CN101957242A - 履带车辆变速机构摩擦副动态温度场测试方法及其压板 - Google Patents

Abstract

本发明涉及试验测试技术领域，具体公开了一种履带车辆变速机构摩擦副动态温度场测试方法，操纵件压板上开1.2mm～1.7mm的通孔，每组三个孔沿半径方向均匀分布，采用超长热电偶温度传感器即热电偶丝埋入引导槽，并采用高温密封胶固定热电偶。本发明首次解决了换挡操纵件温度传感器安装、定位、信号传输，响应速度等问题。克服了热电偶安装焊接困难，高温脱焊和传感器高温标定过后传感器变脆无法安装，高速旋转摩擦引起传感器磨损等技术难点；实现了操纵件摩擦副温度的实时测量，对降低热负荷的设计及改进措施起到验证和指导作用；克服了润滑油，高温，振动等因素对安装条件，温度响应速度的影响，可以应用于实车测试。

Description

履带车辆变速机构摩擦副动态温度场测试方法及其压板

技术领域

本发明属于试验测试技术领域，具体涉及一种动态温度场测试方法。

背景技术

在研制大功率综合传动装置行星变速机构的过程中，作为实现综合传动动力换挡的核心部件，湿式换挡操纵件的摩擦副在频繁结合分离时，经常出现过热问题，从而引起摩擦衬片局部烧损或由于温度梯度过大而使对偶钢片发生翘曲和裂纹的现象，造成换挡操纵件的失效而影响整个传动系统的工作。由于行星变速换档操纵件的特殊工作环境，作为热负荷研究基础和衡量指标的摩擦表面动态温度不易获得，针对此难点，开展了操纵件摩擦副温度场动态测试方法研究。

行星变速换档操纵件的测温环境中，行星变速机构在换档过程即操纵件在结合时，在工作油压的作用下，活塞推动压板，进而推动摩擦片与钢片，使之消除间隙，紧密结合为单一构件。压板与摩擦片之间，摩擦片与钢片之间均由于速度差产生剧烈的摩滑，从而产生摩滑功引起摩擦面的温升。测量紧密结合面摩滑状态下的动态温度，是目前的常规的传感器技术和测试手段很难实现的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种履带车辆变速机构摩擦副动态温度场测试方法及使用压板，保证实际结构和工况不变的前提下，实现行星变速机构操纵件换挡动态过程中摩擦面上实时温度的测量，获得动态温度的变化特性和分布规律。

本发明的技术方案如下：

一种履带车辆变速机构摩擦副动态温度场测试方法，该方法包含以下步骤：

1)在操纵件压板上开通孔；

2)安装热电偶，将热电偶丝置入压板的通孔中，分别在孔两侧用高温密封胶固定热电偶，将热电偶引线埋入引导槽中，并从导向孔穿出；

3)将压板常温静置20～24小时，待高温密封胶凝固后进行下一步装配；

4)将压板安装在油缸上，安装外毂，将热电偶信号线从外毂弹簧窗口处引出，连接数据采集系统。

在上述履带车辆变速机构摩擦副动态温度场测试方法中：步骤1)中在操纵件压板上开孔为，压板摩擦面上沿轴向加工三个直径为1.2mm～1.7mm的通孔，作为一组，每组三个孔沿半径方向均匀分布，以测试温度沿径向的变化规律。

在上述履带车辆变速机构摩擦副动态温度场测试方法中：在压板摩擦面上不同位置加工2～3组孔。

一种用于测量履带车辆变速机构摩擦副动态温度场的压板，压板设在端盖内侧，为中间凸起的圆环形板状结构，其中：压板摩擦面上设有引导槽，压板摩擦面上沿轴向加工3～5个通孔作为一组，每组通孔沿压板半径方向均匀分布，引导槽内布置通孔，在通孔外则沿压板径向设有导向孔。

在上述的用于测试履带车辆变速机构摩擦副动态温度场的压板中，通孔的直径为1.2mm～1.7mm。

在上述的用于测试履带车辆变速机构摩擦副动态温度场的压板中，在压板摩擦面上不同位置加工2～3组通孔。

在上述的用于测试履带车辆变速机构摩擦副动态温度场的压板中，引导槽内布置2个通孔。

本发明的显著技术效果：操纵件压板上开1.2mm～1.7mm的通孔，每组三个孔沿半径方向均匀分布，采用超长热电偶温度传感器即热电偶丝埋入引导槽，并采用高温密封胶固定热电偶。本发明首次解决了换挡操纵件温度传感器安装、定位、信号传输，响应速度等问题。克服了热电偶安装焊接困难，高温脱焊和传感器高温标定过后传感器变脆无法安装，高速旋转摩擦引起传感器磨损等技术难点；实现了操纵件摩擦副温度的实时测量，对降低热负荷的设计及改进措施起到验证和指导作用；克服了润滑油，高温，振动等因素对安装条件，温度响应速度的影响，可以应用于实车测试。

附图说明

图1为被测操纵件结构示意图

图2为压板结构改造图；

图3为图2的A-A剖视图；

图中：1.油缸；2.活塞；3.压板；4.摩擦片；5.钢片；6.外毂；7.端盖；8.内毂；9.通孔；10.导向孔；11.引导槽。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细说明。

如图1所示，行星变速换档操纵件的测温环境：行星变速机构在换档过程中，即操纵件在结合时，在工作油压的作用下，活塞2推动压板3，进而推动摩擦片4与钢片5，使之消除间隙，紧密结合为单一构件。压板3与摩擦片4之间，摩擦片4与钢片5之间均由于速度差产生剧烈的摩滑，从而产生摩滑功引起摩擦面的温升。测量紧密结合面摩滑状态下的动态温度，是目前的常规的传感器技术和测试手段很难实现的。

本发明的具体步骤如下：

1)在操纵件压板3上开通孔9，定制超长热电偶温度传感器；

2)安装热电偶，将热电偶丝置入压板的通孔9中，分别在孔两侧用高温密封胶固定热电偶，将热电偶引线埋入引导槽11中，并从导向孔10穿出；

3)将压板3常温静置20～24小时，待高温密封胶凝固后进行下一步装配；

4)将压板3安装在油缸1上，在压板3和油缸1中心安装内毂8，油缸1上开有销孔，销孔内安装销子，销子上装有弹簧，销子另一端安装外毂6，内外毂8、6之间装有摩擦片4和钢片5，然后将端盖7盖上，将热电偶信号线从外毂6弹簧窗口处引出，连接数据采集系统。

如图1～图3所示，基于行星变速机构整体试验台架，动力从电机输入，经增速箱输入被试件行星变速箱，输出端联测功机，通过换档阀进行档位切换。以行星变速箱中某一制动操纵件为研究对象，将无旋转的压板3做为温度传感器的安装载体，在摩擦副表面不同位置沿径向布置多个测温点，从而得到摩擦面的温度分布。在压板3摩擦面上沿轴向加工三个直径为1.5mm的通孔9，三孔沿半径方向均匀分布，以测试温度沿径向的变化规律。同时在压板3的不同位置加工两组通孔9，以获得整个面的温度场分布。根据变速装置中压板3的结构及装配状态，沿三通孔9的径向方向加工贯通引导槽11和导向孔10，保证传感器引线从压板3中引出，并且不影响操纵件的正常装配和工作。选用定制的超长无铠装K型热电偶丝置入通孔9中，分别在通孔9两侧用高温密封胶固定热电偶，并且有效隔离热电偶感应头与对偶片，防止在高速摩滑中损坏。在压板3非摩擦面一侧，将热电偶引线埋入引导槽11中，再穿过导向孔10引出试验箱外连接数据采集系统。

热电偶传感器感温触头安装在三个Φ1.5的小孔中，采用耐高温，固定性能和导热性能好的密封胶将传感器触头固定在测温点上，并实现了感应头与摩擦表面有效隔离，解决了高速旋转摩擦引起传感器磨损的难题。传感器信号传输线埋在引导槽11中，保证压板3的平面性，再由通孔9引出，连接信号接收系统。

如图2和图3所示，本发明中在履带车辆变速机构摩擦副动态温度场测试中使用的压板，压板摩擦面上设有引导槽11，压板摩擦面上沿轴向加工3个通孔9作为一组，每组通孔9沿压板半径方向均匀分布，在压板摩擦面上不同位置加工2组通孔9；引导槽11内布置2个通孔9，在通孔9外则沿压板径向设有导向孔10。

在本试验方法中，同时解决了热电偶安装焊接问题，解决了高温脱焊和传感器高温标定过后传感器变脆无法安装的技术难点。

以三个为一组的测温点，定制的热电偶触头嵌入其中，信号传输线的位置不影响活塞与压板的接触，使之正常工作。

Claims (7)

1.一种履带车辆变速机构摩擦副动态温度场测试方法，其特征在于：该方法包含以下步骤：

1)在操纵件压板(3)上开通孔(9)；

2)安装热电偶，将热电偶丝置入压板(3)的通孔(9)中，分别在通孔(9)两侧用高温密封胶固定热电偶，将热电偶引线埋入引导槽(11)中，并从导向孔(10)穿出；

3)将压板(3)常温静置20～24小时，待高温密封胶凝固后进行下一步装配；

4)将压板(3)安装在油缸(1)上，安装外毂(6)，将热电偶信号线从外毂(6)弹簧窗口处引出，连接数据采集系统。

2.如权利要求1所述的履带车辆变速机构摩擦副动态温度场测试方法，其特征在于：所述步骤1)中在操纵件压板(3)上开孔为：压板(3)摩擦面上沿轴向加工三个直径为1.2mm～1.7mm的通孔(9)，作为一组，每组三个通孔(9)沿半径方向均匀分布，以测试温度沿径向的变化规律。

3.如权利要求2所述的履带车辆变速机构摩擦副动态温度场测试方法，其特征在于：在压板(3)摩擦面上不同位置加工2～3组孔。

4.一种用于测量履带车辆变速机构摩擦副动态温度场的压板，压板设在端盖(7)内侧中，为中间凸起的圆环形板状结构，其特征在于：压板摩擦面上设有引导槽(11)，压板摩擦面上沿轴向加3～5个通孔(9)作为一组，每组通孔(9)沿压板半径方向均匀分布，引导槽(11)内布置通孔(9)，在通孔(9)外则沿压板径向设有导向孔(10)。

5.如权利要求4所述的用于测量履带车辆变速机构摩擦副动态温度场的压板，其特征在于：通孔(9)的直径为1.2mm～1.7mm。

6.如权利要求4所述的用于测量履带车辆变速机构摩擦副动态温度场的压板，其特征在于：在压板摩擦面上不同位置加工2～3组通孔(9)。

7.如权利要求4或5所述的用于测量履带车辆变速机构摩擦副动态温度场的压板，其特征在于：引导槽(11)内布置2个通孔(9)。

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