CN103592121B - 液压离合测试装置 - Google Patents

Abstract

本发明旨在提供一种液压离合测试装置，该装置包括工装台，步进电机、离合器主泵和离合器分泵，主泵拉力传感器、分泵拉力传感器、位移传感器和气缸。离合器总泵和离合器分泵远离油料输入端设有拉力传感器，离合器主泵与离合器分泵之间的油料输送通道设有截止阀，动力部件和测试工作部件均可以装卸移动，工作位置均不固定；压力传感器设置在离合器主泵与离合器分泵之间的油料输送通道上。本发明测量产生的模拟信号可以通过外置匹配装置转化为计算机信号，便于数据的储存和分析。本发明的系统结构紧凑，便于安装和携带，是适合用于恶劣环境、快速、稳定的检测平台。

Description

液压离合测试装置

技术领域

本发明涉及一种汽车部件测试工具，特别是指一种液压离合测试装置。

背景技术

汽车液压离合器是汽车中非常关键的部件。汽车离合器位于发动机和变速箱之间的飞轮壳内，用螺钉将离合器总成固定在飞轮的后平面上，离合器的输出轴就是变速箱的输入轴。在汽车行驶过程中，驾驶员可根据需要踩下或松开离合器踏板，使发动机与变速箱暂时分离和逐渐接合，以切断或传递发动机向变速器输入的动力。汽车液压离合器的质量和耐用性是影响汽车行车安全的重要因素，如何方便准确的测试汽车液压离合器的质量和耐用性是非常重要的。

通常的液压离合测试测试原理如下：测试系统主要包括计算机部分、接口电路部分、离合器液压操纵系统和工作台架。测试系统利用空压机气源做为作为动力源，汽缸做为负载，负载大小可通过调节空气压力实现，经电磁换向阀推动汽缸工作，拉动操作液压离合器操纵系统工作，位移传感器、力传感器的模拟量信号经外围信号调理通过数据采集卡送到计算机系统，进行数据处理、图形显示、文件管理；可根据测试项目的需要计算机系统可以发出指令，通过数据采集卡经外围接口电路控制电磁换向阀工作，电磁换向阀控制汽缸的进退，从而控制离合器液压操纵系统的工作，完成系统性能测试功能。

现有技术的通用型离合器性能的测试平台：如专利号为“200910066881.6”，名称为“一种汽车离合器综合性能试验台”的中国发明专利。该发明涉及一种汽车离合器综合性能试验台，属于汽车零部件检测设备。滑座与床身滑动连接，在滑座上依次固定直流电机、变速箱、集流环、飞轮及支撑部件，在床身上依次连接离合器分离部装、转矩转速传感器、惯性飞轮部装、道路阻力矩和制动部装。单一设备可完成多项离合器性能试验，能模拟产品的典型工况，满足一定范围内不同规格离合器的试验；但是这是这种测试平台对于液压离合器，却不能给出压力系数、拉力系数等对于改善液压离合器构造有极大参考意义的实验参数，不适用于液压离合器的研究开发阶段。

另外有一些现有技术能测量离合器的性能，但是测量参数单一例。如：专利号为“201020223728.8”，名称为“离合器分离轴摩擦扭矩测试设备”的中国实用新型专利。该专利公开了一种离合器分离轴摩擦扭矩测试设备。该实用新型包括电机、扭力传感器、支撑台架、重物块、计算机和数据采集模块，支撑台架包括位于下方的底板、导正柱、滑动板和支撑板，支撑板中部开有螺纹孔，螺纹孔中设有与支撑板螺纹连接的螺杆，螺杆的下端固定在滑动板上；滑动板套在导正柱上且与导正柱滑动连接；电机固定在滑动板下端面上，电机的转动轴竖直向下；扭力传感器固定在电机的转动轴上；数据采集模块的输入端分别与扭力传感器和电机连接，输出端与计算机连接；所述底板上设有分离轴承固定座，重物块中部开有孔且下端部与分离轴承固定。本实用新型通过测试可控制离合器分离轴承摩擦扭矩大小，延长离合器及其附件的使用寿命，但是只测量了离合器性能的单项参数，不利于提高测量效率。

再如：申请号为“CN201210100400.0”，名称为“一种离合器分离力效率测量装置”的中国发明专利申请。该发明提供一种离合器分离力效率测量装置，包括设有滑槽的平台、与所述平台活动连接的X方向移动构件、与所述X方向移动构件活动连接的Y方向移动构件、与所述Y方向移动构件连接的用于连接待测量离合器的Z方向移动构件。由于所述离合器分离力效率测量装置设有可沿X、Y、Z方向移动的移动构件，当安装待测离合器时，可以使待测离合器沿X、Y、Z方向上位置可调，所以可以模仿实车情况下离合器的安装位置，这样经过测试获得的离合器分离力数据与现有技术测量的数据相比更接近实际工作情况，获得的数据更加具体准确，但是只测量了离合器性能的单项参数，同样不利于提高测量效率。

因此，需要自主开发一种适合生产环境、快速、稳定、通用的检测设备，以满足生产过程中每件必检的一道工序的需要。

发明内容

本发明的目的是解决现有离合器测试平台测试效率低的问题，提供一种针对液压离合器的能在恶劣工作环境中快速、稳定地测试离合器性能的检测平台。

本发明的液压离合测试装置，包括工装台，步进电机、离合器主泵和离合器分泵，主泵拉力传感器、分泵拉力传感器、位移传感器和气缸；步进电机、离合器主泵和离合器分泵固定于工作台上，所述的步进电机的转动轴上固定安装有绞盘，绞盘上安装有拉索，拉索经过主泵拉力传感器连接至离合器主泵；所述离合器主泵通过油管与离合器分泵连通，传输液压动力；所述的离合器分泵经过分泵拉力传感器后连接至气缸，与气缸连动；所述的离合器主泵和离合器分泵的边上分别安装有平行于拉索的位移传感器。

所述的液压离合测试装置还包括安装于工装台上的截止阀，所述的截止阀设置于离合器主泵和离合器分泵之间的油管上。通过控制截止阀，可以切断主泵和分泵之间的油路，使得分泵和主泵分离，以便于进行保压测试。进行保压测试时，气缸由原来用做负载作用变为动力源，向离合器分泵提供动力，从而测试分泵的最大耐压能力；步进电机给主泵提供动力，测试主泵的最大耐压能力。这样的设计是因为在分泵与总泵相通的情况下是无法检测泵的最大耐压能力的。

离合器主泵和离合器分泵的摆放朝向彼此相反。这样的作可以改变离合分泵上的拉力传感器的受力方向，使该拉力传感器可以一端连接离合分泵外部的活塞联动部件，另一端连接气缸。

所述的液压离合测试装置还包括油料供给装置，油料供给装置安装于工作台上，底部通过油管与离合器主泵连通，作为离合器的液体来源。

所述位移传感器的活动探头通过横杆与离合器总泵、分泵外部的活塞联动部件固定连接，形成同步进退的整体，保证了位移传感器测试的准确性。

所述的绞盘上安装的拉索为钢丝绳、细钢链或者其他软性的绳索。

本发明离合器使用步进电机作为动力源，压缩空气做为负载，调节压力既可达到需要负载，测试工作产生的噪音小；步进电机同时作为行程调整设备，相比用气动阀门调整气缸进退更加方便、准确，提升了测试的精度。

本发明的动力部件和测试工作部件均可以装卸移动，工作位置均不固定，同时因为采用柔性的拉索作为传动机构，可根据需要把测试工作部件放在条件恶劣的工作区，动力部件远离工作区，进行极限条件下的离合器测试，比如-40℃～120℃的高低温实验。这样增加了整个测试装置的应用面，使得本发明具有更加广泛的用途。

本发明将位移感应器、拉力感应器、压力感应器集合在一个工装台内，测量过程一步到位，测量产生的模拟信号可以通过外置匹配装置转化为计算机信号，便于数据的储存和分析；主泵与离合器分泵之间的油料输送通道设有截止阀，可以根据需要把其中的泵关死,然后做总分泵的保压试验。

本发明结构紧凑，便于安装和携带，适合在恶劣工作环境中快速、稳定地测试离合器性能，具有突出的实质性特点和显著的进步。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为本发明的液压离合测试装置的结构示意图

图中，1—工装台；2—步进电机；3—离合器主泵；4—离合器分泵；5—主泵拉力传感器；6—分泵拉力传感器；7—压力传感器；8—气缸；9—绞盘；10—位移传感器；11—截止阀；12—油料供给装置。

具体实施方式

如图1所示，本发明的液压离合测试装置，包括工装台1，步进电机2、离合器主泵3和离合器分泵4，主泵拉力传感器5、分泵拉力传感器6、位移传感器10和气缸8；步进电机2、离合器主泵3和离合器分泵4固定于工作台1上，所述的步进电机2的转动轴上固定安装有绞盘9，绞盘9上安装有拉索，拉索链经过主泵拉力传感器5连接至离合器主泵3；所述离合器主泵3通过油管与离合器分泵4连通，传输液压动力；所述的离合器分泵4经过分泵拉力传感器6后连接至气缸8，与气缸8连动；所述的离合器主泵3和离合器分泵4的边上分别安装有平行于拉索的位移传感器10。

所述的液压离合测试装置还包括安装于工装台1上的截止阀11，截止阀11设置于离合器主泵3和离合器分泵4之间的油管上，可以根据需要把其中的泵关死，然后做总分泵的保压试验，动力来自气缸8；

所述的气缸8通过链与分泵上的拉力传感器连接，再连接到分泵，平时提供负载，在关死时，为分泵提供动力，进行保压实验。

压力传感器7安装在截止阀上，传感器压力感应端潜入截止阀内部，压力感应面与截止阀内部的油料完全接触。

所述的步进电机2的绞盘通过驱动拉索与离合器总泵拉力承受端相互连接，步进电机电源线设置在步进电机驱动器上；

离合器总泵和离合器分泵的摆放朝向彼此相反；

所述的信号数据线包括拉力传感器数据线、位移传感器数据线、压力传感器数据线，信号数据线之间彼此相互独立，均从同一个设置在工装台1上的数据线通道口引出，分别与对应的外围接口电路连接；

所述的油料供给装置12包括总泵油壶，油壶进料口倾斜向上，底部设有出料口；

所述的位移传感器10的活动探头通过横杆与离合器总泵、分泵外部的活塞联动部件固定连接，形成同步进退的整体；

所述压力传感器7、拉力传感器、位移传感器10、步进电机2、油料供给装置12、气缸8均可以装卸移动的，工作位置均不固定，动力部件的驱动拉索是可弯曲的柔性钢丝绳或细钢链，总泵进油管、总泵出油管和其它油料输送通道是可弯曲的柔性管道；动力部件和测试工作部件均可以装卸移动，工作位置均不固定，可根据需要把测试工作部件放在条件恶劣的工作区，动力部件远离工作区，进行极限条件测试。

测试过程中，与外置的系统指令采集卡协同使用。测试平台利用步进电机作为动力源，步进电机在步进电机驱动器的控制下产生不同力矩，再通过绞盘对离合器总泵产生实验所需要的拉力；位移传感器、拉力传感器实时测试对应的系统参数，所产生模拟量信号经外围信号调理通过数据采集卡送到计算机系统，进行数据处理、图形显示、文件管理；同时可以通过外置的电磁换向阀控制汽缸的进退，从而控制离合器液压操纵系统的工作，完成系统性能测试功能。

测试平台每5ms扫描一次位移传感器、压力传感器和力传感器的读数，比较力传感器值和力传感器的设定值，如果测量值小于设定值，步进电机继续施加拉力。

力传感器测量值达到设定值，外置系统指令采集卡数字量输出低电平，经接口板、隔离模块、功率模块、步进电机释放驱动拉索。

测试平台每5ms扫描一次位移传感器、压力传感器和力传感器的读数，如果力传感器测量值不为零，步进电机继续释放驱动拉索。

如果力传感器测量值为零，存储实时测量的数据，以备进行离线分析和数据核查。

关闭设置在离合器主泵与离合器分泵之间的油料输送通道设有截止阀，分别对离合器主泵、分泵进行保压测试，存储保压测试的数据，以备进行离线分析和数据核查。

本发明的液压离合测试装置，在传感器在离合器运转同时，同步执行各项参数的测量，而且测量过程一步到位，测量产生的模拟信号可以通过外置匹配装置转化为计算机信号，便于数据的储存和分析；液压离合测试装置能缩短开发周期、便于扩展功能，方便硬件软件对接兼容使用，非常方便开发人员开发高性价比的离合器。

Claims (6)

1.一种液压离合测试装置，包括工装台（1），步进电机（2）、离合器主泵（3）和离合器分泵（4），主泵拉力传感器（5）、分泵拉力传感器（6）、位移传感器（10）和气缸（8）；步进电机（2）、离合器主泵（3）和离合器分泵（4）固定于工装台（1）上，其特征在于：

所述的步进电机（2）的转动轴上固定安装有绞盘（9），绞盘（9）上安装有拉索，拉索过主泵拉力传感器（5）连接至离合器主泵（3）；所述离合器主泵（3）通过油管与离合器分泵（4）连通，传输液压动力；所述的离合器分泵（4）经过分泵拉力传感器（6）后连接至气缸（8），与气缸（8）连动；所述的离合器主泵（3）和离合器分泵（4）的边上分别安装有平行于拉索的位移传感器（10）。

2.根据权利要求1所述的液压离合测试装置，其特征在于：还包括安装于工装台（1）上的截止阀（11），所述的截止阀（11）设置于离合器主泵（3）和离合器分泵（4）之间的油管上，截止阀上装有压力传感器（7）。

3.根据权利要求1或2所述的液压离合测试装置，其特征在于：所述的离合器主泵（3）

和离合器分泵（4）的摆放朝向彼此相反。

4.根据权利要求1所述的液压离合测试装置，其特征在于：还包括油料供给装置（12），

油料供给装置（12）安装于工作台上，底部通过油管与离合器主泵（3）连通。

5.根据权利要求1所述的液压离合测试装置，其特征在于：所述的位移传感器（10）的

活动探头通过横杆与离合器总泵、分泵外部的活塞联动部件固定连接，形成同步进退的整体。

6.根据权利要求1所述的液压离合测试装置，其特征在于：所述的拉索为钢丝绳或细钢链。