CN103162947B - 一种鼓式制动器间隙自调机构耐久性试验台 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种鼓式制动器间隙自调机构耐久性试验台，包括：微动装置包括电机、减速机、双向滚珠丝杠、两丝杠螺母、支撑座、托块与两动板；制动器总成与试验用制动鼓，制动器总成包括制动底板、制动轮缸与制动蹄；油压供给系统包括油泵电机、油泵、油泵电磁阀与油箱；信息采集处理系统包括通讯连接的微距传感器与计算机。本发明中采用托块固定制动底板，从而固定间隙自调机构，使得制动器总成位置固定，通过两动板带动沿直径切割的两半片试验用制动鼓缓慢分离，从而模拟制动间隙的增大过程。

Description

一种鼓式制动器间隙自调机构耐久性试验台

技术领域

本发明涉及鼓式制动器试验装置，尤其与鼓式制动器中间隙自调机构的耐久性试验装置有关。

背景技术

目前，鼓式制动器在轻型货车及微型客车上广泛应用。图1为某种在行车过程中进行间隙自调的鼓式制动器结构示意图。制动时，制动轮缸1注入高压制动液，驱动活塞2顶靠制动蹄3，使得制动蹄3与制动鼓4压紧，通过制动鼓4与制动蹄3之间的摩擦，形成制动作用。在该制动过程中制动鼓4与制动蹄3之间间隙的大小对制动踏板的作用行程有直接的影响。制动间隙过小容易引起制动器过热，制动过于敏感，制动间隙过大则会造成制动踏板作用行程增大，使制动安全系数大为降低。汽车在行驶过程中不断的制动，制动蹄3会随之逐渐磨损，制动器间隙自动补偿装置5应能感知摩擦片磨损程度，当磨损到一定量时，及时给予补偿，使制动蹄3与制动鼓4之间间隙恢复为正常值。

间隙自调机构5安装在活塞2及与活塞2连接的轮缸1缸体上，包括间隙拨片51、棘轮52和拉紧弹簧53，间隙拨片51通过定位螺栓54安装在活塞2上，间隙拨片51一端与棘轮52卡接，另一端与连接在间隙支板55上的拉紧弹簧53连接，间隙支板55固定在活塞2上；棘轮52固定在调整活塞2的衬套上，调整衬套安装在轮缸1缸体内。当总泵对制动轮缸1供油，轮缸1内高油压推动活塞2向外运动，活塞2会带动间隙支板55同时向外运动，同时拉紧弹簧53由于受到向外的力从而拉动间隙拨片51，间隙拨片51以定位螺栓54作为支点拨动棘轮52，使得棘轮52连着调整衬套一起转动，通过螺纹使调整螺钉向外调整，从而达到补偿制动蹄3与制动鼓4之间间隙的效果。

现阶段，国家、行业并没有专门针对制动器间隙自调机构5的工作特性及其间隙补偿能力的试验检测设备，部分研究资料中提到相关试验检测设备技术未能避免制动蹄与制动鼓相对转动的传统思路，致使试验设备结构较复杂、测试周期较长、耗能较大。授权公告号为CN 201965026 U，授权日为2011年09月07日的实用新型提供了一种制动器间隙自调机构在线检测装置，该装置用于制动器成品在线检测，由于该装置仅可对单次制动过程的间隙自调机构5的动作进行测试，而无法真实对制动蹄3与制动鼓4间隙逐渐增大过程中的间隙自调机构5的动作进行测试，因此不能对制动蹄3磨损后制动间隙自调机构5的间隙补偿能力进行跟踪测试。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的为提供一种结构简单，能够模拟制动器真实使用中制动蹄逐渐磨损的过程，从而测试该过程中间隙自调机构的过程动作的鼓式制动器间隙自调机构耐久性试验台。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种鼓式制动器间隙自调机构耐久性试验台，包括：

微动装置，所述微动装置包括电机、减速机、双向滚珠丝杠、两丝杠螺母、支撑座、托块与两动板，所述电机通过减速机传动连接所述双向滚珠丝杠，所述两丝杠螺母对称连接在所述双向滚珠丝杠不同旋向的两部分上，其中一丝杠螺母与所述两动板中一动板固定连接，另一丝杠螺母与所述两动板中另一动板固定连接，所述支撑座固定设置，所述托块安装在所述支撑座上部，所述两动板结构对称且分别位于所述托块两侧；

制动器总成与试验用制动鼓，所述制动器总成包括制动底板、制动轮缸与制动蹄，待测间隙自调机构安装在所述制动轮缸上，所述制动轮缸与制动蹄安装在所述制动底板上，所述制动底板固定安装在所述托块上部，所述试验用制动鼓对称分割，分割的部分分别固定安装在所述动板上；

油压供给系统，所述油压供给系统包括油泵电机、油泵、油泵电磁阀与油箱，所述油泵电机驱动所述油泵，所述油泵进油口连通所述油箱，出油口连通所述油泵电磁阀，所述油泵电磁阀还通过管路连通制动轮缸；

信息采集处理系统，所述信息采集处理系统包括通讯连接的微距传感器与计算机，所述微距传感器安装在所述试验用制动鼓上与所述制动蹄中心相对的位置。

进一步，所述两动板上部均固定安装有安装板，下部均通过导块与所述两丝杠螺母相连，两所述安装板上均设置有用于安装制动鼓的T型槽。

进一步，所述微动装置还包括固定设置的导轨，所述导轨为两个，对称设置在所述双向滚珠丝杠两侧，所述两动板支撑在所述导轨上。

进一步，所述微动装置还包括固定设置的两支板，所述两支板通过内部压装的轴承支撑所述丝杠的两端。

本发明的有益效果在于，本发明与现有技术相比，本发明中采用托块固定制动底板，从而固定间隙自调机构，使得制动器总成位置固定，通过两动板带动沿直径切割的两半片试验用制动鼓缓慢分离，从而模拟制动间隙的增大过程，通过油压供给系统实施制动并在制动过程中间隙自调机构适时调整制动间隙，再通过微距传感器测试制动蹄与试验用制动鼓的间隙，通过计算机分析制动蹄与试验用制动鼓的间隙变化，就可知道间隙自调机构在制动器实际使用过程中的动作过程及最大调整距离，该试验更加逼近间隙自调机构的真实情况，所得数据更加有参考价值。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步详细说明：

图1为鼓式制动器结构示意图；

图2为本发明一种鼓式制动器间隙自调机构耐久性试验台结构示意图。

具体实施方式

体现本发明特征与优点的典型实施例将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本发明能够在不同的实施例上具有各种的变化，其皆不脱离本发明的范围，且其中的说明及附图在本质上是当作说明之用，而非用以限制本发明。

如图2所示，本发明包括微动装置6、试验用制动鼓41、制动器总成9、油压供给系统7与信息采集处理系统8。其中，试验用制动鼓41分割为两半，通过增大两半之间的间距模拟制动间隙的增大。制动器总成9包括制动底板92、制动轮缸91及制动蹄93，制动轮缸91上装配待测的间隙自调机构5，制动底板92装配有制动轮缸91、待测间隙自调机构5与制动蹄93。微动装置6用于调节试验用制动鼓41的相对位置。油压供给系统7用于向制动轮缸1中提供制动液。信息采集处理系统8用于采集试验过程中试验用制动鼓41与制动蹄3之间间隙的数据并进行处理。

微动装置6包括电机61、减速机611、双向滚珠丝杠62、丝杠螺母63、支撑座64、托块65、动板66、安装板67与底板68。底板68通过螺栓固定安装在工作台10上，作为支撑的主体。电机61为伺服电机，可通过信息采集处理系统8中的计算机82控制。电机61与减速机661均固定安装在底板68上，并通过减速机611传动连接双向滚珠丝杠62。双向滚珠丝杠62两头旋向相反，中间为光杆。双向滚珠丝杠62的输入端与减速机611相连，两端穿过支板621上的通孔支撑在两支板621上，支板621固定安装在底板68上。双向滚珠丝杠62中间的光杆部分传过支撑座64上的通孔支撑在支撑座64上，支撑座64也固定安装在底板68上，支撑座64及两支板621共同支撑双向滚珠丝杠62，减少双向滚珠丝杠62变形。双向滚珠丝杠62上装配有丝杠螺母63，丝杠螺母63与双向滚珠丝杠62之间还装有滚珠，以提高传动精度。

两丝杠螺母63在双向滚珠丝杠62上对称装配，以保证两丝杠螺母63旋向相反、旋速相同。两丝杠螺母63分别固定安装在两导块631内，两导块631上部分别与两动板66固定连接。两动板66的下部支撑在导轨上，并可沿导轨滑动。导轨为相互平行的两条，延伸方向与双向滚珠丝杠62延伸方向平行，该导轨固定安装在底板68上，可防止动板66通过导块631与丝杠螺母63压靠双向滚珠丝杠62，使得双向滚珠丝杠62发生变形。在两动板66上部分别通过螺栓螺母固定安装有安装板67，两安装板67上端面加工有T型槽671，在该T型槽671内安装T型螺栓，通过微动装置6调节两动板66位置可使T型螺栓穿过试验用制动鼓41上的孔，再通过拧紧螺母使得试验用制动鼓41与安装板67固定连接在一起。试验用制动鼓41已经被从中切开分为两片，两片试验用制动鼓41分别与两安装板67固定在一起。安装板67的厚度可根据间隙自调机构5的不同来调整和更换，以适应多种不同型号的间隙自调机构5的试验。两动板66为对称结构，两安装板67也为对称结构。

支撑座64结构相当于安装制动器的芯轴，上端加工有外螺纹，托块65上加工有内螺纹，通过螺纹配合，使得托块65安装在支撑座64上部。支撑座64上部外螺纹上位于托块65下部还安装有螺母60，托块65上部安装制动底板92，在制动底板92上压靠压板69，压板69通过一个与托块65上部内螺纹相配的螺栓压紧，从而将制动底板92固定在托块65上。托块65与支撑座64均位于两动板66与两安装板67中间，从而使得制动底板92固定在试验用制动鼓41的中间位置。在制动底板92上安装有制动轮缸91、间隙自调机构5及制动蹄93，从而确定制动蹄93与试验用制动鼓41的相对位置。

油压供给系统7包括油泵电机71、油泵72、油泵电磁阀73与油箱74。油泵电机71，驱动油泵72动作。油泵72进油口连通油箱74，并在油箱74中泵取油液，油泵72出油口连通油泵电磁阀73，并通过油泵电磁阀73向制动轮缸91泵送油液。油泵电磁阀73通过管路连通制动轮缸91的油路。

信息采集处理系统8包括微距传感器81与计算机82，微距传感器81与计算机82通讯连接。微距传感器81安装在试验用制动鼓41上与制动蹄93中心相对的位置。微距传感器81采集试验用制动鼓41与制动蹄93之间间距的数据，并发送到计算机82。计算机82接收到微距传感器81发送来的数据进行处理，并输出相应的数值或曲线图。

计算机82能够对产品信息进行设定，并能设定制动总磨损量、制动总次数，及单次制动周期，实时显示每次制动后制动器两侧蹄鼓间隙，其测试结果以表格数据及折线图两种形式进行显示。由于在间隙自调机构5起作用前，蹄鼓间隙是逐渐增大的过程，而当间隙自调机构5起作用的瞬间间隙值会由一较大值降到一较小值，其在在折线图中的表现即为由峰值变化到谷值。据此可方便的确定间隙自调机构5起作用的时间从而对间隙自调机构5的工作特性及其间隙补偿能力进行评价。

本发明动作过程如下：

首先将试验用制动鼓41切开，分成两片。将制动器总成9的制动底板92通过压板69固定安装在托块65上，从而固定制动器总成9。然后将两片试验用制动鼓41通过T型螺栓分别固定安装在两个安装板67上。启动电机61，并进行伺服控制。电机61通过减速机611带动双向滚珠丝杠62旋转，双向滚珠丝杠62通过丝杠螺母63的配合，使得丝杠螺母63作直线运动，且两个丝杠螺母63的移动方向相反，速度相同。丝杠螺母63通过导块631带动动板66与安装板67在导轨上移动，从而使得两片试验用制动鼓41沿相反的方向等速移动。同时，通过油压供给系统7向制动轮缸91提供制动液，使得制动轮缸91进行制动动作。此时，微距传感器81开始采集试验用制动鼓41与制动蹄93之间间距的数据，并发送到计算机82进行处理。随着两片试验用制动鼓41逐渐拉开，间隙自调机构5在制动过程中也发生作用，使得试验用制动鼓41与制动蹄93之间间距变化过程为逐渐拉大、突然变小、又逐渐拉大、又突然变小，如此循环往复，直到达到设定制动次数，试验停止，或在两片试验用制动鼓41拉开达到一定数值后，间隙自调机构5失效。计算机82将该数据进行处理，就可获得间隙自调机构5在实际使用过程中当制动鼓41与制动蹄93之间间隙变大时进行补偿直到失效的整个动作过程。

本发明可模拟10万次制动后总磨损量为6mm，并且其制动间隙跟综范围在0.8mm内。由此确定制动鼓41及相应夹具的移动速度为0.06mm/1000次。制动油压可调节，根据不同的制动器设定不同的制动油压，此处取一常规制动压力：3.43mpa(35kgf/cm2)，加压模式为液压，加载时间为1～2秒，液压卸载时间为1～30秒。

根据动板66的移动速度、单次液压加载卸载时间之和，可得动板66实际移动速度范围，据此可对伺服电机61进行选型，确定减速机661传动比。由于油压加载、卸载在一时间范围可调，为了保证条件要求的夹具移动速度，伺服电机61型号确定后，减速机661传动比也必须为定值，且具体的油压加载、卸载时间之和也为定值，且当加载的液压值改变时，具体的油压加载、卸载时间之和也必须不变。

本发明的有益效果在于，本发明与现有技术相比，本发明中采用托块65固定制动底板，从而固定间隙自调机构5，使得制动器总成9位置固定，通过两动板66带动沿直径切割的两半片试验用制动鼓41缓慢分离，从而模拟制动间隙的增大过程，通过油压供给系统7实施制动并在制动过程中间隙自调机构5适时调整制动间隙，再通过微距传感器81测试制动蹄93与试验用制动鼓41的间隙，通过计算机82分析制动蹄93与试验用制动鼓41的间隙变化，就可知道间隙自调机构5在制动器实际使用过程中的动作过程及最大调整距离，该试验更加逼近间隙自调机构5的真实情况，所得数据更加有参考价值。

本发明的技术方案已由优选实施例揭示如上。本领域技术人员应当意识到在不脱离本发明所附的权利要求所揭示的本发明的范围和精神的情况下所作的更动与润饰，均属本发明的权利要求的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种鼓式制动器间隙自调机构耐久性试验台，其特征在于，包括：

微动装置，所述微动装置包括电机、减速机、双向滚珠丝杠、两丝杠螺母、支撑座、托块与两动板，所述电机通过减速机传动连接所述双向滚珠丝杠，所述两丝杠螺母对称连接在所述双向滚珠丝杠不同旋向的两部分上，其中一丝杠螺母与所述两动板中一动板固定连接，另一丝杠螺母与所述两动板中另一动板固定连接，所述支撑座固定设置，所述托块安装在所述支撑座上部，所述两动板结构对称且分别位于所述托块两侧；

制动器总成与试验用制动鼓，所述制动器总成包括制动底板、制动轮缸与制动蹄，待测间隙自调机构安装在所述制动轮缸上，所述制动轮缸与制动蹄安装在所述制动底板上，所述制动底板固定安装在所述托块上部，所述试验用制动鼓对称分割，分割的部分分别固定安装在所述动板上；

油压供给系统，所述油压供给系统包括油泵电机、油泵、油泵电磁阀与油箱，所述油泵电机驱动所述油泵，所述油泵进油口连通所述油箱，出油口连通所述油泵电磁阀，所述油泵电磁阀还通过管路连通制动轮缸；

信息采集处理系统，所述信息采集处理系统包括通讯连接的微距传感器与计算机，所述微距传感器安装在所述试验用制动鼓上与所述制动蹄中心相对的位置。

2.如权利要求1所述的鼓式制动器间隙自调机构耐久性试验台，其特征在于，还包括两安装板与两导块，每一所述动板上部均固定安装有一所述安装板，下部均通过一所述导块与一所述丝杠螺母相连，两所述安装板上均设置有用于安装制动鼓的T型槽。

3.如权利要求2所述的鼓式制动器间隙自调机构耐久性试验台，其特征在于，所述微动装置还包括固定设置的导轨，所述导轨为两个，对称设置在所述双向滚珠丝杠两侧，所述两动板支撑在所述导轨上。

4.如权利要求3所述的鼓式制动器间隙自调机构耐久性试验台，其特征在于，所述微动装置还包括固定设置的两支板，所述两支板通过内部压装的轴承支撑所述丝杠的两端。