CN102507214B - 驻车制动器耐久试验装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种驻车制动耐久试验装置，包括固定设置的试验台支撑框架，还包括设于试验台支撑框架上的执行机构、反作用机构与控制系统，其执行机构采用摆臂机构，将驻车制动手柄与执行气缸分离，增加试验的安全系数、提升试验品质；其反作用力可调范围大，完全可以满足标准对于试验载荷的要求；其控制系统通过采集力传感器信号控制执行气缸的动作，实现载荷控制，可以精确控制试验载荷,有效提高了试验品质。本发明可用于对任何车型的驻车制动器进行耐久试验。

Description

驻车制动器耐久试验装置

技术领域

本发明属于汽车领域，涉及一种车辆性能的检测装置，具体地说是一种驻车制动器耐久试验装置。

背景技术

驻车制动系统通常是指机动车安装的手动刹车，在车辆停稳后用于稳定车辆，避免在斜坡路面停车时由于溜车造成事故。功能稳定、性能良好的驻车制动系统，在很大程度上提升了行驶安全性，只有保证驻车制动系的性能可靠持久，才能保证行车的安全可靠性。

目前驻车制动制造厂商关于驻车制动耐久性能验证而使用的试验台虽然形式各异，但总体来说主要组成部分包括执行机构（即在试验中模拟驾驶员操纵驻车制动的手柄）、反作用系统（即模拟驻车制动拉线作用在驻车制动手柄上的载荷）、控制系统（即试验过程中控制执行机构的动作的部件，同时还涵盖试验数据记录、异常停止等功能）、支撑部件（即用于承接各系统的框架）。

其中：

1、执行机构所使用的气缸大都与驻车制动手柄直接相连，试验调试时，只要气缸的动作行程在手柄极限位置时稍微增加，就会造成驻车制动手柄变形、损坏；同时在试验过程中，如果试验异常，比如说锁止控制失灵，驻车制动手柄不能顺利复位等，由于气缸与驻车制动手柄相连，执行气缸依然推动手柄，就造成驻车制动手柄损坏，导致试验中止，造成开发验证周期加长。

2、各驻车制动制造厂商均把弹簧作为反作用系统的重要组成部件，因此：

⑴弹簧的选择困难——根据试验载荷需要，选择合适刚度的弹簧，大都需要特制；

⑵弹簧力的稳定性差——经过一定的耐久循环后，弹簧的刚度会发生变化，导致试验载荷的变化，影响试验品质；

⑶弹簧耐久性差——经过一定的耐久循环后，弹簧均会发生断裂，导致试验中止，还需更换新的弹簧。

3、控制系统大都是通过控制执行机构推动驻车制动手柄的行程，实现试验耐久循环：

⑴驻车制动耐久试验标准中对于载荷、行程均有明确数值要求，通过控制试验行程的控制方式进行试验必将导致试验载荷的精确性差；

⑵该控制方式主要是通过调整物理结构之间的相对位置来调节试验行程。导致可调范围有限，而且精确性完全取决于试验操作人员的素质，导致精确性低。

发明内容

本发明要解决的技术问题，是提供一种驻车制动器耐久试验装置，能够真实验证驻车制动的耐久性能，规范驻车制动开发流程，提升整车的操纵安全性。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种驻车制动耐久试验装置，包括固定设置的试验台支撑框架，还包括设于试验台支撑框架上的执行机构、反作用机构与控制系统，其中所述执行机构包括执行气缸、摆臂机构、解锁气缸；

（11）摆臂机构包括摆臂、滚轮，

摆臂上设有用于调节解锁气缸及滚轮位置的、沿摆臂长度方向延伸的端部长槽与中部长槽；

滚轮于其中心处穿于阶梯芯轴上，二者间间隙配合；阶梯芯轴的一端穿过中部长槽外侧紧固有锁紧螺母；

摆臂的非带端部长槽的一端为铰接端，摆臂于其铰接端处经第一连接件铰接于试验台支撑框架上，其另一端通过Y形连接件与执行气缸的活塞杆铰接；

（12）执行气缸的底部经第二连接件铰接于试验台支撑框架上，其活塞杆的端部经Y形连接件与摆臂机构的摆臂上带有的向上的凸起处相铰接；

（13）解锁气缸的外壳经锁紧螺母与支撑杆紧固连接，解锁气缸于端部长槽处与摆臂间经锁紧螺母紧固（旋松锁紧螺母可以滑动，但进行试验时是紧固在长槽上的，长槽的目的是调节解锁气缸与制动手柄的相对位置，因为不同的手柄规格尺寸不同。主要是增加该试验台的通用性）；解锁气缸的活塞杆位于驻车制动手柄的解锁按钮的延长线上。

本发明的执行机构抛弃了气缸与驻车制动手柄直接相连的结构，而采用与驻车制动手柄分离的摆臂式执行机构，具有如下特点：

A、高强度

避免了执行气缸与手柄相连产生的不稳定性造成的试验误差（由于驻车制动手柄护套硬度小，与执行气缸连接后会产生变形）；

B、高精度

摆臂式执行机构转轴与驻车制动手柄转轴同轴，这样就能保证施加在手柄上力的方向时刻与手柄垂直；

C、通用性强

摆臂式执行机构通用性好，通过小的调节即可进行各种驻车制动器的耐久试验。

作为本发明的一种限定，所述反作用机构包括反作用气缸、钢丝夹紧部件、定滑轮；其中：

反作用气缸的底部固定，其活塞杆上固联有钢丝夹紧部件，钢丝经固定设于钢丝夹紧部件下方的定滑轮导向后，经钢丝连接部件与驻车制动器安装驻车拉线的部件固定连接；

钢丝连接部件包括一块中间带有调节长槽的横向连接板、各自的两端均带有个圆孔的四块纵向连接板，其中横向连接板与钢丝夹紧部件间螺纹连接，四块纵向连接板分成两组，布置于横向连接板两端的正反两面，每组纵向连接板的其中一端经穿过圆孔和长槽的螺栓固定连接，另一端圆孔中穿插一轴销，挂接到驻车制动拉线安装槽内。

本发明的上述结构的反作用机构摒弃了传统的弹簧部件，而是应用气缸作为主要部件，气缸选择常规产品即可；通过调节气缸的进气压力实现反作用载荷的调控，调节范围宽广，接近无极调控；气缸耐久性能远远超出弹簧的耐久性能，可以重复使用；气缸的反作用载荷稳定性超强。

作为本发明的另外一种限定，所述控制系统包括主程序控制下的单片机、力传感器、第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、调压阀、计数器、载荷显示器、气源、节流阀，其中：

力传感器联接于反作用气缸的活塞杆与钢丝夹紧部件之间，并经载荷显示器与单片机控制器相接，载荷显示器的信号输出端与单片机的信号输入端相接；

气源的一路经调压阀与反作用气缸的远离反作用气缸底座的气线接口相接；另一路与第二电磁阀、第三电磁阀的进气接口相接；还有一路经第一电磁阀、节流阀后与执行气缸的远离执行气缸底座的气线接口相连；

第二电磁阀和第三电磁阀的出气口分别与解锁气缸的气线接口相连；

第一电磁阀的信号输入端、第二电磁阀的信号输入端、第三电磁阀的信号输入端分别接于单片机的信号输出端上；计数器的信号输入端与单片机的信号输出端相连接，由单片机控制试验的循环并向计数器输出信号，以实现计数功能；当试验出现异常，单片机自动停止控制流程，计数器也同时停止计数，试验中止。

本发明的控制机构核心部件为单片机，利用单片机采集该力传感器的信号，当载荷达到标准要求后控制执行气缸动作，保证标准中关于试验载荷的要求。

作为本发明的进一步限定，所述力传感器为S形块状。

所述第一连接件、第二连接件、Y形连接件即摆臂与试验台支撑框架间的第一连接件、执行气缸的底部经与试验台支撑框架间的第二连接件、执行气缸活塞杆的端部与摆臂上的凸起间的Y形连接件均为Y型叉状，叉头为U型。

本发明的工作过程如下：

①控制器通电、开启气源。

②气源开启后，反作用气缸即接通气压；控制器控制电磁阀C接通；解锁气缸将驻车制动手柄棘齿抬起，解锁成功。由于反作用气缸始终有气压存在，此时反作用气缸就会将驻车制动手柄向下拉动，恢复到实车安装初始位置。然后，控制器控制电磁阀C关闭，开启电磁阀B，将解锁气缸复位。本步骤为试验的初始化。

③控制器控制电磁阀A接通，执行气缸接通气压，克服反作用力将驻车手柄向上拉动，模拟驾驶员使用驻车制动。

④随着驻车手柄的向上移动，反作用机构中的力传感器会向控制器发送信号。当力传感器力值达到事先的设置要求，控制器控制电磁阀A关闭，停止驻车制动手柄向上移动。此状态保持1S以上。

⑤控制器控制电磁阀C接通，解锁气缸将驻车制动手柄棘齿抬起，解锁成功。由于反作用气缸始终有气压存在，此时反作用气缸就会将驻车制动手柄向下拉动，恢复到实车安装初始位置。此时，计数器自动加“1”。

⑥重复步骤③-⑤，如此循环实现驻车制动耐久试验。

⑦当循环次数达到试验要求后（驻车耐久循环50000次），计数器会向控制器发出一个信号，控制器控制试验循环停止。

由于采用了上述的技术方案，本发明与现有技术相比，所取得的技术进步在于：其执行机构采用摆臂机构，将驻车制动手柄与执行气缸分离，增加试验的安全系数、提升试验品质；其反作用力可调范围大，完全可以满足标准对于试验载荷的要求；其控制系统通过采集力传感器信号控制执行气缸的动作，实现载荷控制，可以精确控制试验载荷，有效提高了试验品质。

 本发明可用于对任何车型的驻车制动器进行耐久试验。

 本发明下面将结合说明书附图与具体实施例作进一步详细说明。

附图说明

图10是本发明实施例的原理图；

图1是图10所示实施例中执行机构与反作用机构的结构示意图；

图2—图9分别是图1的不同部件不同角度的局部放大图。

图中：1—反作用机构，2—框架，3—单片机控制器，4—执行机构，6、5、9—第一连接件、第二连接件、Y形连接件，7—摆臂，8—解锁气缸，10—滚轮，11—试验样品，12—执行气缸，13—钢丝连接部件，14—定滑轮，15—钢丝夹紧部件，16—力传感器，17—反作用气缸，18—支撑杆，31—驻车按钮，32—第一电磁阀，33—第二电磁阀，34—单片机，35—调压阀，36—计数器，37—载荷显示器，38—气源，39—第三电磁阀，40—节流阀。

具体实施方式

实施例

本实施例提供一种驻车制动耐久试验装置，参考图1—图10。

它包括固定设置的试验台支撑框架2，还包括设于试验台支撑框架2上的执行机构、反作用机构与控制系统。

（1） 执行机构

执行机构包括执行气缸12、摆臂机构、解锁气缸8。

（11）摆臂机构包括摆臂7、滚轮10，

摆臂7上设有用于调节解锁气缸8及滚轮10位置的、沿摆臂7长度方向延伸的端部长槽与中部长槽；

滚轮10于其中心处穿于阶梯芯轴上，二者间间隙配合；阶梯芯轴的一端穿过中部长槽外侧紧固有锁紧螺母；

摆臂7的非带端部长槽的一端为铰接端，摆臂7于其铰接端处经第一连接件6铰接于试验台支撑框架2上，其另一端通过Y形连接件9与执行气缸12的活塞杆铰接；

（12）执行气缸12的底部经第二连接件5铰接于试验台支撑框架2上，其活塞杆的端部经Y形连接件9与摆臂机构的摆臂7上带有的向上的凸起处相铰接；

（13）解锁气缸8的外壳经锁紧螺母与支撑杆18紧固连接，解锁气缸8于端部长槽处与摆臂7经锁紧螺母紧固；解锁气缸8的活塞杆位于驻车制动手柄的解锁按钮31的延长线上。

（2）反作用机构

反作用机构包括反作用气缸17、钢丝夹紧部件15、定滑轮14；其中：

反作用气缸17的底部固定，其活塞杆上固联有钢丝夹紧部件15，钢丝经固定设于钢丝夹紧部件15下方的定滑轮14导向后，经钢丝连接部件13与驻车制动器安装驻车拉线的部件固定连接；

钢丝连接部件13包括一块中间带有调节长槽的横向连接板、各自的两端均带有个圆孔的四块纵向连接板，其中横向连接板与钢丝夹紧部件间螺纹连接，四块纵向连接板分成两组，布置于横向连接板两端的正反两面，每组纵向连接板的其中一端经穿过圆孔和长槽的螺栓固定连接，另一端圆孔中穿插一轴销，挂接到驻车制动拉线安装槽内。

（3）控制系统

控制系统为包括主程序控制下的单片机控制器3、力传感器16、第一电磁阀32、第二电磁阀33、第三电磁阀39、调压阀35、计数器36、载荷显示器37、气源38、节流阀40，其中：

力传感器16为S形块状，联接于反作用气缸17的活塞杆与钢丝夹紧部件15之间，并经载荷显示器37与单片机34相接，载荷显示器37的信号输出端与单片机34的信号输入端相接；

气源38的一路经调压阀35与反作用气缸17的远离反作用气缸底座的气线接口相接；另一路与第二电磁阀33、第三电磁阀39的进气接口相接；还有一路经第一电磁阀32、节流阀40后与执行气缸12的远离执行气缸底座的气线接口相连；

第二电磁阀33和第三电磁阀39的出气口分别与解锁气缸8的气线接口相接；

第一电磁阀32的信号输入端、第二电磁阀33的信号输入端、第三电磁阀39的信号输入端分别接于单片机34的信号输出端上；计数器36的信号输入端与单片机34的信号输出端相连接，由单片机34控制试验的循环并向计数器36输出信号，以实现计数功能；当试验出现异常，单片机34自动停止控制流程，计数器36也同时停止计数，试验中止。

图1中单片机控制器3为第一电磁阀32、第二电磁阀33、单片机34、调压阀35、计数器36、载荷显示器37、气源38、第三电磁阀39与节流阀40相互联接后的整体总称。

第一连接件6、第二连接件5、Y形连接件9均为Y型叉状，叉头为U型。

Claims (4)

1.一种驻车制动耐久试验装置，包括固定设置的试验台支撑框架（2），还包括设于试验台支撑框架（2）上的执行机构、反作用机构与控制系统，其特征在于：

A．所述执行机构包括执行气缸（12）、摆臂机构、解锁气缸（8）；其中：

①摆臂机构包括摆臂（7）、滚轮（10），

摆臂（7）上设有用于调节解锁气缸（8）及滚轮（10）位置的、沿摆臂（7）长度方向延伸的端部长槽与中部长槽；

滚轮（10）于其中心处穿于阶梯芯轴上，二者间间隙配合；阶梯芯轴的一端穿过中部长槽外侧紧固有锁紧螺母；

摆臂（7）的非带端部长槽的一端为铰接端，摆臂（7）于其铰接端处经第一连接件（6）铰接于试验台支撑框架（2）上，其另一端通过Y形连接件（9）与执行气缸（12）的活塞杆铰接；

②执行气缸（12）的底部经第二连接件（5）铰接于试验台支撑框架（2）上，其活塞杆的端部经Y形连接件（9）与摆臂机构的摆臂（7）上带有的向上的凸起处相铰接；

③解锁气缸（8）的外壳经锁紧螺母与支撑杆（18）紧固连接，解锁气缸（8）于端部长槽处与摆臂（7）经锁紧螺母紧固；解锁气缸（8）的活塞杆位于驻车制动手柄的解锁按钮（31）的延长线上；

B．所述反作用机构包括反作用气缸（17）、钢丝夹紧部件（15）、定滑轮（14）；其中：

反作用气缸（17）的底部固定，其活塞杆上固联有钢丝夹紧部件（15），钢丝经固定设于钢丝夹紧部件（15）下方的定滑轮（14）导向后，经钢丝连接部件（13）与驻车制动器安装驻车拉线的部件固定连接；

钢丝连接部件（13）包括一块中间带有调节长槽的横向连接板、各自的两端均带有圆孔的四块纵向连接板，其中横向连接板与钢丝夹紧部件（15）间螺纹连接，四块纵向连接板分成两组，布置于横向连接板两端的正反两面，每组纵向连接板的其中一端经穿过圆孔和长槽的螺栓固定连接，另一端圆孔中穿插一轴销，挂接到驻车制动拉线安装槽内。

2.根据权利要求1所述的驻车制动耐久试验装置，其特征在于：所述控制系统包括主程序控制下的单片机（34）、力传感器（16）、第一电磁阀（32）、第二电磁阀（33）、第三电磁阀（39）、调压阀（35）、计数器（36）、载荷显示器（37）、气源（38）、节流阀（40），其中：

力传感器（16）联接于反作用气缸（17）的活塞杆与钢丝夹紧部件（15）之间，并经载荷显示器（37）与单片机（34）相接，载荷显示器（37）的信号输出端与单片机（34）的信号输入端相接；

气源（38）的一路经调压阀（35）与反作用气缸（17）的远离反作用气缸底座的气线接口相接；另一路与第二电磁阀（33）、第三电磁阀（39）的进气接口相接；还有一路经第一电磁阀（32）、节流阀（40）后与执行气缸（12）的远离执行气缸（12）底座的气线接口相连；

第二电磁阀（33）和第三电磁阀（39）的出气口分别与解锁气缸（8）的气线接口相连；

第一电磁阀（32）的信号输入端、第二电磁阀（33）的信号输入端、第三电磁阀（39）的信号输入端分别接于单片机（34）的信号输出端上；计数器（36）的信号输入端与单片机（34）的信号输出端相连接，由单片机（34）控制试验的循环并向计数器（36）输出信号，以实现计数功能；当试验出现异常，单片机（34）自动停止控制流程，计数器（36）同时停止计数，试验中止。

3.根据权利要求2所述的驻车制动耐久试验装置，其特征在于：所述力传感器（16）为S形块状。

4.根据权利要求1或2所述的驻车制动耐久试验装置，其特征在于：所述第一连接件（6）、第二连接件（5）、Y形连接件（9）均为Y型叉状，叉头为U型。