CN101363774B - 汽车制动间隙自动调整臂的高低温环境测试设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种对汽车间隙自动调整臂进行高低温环境的测试设备，属于机械技术领域。它解决了现有技术中无法对制动间隙自动调整臂在高低温恶劣工作环境下的性能进行测试的问题。本汽车制动间隙自动调整臂的高低温环境测试设备包括测试平台、控制系统和压力容器，测试平台上设有测试箱，测试箱内设有用于安装制动间隙自动调整臂的安装支架，测试平台上还设有用于与制动间隙自动调整臂连接的制动机构和驱动机构，测试箱处设有与控制系统连接的加热系统和制冷系统，用于控制测试箱内的温度，压力容器与控制系统连接。本测试设备克提高控温精度及平稳性，实现智能化控制。
Description
技术领域
本发明属于机械技术领域，涉及一种测试设备，特别是一种对汽车间隙自动调整臂进行高低温环境的测试设备。
背景技术
随着汽车工业的发展，汽车零部件产业也得到长足的发展。随着产业发展，特别是出口的大幅度增加，对产品的质量要求也越来越高。特别是对关系到生命财产安全的车辆安全性提出了更高的要求，因此安全检测技术在汽车产品开发、设计和制造中，先进的检测、试验手段至关重要。
汽车制动间隙自动调整臂是车辆上制动系统中的关键配件，用于调整制动蹄片与轮毂之间的间隙，使其保持在一个恒定值，以确保制动可靠，车辆行驶安全。制动间隙自动调整臂出厂前，需要对它的各项性能进行检测。而高低温测试则是模拟自然高低温变化环境，对产品零部件在使用过程中对环境的适应性的一种常用试验手段，然而目前国内却还没有对制动间隙自动调整臂在这方面进行测试的设备。
发明内容
本发明的目的是针对现有的汽车制动间隙自动调整臂所存在的上述问题，而提出了一种使用高低温测试方法，对制动间隙自动调整臂在高低温恶劣工作环境下的性能进行测试的设备。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种汽车制动间隙自动调整臂的高低温环境测试设备，其特征在于，该测试设备包括测试平台、控制系统和压力容器，测试平台上设有测试箱，测试箱内设有用于安装制动间隙自动调整臂的安装支架，所述的测试平台上还设有用于与制动间隙自动调整臂连接的制动机构和驱动机构，测试箱处设有与控制系统连接的加热系统和制冷系统，用于控制测试箱内的温度，上述的压力容器与控制系统连接。
需要测试的制动间隙自动调整臂安装在测试箱中的安装支架上，并且制动间隙自动调整臂的衬套孔与测试箱外界的驱动机构连接，蜗轮与制动机构连接。控制系统对加热系统和制冷系统进行智能调控，调节测试箱内的温度，使制动间隙自动调整臂在不同温度环境下进行测试。测试前先将制动间隙自动调整臂放入压力容器中并加压至21kpa±7kpa，便于模拟制动间隙自动调整臂在-40C°±1.1C°低温环境下的工作及+70C°±2.8C°高温环境下的工作情况。
在上述的汽车制动间隙自动调整臂的高低温环境测试设备中，所述的控制系统包括界面触摸屏、中央处理器以及温度传感器，温度传感器和界面触摸屏均与中央处理器连接。界面传感器具备数据显示和操作信号输入两种功能，控制整台测试设备的工作状况，并将测试得到的各项数据显示出来。温度传感器用于检测测试箱内的温度，方便使用者进行调节。
在上述的汽车制动间隙自动调整臂的高低温环境测试设备中，所述的制冷系统包括制冷压缩机组，加热系统包括加热器，制冷压缩机组和加热器均与中央处理器连接。制冷压缩机组和加热器均受中央处理器控制，分别对测试箱起到制冷和加热作用。
在上述的汽车制动间隙自动调整臂的高低温环境测试设备中，所述的制动机构包括支架、轮毂、制动蹄片、凸轮轴和联轴器，轮毂与支架转动连接，凸轮轴的一端与位于轮毂处的凸轮固连，制动蹄片位于轮毂和凸轮之间，凸轮轴的另一端通过联轴器与制动间隙自动调整臂的蜗轮连接，当制动间隙自动调整臂的蜗轮带动凸轮轴转动时凸轮能带动制动蹄片与轮毂相顶靠。
在驱动机构作用下，调整臂的壳体与蜗轮同向转动，其中蜗轮保持周向固定地套接在制动凸轮轴上，带动凸轮轴和凸轮也随之转动。制动蹄片设置在轮毂内壁和凸轮之间，凸轮顶靠制动蹄片使制动蹄片紧压轮毂内壁实现制动。在制动蹄片紧压轮毂制动时，制动蹄片会磨损，如重复制动，制动蹄片的磨损量会增加，使制动蹄片与轮毂内壁间距变大，此时调整臂会自动调整，从而使制动蹄片与轮毂内壁恢复至原来的间距。在模拟的恶劣环境下，当重复或频繁的制动时，调整臂始终能将制动蹄片与轮毂内壁之间的间距保持在恒定值，从而说明此调整臂性能测试合格，否之为不合格。
在上述的汽车制动间隙自动调整臂的高低温环境测试设备中，所述的联轴器与凸轮轴之间设有扭力传感器，该扭力传感器与上述的中央处理器连接。扭力传感器用于检测调整臂的输出扭矩，并将检测得到的数据传输给中央处理器。
在上述的汽车制动间隙自动调整臂的高低温环境测试设备中，所述的轮毂与制动蹄片之间设有间隙传感器，该间隙传感器与中央处理器连接。间隙传感器用于检测轮毂与制动蹄片之间的距离，并将检测得到的数据传输给中央处理器。
在上述的汽车制动间隙自动调整臂的高低温环境测试设备中，所述的联轴器上固定有传感器一，所述的支架上固定有与上述传感器一错位的传感器二，传感器一和传感器二均与中央处理器相连，当间隙自动调整臂的蜗轮转动角度达到设定值时，上述的传感器一与传感器二相对置。传感器一与传感器二一同用于测量制动蹄片的磨损量，便于及时更换制动蹄片。传感器二固定在支架上，初始时，传感器一与传感器二偏离的距离为制动蹄片的有效厚度，而传感器一会随联轴器和蜗轮转动，由于制动蹄片的不断磨损，而蜗轮和联轴器就会随之转过一定的转动量，当传感器一与传感器二的位置处于相对置时，即表示制动蹄片已经磨损过大，需要进行更换，可通过报警系统提醒。
在上述的汽车制动间隙自动调整臂的高低温环境测试设备中，所述的驱动机构包括提供动力的气室和制动杆，制动杆上设有与中央处理器连接的制动力矩传感器，所述的制动杆一端与气室连接，另一端伸入到测试箱中并可相对于测试箱运动。制动杆伸入测试箱中后与制动间隙自动调整臂衬套孔连接，制动杆在气室驱动下推动间隙自动调整臂转动。同时制动力矩传感器将制动力矩的数据传输到中央处理。
在上述的汽车制动间隙自动调整臂的高低温环境测试设备中，所述的压力容器与控制系统之间设有增压阀，所述的增压阀通过管路与压力容器连接。直接控制增压阀对压力容器进行加压。压力容器由增压阀给容器施压，同时调整臂渗泡在容器水中，加压至21kpa±7kpa。
在上述的汽车制动间隙自动调整臂的高低温环境测试设备中，所述的测试箱由隔热材料制成。测试时测试箱内的温度与外界相差较大，测试箱使用隔热材料制成或者在测试箱的四周设置隔热层进行隔热，防止测试箱与外界的热传递过快，温度变化波动大，而影响测试的准确性。
与现有技术相比，本发明在实验过程中将调整臂放在测试箱中，扭力传感器放在凸轮联接处，可以及时准确地测量调整臂输出扭矩，轮毂和制动气室以及传感器放在测试箱外，这样即模拟了调整臂的使用环境，又保证了系统的可靠安全工作。以中央处理器为核心的控制电路对加热系统和制冷系统进行智能性调控，实现加热量和制冷量的无级调节，克服温度控制曲线的阶跃跳变，提高控温精度及平稳性，且将整个操作程序及运行状态直观地显示在界面触摸屏上，实现智能化控制。
附图说明
图1是本汽车制动间隙自动调整臂的高低温环境测试设备的主视图。
图2是本汽车制动间隙自动调整臂的高低温环境测试设备去除测试箱后的立体图。
图3是本汽车制动间隙自动调整臂的高低温环境测试设备中制动机构的部分立体结构示意图。
图4是本汽车制动间隙自动调整臂的高低温环境测试设备中轮毂内部结构示意图。
图中，1、测试平台；2、测试箱；3、驱动机构；31、气室；32、制动杆；32a、制动力矩传感器；4、制动机构；41、支架；41a、传感器二；42、轮毂；42a、间隙传感器；43、制动蹄片；44、凸轮轴；44a、扭力传感器；45、联轴器；45a、传感器一；46、凸轮；5、制动间隙自动调整臂；51、蜗轮；52、壳体；6、安装支架；7、界面触摸屏；8、压力容器。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
本汽车制动间隙自动调整臂的高低温环境测试设备用于模拟自然高低温变化环境，对制动间隙自动调整臂5在使用过程中对环境的适应性进行试验。通过检测，来判断制动间隙自动调整臂5的性能是否仍然能够符合预定要求，以便供产品设计、改进、鉴定及出场检验用。
本实施例中，该高低温环境测试设备测试项目包括汽车制动时的气压，制动时间和回位时间，制动时驱动机构3作用的制动力；制动时汽车制动间隙自动调整臂5蜗轮51处的扭力。轮毂42与蹄片恒定间隙量及自动补偿能力及环境温度。
如图1和图2所示，本汽车制动间隙自动调整臂的高低温环境测试设备，包括一个测试平台1，测试平台1上设有测试箱2、驱动机构3和制动机构4，测试箱2内设有用于安装制动间隙自动调整臂5的安装支架6，驱动机构3和制动机构4均与测试箱2内的制动间隙自动调整臂5连接。测试箱2上设有加热系统和制冷系统，用于控制测试箱2内的温度，本实施例中，制冷系统为制冷压缩机组，加热系统为加热器。
测试箱2的侧部设有控制系统，包括界面触摸屏7、中央处理器以及温度传感器，温度传感器和界面触摸屏7均与中央处理器连接，其中温度传感器伸入到测试箱2内，上述的制冷压缩机组和加热器均与中央处理器连接。测试平台1的底部设有压力容器8。
驱动机构3包括提供动力的气室31和制动杆32，制动杆32上设有与中央处理器连接的制动力矩传感器32a，制动杆32一端与气室31连接，另一端伸入到测试箱2中与制动间隙自动调整臂5连接并可相对于测试箱2运动。
如图3和图4所示，制动机构4包括支架41、轮毂42、制动蹄片43、凸轮轴44和联轴器45，轮毂42与支架41转动连接，凸轮轴44的一端与位于轮毂42处的凸轮46固连，制动蹄片43位于轮毂42和凸轮46之间，凸轮轴44的另一端通过联轴器45与制动间隙自动调整臂5的蜗轮51固连。联轴器45上固定有传感器一45a，支架41上固定有上述传感器一45a错位的传感器二41a，传感器一45a和传感器二41a均与中央处理器相连。联轴器45与凸轮轴44之间设有扭力传感器44a，用于测量每一次制动时自动调整臂5蜗轮51所承受的最大扭矩。轮毂42与制动蹄片43之间设有间隙传感器42a，用于检测轮毂42与制动蹄片43之间的距离。这些传感器器检测到的数据均传输给中央处理器，并在界面触摸屏7上显示出来。
测试时，首先将制动间隙自动调整臂5放入装有自来水的压力容器8中12小时，并加压至21kpa±7kpa。在这个过程中，可设置一个气压增压系统对压力容器8内进行加压，气压增压系统通过管路与压力容器8连接，并受一个与中央处理器连接的电机的控制，这样做的好处是使自来水渗透更充分，达到检测制动间隙自动调整臂的密封程度。确保试验的准确性。
接着，从压力容器8中取出制动间隙自动调整臂5不擦干，立即将其安装在测试箱2中的安装支架6上，此时测试箱2内的温度为零下40C°±1.1C°，冷冻过程持续16小时。由于测试箱2内有与中央处理器连接的温度传感器，操作者可方便通过界面触摸屏7对测试箱2内的温度进行监测和调节。制动间隙自动调整臂5保持在零下40度环境下用初始冲程转动3次，给制动间隙自动调整臂5施加静扭矩，消除空行程，模拟凸轮46的回位弹簧，试验时制动间隙自动调整臂5的偏转角为15-30度。该步骤的制动和驱动过程由制动机构4和驱动机构3完成，并由各个传感器器检测出各项数据显示在界面触摸屏7上，观察制动蹄片43与轮毂42之间的间隙量是否保持恒定。
低温环境下测试完成后，升高测试箱2内温度，使制动间隙自动调整臂5处于+70C°±2.8C°环境下放置16小时，然后，当其仍在70度时用初始冲程转动100次，重复低温环境下测试的步骤。将制动间隙自动调整臂5恢复到室温，取下制动间隙自动调整臂5，完成测试。
制动过程中，在驱动机构3作用下，制动间隙自动调整臂5的壳体52与蜗轮51同向转动，其中蜗轮51保持周向固定地套接在制动凸轮轴44上，带动凸轮轴44和凸轮46也随之转动。制动蹄片43设置在轮毂42内壁和凸轮46之间，凸轮46顶靠制动蹄片43使制动蹄片43紧压轮毂42内壁实现制动。在制动蹄片43紧压轮毂42制动时，制动蹄片43会磨损，如重复制动制动蹄片43的磨损量会增加，使制动蹄片43与轮毂42内壁间距变大，此时制动间隙自动调整臂5会自动调整蜗轮51和蜗杆从而使制动蹄片43与轮毂42内壁恢复至原来的间距。
传感器一45a与传感器二41a一同用于测量制动蹄片43的磨损量，便于及时更换制动蹄片43。传感器二41a固定在支架41上，初始时，传感器一45a与传感器二41a偏离的距离为制动蹄片43的有效厚度，而传感器一45a会随联轴器45和蜗轮51转动，蜗轮51和联轴器45在每次制动完成后的回位量小于制动时的转动量。可增设一个报警器，当传感器一45a与传感器二41a的位置处于相对置时，即表示制动蹄片43已经磨损过大，并产生能使报警器工作的控制信号，提醒操作者需要更换制动蹄片43。
测试时测试箱2内的温度与外界相差较大，测试箱2使用隔热材料制成或者在测试箱2的四周设置隔热层进行隔热，防止测试箱2与外界的热传递过快，温度变化波动大，影响测试的准确性。
而制动时的气室31气压、制动时间和回位时间均可通过一个附属仪器进行简单地检测，如压力表和计时器，同样在界面触摸屏7上将检测数据显示出来。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
Claims (9)
1.一种汽车制动间隙自动调整臂的高低温环境测试设备，其特征在于，该测试设备包括测试平台(1)、控制系统和压力容器(8)，测试平台(1)上设有测试箱(2)，测试箱(2)内设有用于安装制动间隙自动调整臂(5)的安装支架(6)，所述的测试平台(1)上还设有用于与制动间隙自动调整臂(5)连接的制动机构(4)和驱动机构(3)，测试箱(2)处设有与控制系统连接的加热系统和制冷系统，用于控制测试箱(2)内的温度，上述的压力容器(8)与控制系统连接，所述的控制系统包括界面触摸屏(7)、中央处理器以及温度传感器，温度传感器和界面触摸屏(7)均与中央处理器连接。
2.根据权利要求1所述的汽车制动间隙自动调整臂的高低温环境测试设备，其特征在于，所述的制冷系统包括制冷压缩机组，加热系统包括加热器，制冷压缩机组和加热器均与中央处理器连接。
3.根据权利要求1或2所述的汽车制动间隙自动调整臂的高低温环境测试设备，其特征在于，所述的制动机构(4)包括支架(41)、轮毂(42)、制动蹄片(43)、凸轮轴(44)和联轴器(45)，轮毂(42)与支架(41)转动连接，凸轮轴(44)的一端与位于轮毂(42)处的凸轮(46)固连，制动蹄片(43)位于轮毂(42)和凸轮(46)之间，凸轮轴(44)的另一端通过联轴器(45)与制动间隙自动调整臂(5)的蜗轮(51)连接，当制动间隙自动调整臂(5)的蜗轮(51)带动凸轮轴(44)转动时凸轮(46)能带动制动蹄片(43)与轮毂(42)相顶靠。
4.根据权利要求3所述的汽车制动间隙自动调整臂的高低温环境测试设备，其特征在于，所述的联轴器(45)与凸轮轴(44)之间设有扭力传感器(44a)，该扭力传感器(44a)与上述的中央处理器连接。
5.根据权利要求3所述的汽车制动间隙自动调整臂的高低温环境测试设备，其特征在于，所述的轮毂(42)与制动蹄片(43)之间设有间隙传感器(42a)，该间隙传感器(42a)与中央处理器连接。
6.根据权利要求3所述的汽车制动间隙自动调整臂的高低温环境测试设备，其特征在于，所述的联轴器(45)上固定有传感器一(45a)，所述的支架(41)上固定有与上述传感器一(45a)错位的传感器二(41a)，传感器一(45a)和传感器二(41a)均与中央处理器相连，当间隙自动调整臂的蜗轮(51)转动角度达到设定值时，上述的传感器一(45a)与传感器二(41a)相对置。
7.根据权利要求1或2所述的汽车制动间隙自动调整臂的高低温环境测试设备，其特征在于，所述的驱动机构(3)包括提供动力的气室(31)和制动杆(32)，制动杆(32)上设有与中央处理器连接的制动力矩传感器(32a)，所述的制动杆(32)一端与气室(31)连接，另一端伸入到测试箱(2)中并可相对于测试箱(2)运动。
8.根据权利要求1或2所述的汽车制动间隙自动调整臂的高低温环境测试设备，其特征在于，所述的压力容器(8)与控制系统之间设有增压阀，所述的增压阀通过管路与压力容器(8)连接。
9.根据权利要求1或2所述的汽车制动间隙自动调整臂的高低温环境测试设备，其特征在于，所述的测试箱(2)由隔热材料制成。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| EE01 | Entry into force of recordation of patent licensing contract |
Assignee: Zhejiang Austrian Machinery Manufacturing Co.,Ltd. Assignor: Huang Meihua Contract record no.: 2012330000390 Denomination of invention: High and low temperature environment testing equipment for arm for automatically regulating clearance of brake of automobile Granted publication date: 20100707 License type: Exclusive License Open date: 20090211 Record date: 20120618 |
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| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20180409 Address after: 317600 Yuhuan city of Zhejiang Auto Motorcycle Industrial Park Patentee after: Zhejiang Olympic machinery Limited by Share Ltd. Address before: 317600 Zhejiang Yuhuan County Yuhuan automobile and motorcycle industrial zone Zhejiang Austrian Machinery Manufacturing Co., Ltd. Patentee before: Huang Meihua |
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| TR01 | Transfer of patent right | ||
| EC01 | Cancellation of recordation of patent licensing contract |
Assignee: Zhejiang Austrian Machinery Manufacturing Co.,Ltd. Assignor: Huang Meihua Contract record no.: 2012330000390 Date of cancellation: 20200318 |
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| EC01 | Cancellation of recordation of patent licensing contract | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20100707 Termination date: 20210927 |