tǒng)連接所述制動鉗，并且驅(qū)動該制動鉗夾緊制動盤以模擬汽車的制動，所述エ控機分別連接電動缸、伺服電機和電磁閥，并且控制它們的運行狀態(tài)，所述電磁閥連接真空助力器并控制該真空助力器的啟動。本實用新型所述的汽車鉗盤式制動器拖滯扭矩測試系統(tǒng)還包括液壓傳感器、壓カ傳感器、扭矩傳感器、報警指示燈以及具有手自動切換及交互功能的輸入輸出部件，它們同時與所述エ控機連接，所述液壓傳感器設(shè)置于所述液壓系統(tǒng)中，所述壓カ傳感器設(shè)置于電動缸上，所述扭矩傳感器設(shè)置于制動盤上；所述エ控機包括有數(shù)據(jù)采集卡、數(shù)字IO控制卡和進行數(shù)據(jù)通訊的RS232，該數(shù)據(jù)采集卡分別與所述液壓傳感器、壓カ傳感器和扭矩傳感器連接，該數(shù)字IO控制卡分別與電磁閥、電動缸、伺服電機和報警指示燈連接。本實用新型選用了電動缸作為整個測試系統(tǒng)的加載機構(gòu)，相對于氣動加載或液壓加載方式，其具有極高的穩(wěn)定性與控制精度和極強的帶負載能力，并且在工作狀態(tài)下無噪聲、無油污，受環(huán)境因素影響較低，達到了高精度、高穩(wěn)定性的加載與釋放控制；本實用新型還加入了真空助力器的環(huán)節(jié)，使整個系統(tǒng)更加接近制動器的工作狀態(tài)，實現(xiàn)了在不同エ況下鉗盤式制動器拖滯扭矩的實時測量。因而本實用新型的有益效果是，所述汽車鉗盤式制動器拖滯扭矩測試系統(tǒng)可以測量汽車鉗盤式制動器的拖滯扭矩，并且能夠進行制動器的疲勞試驗，有助于提高鉗盤式制動器產(chǎn)品的質(zhì)量和改善產(chǎn)品結(jié)構(gòu)方案。

圖I是本實用新型的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。圖2是拖滯扭矩測試流程圖。圖3是疲勞測試流程圖。圖中，Iエ控機，2電動缸，3真空助力器，4液壓系統(tǒng)，5制動鉗，6制動盤，7伺服電機，8電磁閥，9液壓傳感器，10壓カ傳感器，11扭矩傳感器，12輸入輸出部件，13報警指示燈。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施實例對本實用新型加以詳細說明。如圖I所示，所述汽車鉗盤式制動器拖滯扭矩測試系統(tǒng)包括電動缸2、真空助力器
3、液壓系統(tǒng)4、制動鉗5、伺服電機7、制動盤6、電磁閥8、液壓傳感器9、壓カ傳感器10、扭矩傳感器11、報警指示燈13、輸入輸出部件12和エ控機I。所述伺服電機7連接并驅(qū)動制動盤6以模擬汽車傳動軸的旋轉(zhuǎn)。所述電動缸2連接真空助力器3并對之加載與釋放，該真空助力器3連接所述液壓系統(tǒng)4，該液壓系統(tǒng)4連接所述制動鉗5，并且驅(qū)動該制動鉗5夾緊制動盤6以模擬汽車的制動。所述、電磁閥8連接真空助力器3并控制該真空助力器3的啟動。所述エ控機I分別連接電動缸2、伺服電機7和電磁閥8，并且控制它們的運行狀態(tài)，該エ控機I包括有數(shù)據(jù)采集卡、數(shù)字IO控制卡和進行數(shù)據(jù)通訊的RS232，該數(shù)字IO控制卡分別與電磁閥8、電動缸2、伺服電機7和報警指示燈13連接。所述エ控機I通過數(shù)字IO控制卡控制電磁閥8的開閉與關(guān)閉，以使真空助力器3處于工作狀態(tài)，這樣可以保證系統(tǒng)的可靠性與安全性；該エ控機I通過數(shù)字IO控制卡控制伺服電機7的旋轉(zhuǎn)，達到模擬汽車傳動軸旋轉(zhuǎn)的效果；同時エ控機I通過串ロ發(fā)送與接受命令完成對電動缸2的運行操作以及其狀態(tài)的監(jiān)控，電動缸2作為整個系統(tǒng)的カ加載環(huán)節(jié)，主要對真空助力器3進行機械的カ加載與釋放。當加載カ到達啟動制動系統(tǒng)所需壓カ的情況下，液壓系統(tǒng)4開始工作，直接通過液壓カ使制動鉗5夾緊制動盤6，實現(xiàn)模擬汽車的制動過程。所述液壓傳感器9、扭矩傳感器11和壓カ傳感器10同時與所述エ控機I的數(shù)據(jù)采集卡連接，所述液壓傳感器9設(shè)置于所述液壓系統(tǒng)4中，所述壓カ傳感器10設(shè)置于電動缸2上，所述扭矩傳感器11設(shè)置于制動盤6上，它們實時地將所測到的數(shù)據(jù)傳遞至エ控機1，實現(xiàn)閉環(huán)控制與記錄測試數(shù)據(jù)的功能。所述報警指示燈13與エ控機I連接，如果在測試過程中發(fā)生諸如數(shù)據(jù)超限、異常狀態(tài)的情況，所述系統(tǒng)將通過報警指示燈13向使用者提出警示，起到了良好的監(jiān)控性能與安全保障。所述輸入輸出部件12連接エ控機I，該輸入輸出部件12具有手自動切換及交互功能，操作者通過該輸入輸出部件12實現(xiàn)手自動切換的功能以及エ控機I的交互功能，方便手動調(diào)試以及硬件測試。拖滯扭矩的試驗的過程，請參照圖2所示，先需配置試驗參數(shù)，其中包括電動缸2的運行速度和行程范圍、主軸旋轉(zhuǎn)方向、額定液壓值、力加載和釋放的時間、制動操作完成和主軸啟動之間的延遲時間、主軸的轉(zhuǎn) 速和保持旋轉(zhuǎn)的時間。根據(jù)需要，可以配置十組試驗參數(shù)。試驗開始后，程序按照上述配置的十組參數(shù)進行試驗。在試驗進行過程中，按照預設(shè)的加載カ大小以及持續(xù)時間，使電動缸2對真空助力器3進行カ加載,當壓カ傳感器10與設(shè)定值相同時，保持加載力，直至所要求的持續(xù)時間到達后釋放真空助力器3，此時主軸不旋轉(zhuǎn)。對制動盤6制動完成后，使主軸旋轉(zhuǎn)并實時記錄扭矩值，直至到達預設(shè)的時間。試驗中一旦出現(xiàn)超限等異常情況，系統(tǒng)就會停止執(zhí)行并輸出報警信號。當試驗順利完成后，可以存儲上述試驗配置參數(shù)以及試驗結(jié)果進行疲勞試驗的過程，請參照圖3，先對相關(guān)參數(shù)進行配置，其中包括疲勞測試運行次數(shù)、力加載和釋放時間、力加載速度的操作參數(shù)，還包括液壓、加載力、行程的限制參數(shù)。前者根據(jù)試驗標準來配置，后者則是為了保證試驗設(shè)備的安全。試驗進行時，控制電磁閥8使真空助力器3打開，制動カ開始通過電動缸2加載，當力加載到預定值時，保持加載力，直到加載時間到釋放真空助力器3。在力加載的過程中，エ控機I實時監(jiān)控加載力、液壓和行程的大小，當超出限定值時，制動カ會停止加載并輸出報警信號。在順利完成一次加載與釋放的過程后，累計試驗次數(shù)，當試驗次數(shù)達到預定值時，保存數(shù)據(jù)并停止試驗。
權(quán)利要求1.一種汽車鉗盤式制動器拖滯扭矩測試系統(tǒng)，其特征在于所述測試系統(tǒng)包括電動缸、真空助力器、液壓系統(tǒng)、制動鉗、伺服電機、制動盤、電磁閥和エ控機，所述伺服電機連接并驅(qū)動制動盤以模擬汽車傳動軸的旋轉(zhuǎn)，所述電動缸連接真空助力器并對之加載與釋放，該真空助力器連接所述液壓系統(tǒng)，該液壓系統(tǒng)連接所述制動鉗，并且驅(qū)動該制動鉗夾緊制動盤以模擬汽車的制動，所述エ控機分別連接電動缸、伺服電機和電磁閥，并且控制它們的運行狀態(tài)，所述電磁閥連接真空助力器并控制該真空助力器的啟動。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的汽車鉗盤式制動器拖滯扭矩測試系統(tǒng)，其特征在于所述測試系統(tǒng)還包括液壓傳感器、壓カ傳感器和扭矩傳感器，它們同時與所述エ控機連接，所述液壓傳感器設(shè)置于所述液壓系統(tǒng)中，所述壓カ傳感器設(shè)置于電動缸上，所述扭矩傳感器設(shè)置于制動盤上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的汽車鉗盤式制動器拖滯扭矩測試系統(tǒng)，其特征在于所述エ控機包括有數(shù)據(jù)采集卡和數(shù)字IO控制卡，該數(shù)據(jù)采集卡分別與所述液壓傳感器、壓カ傳感器和扭矩傳感器連接，該數(shù)字IO控制卡分別與電磁閥、電動缸和伺服電機連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的汽車鉗盤式制動器拖滯扭矩測試系統(tǒng)，其特征在于所述測試系統(tǒng)還包括報警指示燈，該報警指示燈與數(shù)字IO控制卡連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的汽車鉗盤式制動器拖滯扭矩測試系統(tǒng)，其特征在于所述測試系統(tǒng)還包括具有手自動切換及交互功能的輸入輸出部件，該輸入輸出部件與所述エ控機連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的汽車鉗盤式制動器拖滯扭矩測試系統(tǒng)，其特征在于所述エ控機包括有進行數(shù)據(jù)通訊的RS232。
專利摘要一種汽車鉗盤式制動器拖滯扭矩測試系統(tǒng)，其包括電動缸、真空助力器、液壓系統(tǒng)、制動鉗、伺服電機、制動盤、電磁閥和工控機，所述伺服電機連接并驅(qū)動制動盤以模擬汽車傳動軸的旋轉(zhuǎn)，所述電動缸連接真空助力器并對之加載與釋放，該真空助力器連接所述液壓系統(tǒng)，該液壓系統(tǒng)連接所述制動鉗，并且驅(qū)動該制動鉗夾緊制動盤以模擬汽車的制動，所述工控機分別連接電動缸、伺服電機和電磁閥，并且控制它們的運行狀態(tài)，所述電磁閥連接真空助力器并控制該真空助力器的啟動。本實用新型實現(xiàn)了高精度、高穩(wěn)定性的加載與釋放控制，從而能夠模擬不同工況下鉗盤式制動器制動力、拖滯扭矩等的變化，完成對汽車鉗盤式制動器的實時測量和疲勞試驗。
文檔編號G01L5/28GK202362151SQ20112050618
公開日2012年8月1日 申請日期2011年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月7日
發(fā)明者戴曙光, 穆平安, 鄔敏杰, 金晅宏 申請人:上海理工大學