CN104048824B - 双离合变速箱驱动活塞油封性能试验装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种双离合变速箱驱动活塞油封性能试验装置，包括试验工装和用于为试验工装供油的液压系统，试验工装包括：活塞缸；开关组件，其连接液压系统和活塞缸缸体，用于控制油液的输入输出；驱动活塞油封固定端，其设置在活塞缸的缸体上、位于供活塞杆伸出的一侧，用于将驱动活塞油封固定在活塞缸的缸套上。本发明中的驱动活塞油封固定端将将驱动活塞油封固定在活塞缸的缸套上，活塞缸实现压力采集、压力输入、安全放油，开关组件可用来实现输入压力的开关和不同容积的压力降，液压系统可向试验工装中提供试验所需的液压油。通过本发明可方便的对双离合变速箱驱动活塞油封性能进行测试，为设计和优化驱动活塞油封提供依据。
Description
技术领域
本发明属于变速箱测试领域，特别是一种双离合变速箱驱动活塞油封性能试验装置。
背景技术
双离合变速箱由于能够消除换挡时的动力传递停滞现象，可以更加平顺地换挡，所以成为各大汽车厂商开发的热点。对于已广泛使用的双离合变速箱而言，主要采用电液控制系统实现换挡，也就是通过液力驱动换挡拨叉进行换挡动作，其中对于关键零部件驱动活塞油封的压力以及泄漏量性能要求非常苛刻，如果性能不达标将直接影响自动变速箱的换挡性能甚至会导致换挡失效，监控驱动活塞油封性能对于驱动活塞油封设计尤为重要。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种双离合变速箱驱动活塞油封性能试验装置，用于填补双离合器自动变速箱驱动活塞油封性能测试设备的空白。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
一种双离合变速箱驱动活塞油封性能试验装置，包括试验工装和用于为所述试验工装供油的液压系统，其中，所述试验工装包括：
活塞缸；
开关组件，其连接所述液压系统和所述活塞缸缸体，用于控制油液的输入输出；
驱动活塞油封固定端，其设置在所述活塞缸的缸体上、位于供活塞杆伸出的一侧，用于将驱动活塞油封固定在所述活塞缸的缸套上并使驱动活塞油封与活塞杆的端部贴合；
所述液压系统包括：
油箱；
液压泵，其吸油端与所述油箱相连通；
第一子系统，其用于控制油路的油压和流量；
第二子系统，其用于向所述试验工装输出油压；该第二子系统包括二位四通电磁阀和第二二位三通比例电磁阀，其中，所述第二二位三通比例电磁阀的一个通口与所述试验工装和所述二位四通电磁阀的一个通口相连通，所述二位四通电磁阀的另外三个通口分别与所述液压泵的出油端、所述第二二位三通比例电磁阀的另一个通口、所述油箱相连通；
所述第一子系统的一端与所述液压泵的出油端相连通，另一端与所述第二子系统的一端相连通。
优选地，所述开关组件包括：
在所述液压系统和所述活塞缸缸体之间依次串联连通的第一开关阀、管体和第二开关阀；
第三开关阀，其一端与所述活塞缸的缸体相连通。
优选地，所述驱动活塞油封固定端包括：
本体，其上设置有凹腔，所述凹腔内设置有与驱动活塞油封相配合的配合部；
泄油孔，其设置在所述凹腔的侧壁上。
优选地，所述本体为法兰盘结构，所述凹腔沿所述本体的轴向设置，所述活塞缸的缸体上、位于供活塞杆伸出的一侧设置有与所述本体相配合的法兰面结构。
优选地，所述活塞缸的缸体上设置有压力传感器。
优选地，所述第一子系统包括第一二位三通比例电磁阀和二位二通先导机械阀，其中，所述第一二位三通比例电磁阀的三个通口分别与所述油箱、所述液压泵的出油端、所述二位二通先导机械阀的一个控制端相连通，所述二位二通先导机械阀的另一个控制端与所述液压泵的出油端相连通，所述二位二通先导机械阀的两个通口分别与所述液压泵的出油端和所述油箱相连通。
优选地，所述第二二位三通比例电磁阀的通口和所述试验工装之间设置有蓄能器。
优选地，所述二位四通电磁阀的通口和所述液压泵的出油端之间设置有泄压阀。
本发明中的驱动活塞油封固定端将驱动活塞油封固定在活塞缸的缸套上，活塞缸实现压力采集、压力输入、安全放油，开关组件可用来实现输入压力的开关和不同容积的压力降，液压系统可向试验工装中提供试验所需的液压油。本试验装置在试验过程中，通过开闭开关组件以及控制开闭开关组件的时间可完成驱动活塞油封压力降特性曲线试验和驱动活塞油封泄漏量试验等，并将试验数据统一整理，对不同温度及不同压力的不同性能测试项的试验数据整理成表格的形式，绘制压力降特性曲线图及不同压力泄漏量曲线图，研究驱动活塞油封的特性，通过比较试验结果和设计要求的指标判断被测的驱动活塞油封的性能是否达到设计要求，为设计和优化驱动活塞油封提供依据。
附图说明
图1为本发明实施例提供的双离合变速箱驱动活塞油封性能试验装置中液压系统原理图；
图2为本发明实施例提供的双离合变速箱驱动活塞油封性能试验装置中试验工装的轴测图；
图3为本发明实施例提供的双离合变速箱驱动活塞油封性能试验装置中试验工装的主视图；
图4为本发明实施例提供的双离合变速箱驱动活塞油封性能试验装置中试验工装的剖视图；
图5为本发明实施例提供的双离合变速箱驱动活塞油封性能试验装置中活塞缸的轴测图；
图6为本发明实施例提供的双离合变速箱驱动活塞油封性能试验装置中驱动活塞油封固定端的轴测图。
图1至图6中附图标记为：100试验工装，101活塞缸，102驱动活塞油封固定端，102a本体，102b凹腔，102c配合部，102d泄油孔，103第一开关阀，104第二开关阀，105第三开关阀，106管体，107管托，108底座，109压力传感器，200液压系统，201油箱，202液压泵，203第一二位三通比例电磁阀，204二位二通先导机械阀，205二位四通电磁阀，206第二二位三通比例电磁阀，207蓄能器，208泄压阀，209加热器，210冷却器，211浮球液位计，212温度计，213、214流量计，215压力计。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明：
如图1所示，一种双离合变速箱驱动活塞油封性能试验装置，包括试验工装100和用于为试验工装100供油的液压系统200。
如图2至图4所示，试验工装100，包括：活塞缸101、开关组件和驱动活塞油封固定端102。
如图5所示，活塞缸101为壳体活塞缸，为了便于内部压力的释放，优选地，在活塞缸101的缸体上开设有与其内部相连通的释放孔，该释放孔位于活塞缸101的底部，图中未视。
开关组件连接液压系统200和活塞缸101的缸体，用于控制油液的输入输出。在本实施例中，如图2至图4所示，优选地，开关组件包括第一开关阀103、第二开关阀104、第三开关阀105和管体106。其中，管体106的两端分别与第一开关阀103和第二开关阀104相连通，第一开关阀103与液压系统200相连通，第二开关阀104与活塞缸101缸体相连通。当管体106过长时，可选择在其上加装管托107，可防止管体106发生折弯或断裂。为了便于放置，可将活塞缸101和管托107固装在底座108上。
在测压力降时，关闭第一开关阀103在实现切断输入压力的同时实现保压，从而完成大容积压力降试验。另外，在拆装活塞油封时，关闭第一开关阀103可切断与压力源的联系，方便活塞油封的拆装，在本实施例中优选手动阀。设置第二开关阀104的目的在于，在测压力降时，关闭第二开关阀104实现切断输入压力同时实现保压，从而完成小容积压力降试验，在本实施例中优选手动阀。为了起到安全保护作用，消除拆装驱动活塞油封时产生的内部残余压力，同时保证在拆装活塞油封时为了便于操作进行排气，以及在试验中通过泄油保证试验油温度迅速与输出油温相同，于是在活塞缸101的缸体上加装第三开关阀105，该第三开关阀105优选手动阀。
如图2至图4所示，在本实施例中，为了对活塞缸101内部油压进行监控，于是优选地，在活塞缸101的缸体上设置有压力传感器109。
在活塞缸101的缸体上、位于供活塞杆伸出的一侧设置有驱动活塞油封固定端102，用于将驱动活塞油封固定在活塞缸101的缸套上并使驱动活塞油封与活塞杆的端部贴合。如图6所示，在本实施例中，优选地，驱动活塞油封固定端102包括本体102a和泄油孔102d，其中本体102a上设置有凹腔102b，凹腔102b内设置有与驱动活塞油封相配合的配合部102c，该配合部102c与变速箱内部换挡拨叉结构相同，借助配合部102c可将驱动活塞油封固定在活塞缸101的缸套上并使驱动活塞油封与活塞杆的端部贴合。泄油孔102d设置在凹腔102b的侧壁上，如此一来，驱动活塞油封固定端102在固定活塞油封的同时保证泄漏的液压油可以从泄油孔102d平稳流出。
为了便于驱动活塞油封固定端102的安装，如图6所示，进一步优选地，本体102a设计为法兰盘结构，在法兰上沿其轴向开设安装孔和定位孔，凹腔102b沿本体102a的轴向设置，如图5所示，活塞缸101的缸体上、位于供活塞杆伸出的一侧设置有与本体102a相配合的法兰面结构，通过法兰配合，借助穿过安装孔螺栓和穿过定位孔的定位销，可将驱动活塞油封固定端102与活塞缸101的活塞杆端的缸体紧固联接。
在本实施例中，如图1所示，液压系统200，包括：
油箱201；
液压泵202，其吸油端与油箱201相连通；
第一子系统，其用于控制油路的油压和流量，优选地，包括第一二位三通比例电磁阀203和二位二通先导机械阀204；
第二子系统，其用于向试验工装100输出油压，优选地，包括二位四通电磁阀205和第二二位三通比例电磁阀206；
第一子系统的一端与液压泵202的出油端相连通，另一端与第二子系统的一端相连通，第二子系统的另一端与试验工装100相连通。
下面结合附图1，对液压系统200进行详细介绍：
油箱201为通大气式油箱，内置有加热器209和冷却器210，可实现油温可控。油箱201内设置有浮球液位计211和温度计212，可用于监控油箱201中油面的液位和油温。
液压泵202为液压齿轮泵，三相异步电动机通过柔性联轴器与该液压泵202连接，液压泵202的吸油端经过油液过滤器与油箱201相连通为整个系统提供液压油。
第一二位三通比例电磁阀203的三个通口分别与油箱201、液压泵202的出油端、二位二通先导机械阀204的一个控制端(右控制端)相连通，液压泵202的出油端和通口之间以及二位二通先导机械阀204的控制端与通口之间分别设置有油液过滤器。当第一二位三通比例电磁阀203位于左位时，液压泵202抽取上来的液压油通过第一二位三通比例电磁阀203流向二位二通先导机械阀204的右控制端用来驱动该机械阀204；当电磁阀203位于右位时，机械阀204右控制端的回油经过电磁阀203流回油箱201。
液压泵202的出油端经过一不可调节流阀与二位二通先导机械阀204的另一个控制端(左控制端)相连通，二位二通先导机械阀204的两个通口分别与液压泵202的出油端和油箱201相连通。
第一二位三通比例电磁阀203和二位二通先导机械阀204构成了第一子系统用于控制油路的油压和流量，当油路的油压和流量适当的时候，电磁阀203驱动机械阀204位于右位，液压泵202持续从油箱201抽取液压油并向第二子系统供应；当油路的油压和流量过大的时候，机械阀204被驱动位于左位，液压泵202从油箱201抽取的部分液压油回流回油箱201。
第二二位三通比例电磁阀206的一个通口经油液过滤器与试验工装100中第一开关阀103和二位四通电磁阀205的一个通口相连通，为了保证输出压力稳定，在第二二位三通比例电磁阀206的通口和试验工装100中第一开关阀103之间设置有蓄能器207，为了控制流量可在蓄能器207和第一开关阀103之间加设可调节节流阀。为了监控驱动活塞油封泄漏量，在可调节节流阀和第一开关阀103之间设置有流量计213。
二位四通电磁阀205的另外三个通口分别与液压泵202的出油端、第二二位三通比例电磁阀206的另一个通口、油箱201相连通。二位四通电磁阀205的通口和第二二位三通比例电磁阀206的通口之间设置有油液过滤器。为了实现系统安全泄压作用，优选的，二位四通电磁阀205的通口和液压泵202的出油端之间设置有泄压阀208，该泄压阀208与油箱201相连通。为了监控油路压力的流量，在二位四通电磁阀205的通口和液压泵202的出油端之间设置有流量计214和压力计215。
当二位四通电磁阀205位于右位时，向第一开关阀103供油的油路不通，向油箱201卸油的油路贯通，试验工装100中的液压油可经二位四通电磁阀205被排回到油箱201中；当二位四通电磁阀205位于左位且第二二位三通比例电磁阀206同时位于左位时，向第一开关阀103供油的油路贯通，液压系统200可向试验工装100供油。
试验前的准备工作
1)将控制液压系统200的控制软件下载并安装到变速箱控制单元(TCU，TransmissionControlUnit)中；
2)将变速箱控制单元用线束与液压系统200中的各电磁阀和电机接口接通，再将变速箱控制单元的通信接口与总线记录仪的接口用数据线连接，同时将总线记录仪的另一个接口与电脑的USB接口用专用的数据线连接起来，并完成外围线束的连接。
3)将装配完成的被测的试验工装100的第一开关阀103与第二二位三通比例电磁阀206的通口连通。
4)将数据采集器及数据翻译器(如CANape)与液压系统200中的流量计、压力计和试验工装100中的压力传感器连接。
该试验装置的具体试验步骤如下：
驱动活塞油封压力降特性曲线试验，P-T特性曲线
1、关闭第一开关阀103，打开第三开关阀105，拆下驱动活塞油封固定端102，把驱动活塞油封平稳安装入活塞缸101的缸套中，注意安装的方向；
2、固定驱动活塞油封固定端102，控制液压系统200，提供油压；
3、液压系统200压力及温度稳定，保持第三开关阀105开启，打开第一开关阀103和第二开关阀104，使活塞缸101内部油压温度与液压系统200；
4、关闭第三开关阀105试验开始，控制液压系统200输入一个定压力，等待压力稳定，通过温度计212监控温度；
5、根据第一个试验容积要求，迅速关闭第二开关阀104持续20s，记录试验压力曲线数据，打开第二开关阀104，等待压力稳定；根据第二容积要求迅速关闭第一开关阀103持续20s，记录试验压力曲线数据；实现两个容积压力降试验；
6、试验结束，关闭第一开关阀103，保存数据，控制液压系统200关闭输入压力，然后关闭压力源，打开开关阀第三开关阀105，排除内部残余压力。
驱动活塞油封泄漏量试验
1、关闭第一开关阀103，打开第三开关阀105，拆下驱动活塞油封固定端102，把驱动活塞油封平稳安装入活塞缸101的缸套中，注意安装的方向；
2、固定驱动活塞油封固定端102，控制液压系统200，提供油压；
3、确保液压系统200的压力及温度稳定，保持第三开关阀105开启，打开第一开关阀103和第二开关阀104，使活塞缸101内部的油压和温度与液压系统200迅速相同；
4、关闭第三开关阀105，试验开始，控制液压系统200输入所需压力，等待压力稳定；
5、通过流量计213监控不同压力单位时间泄漏量
6、进行完一个压力，控制液压系统200输入下一个压力，等待压力平稳，流量固定时，开始重复步骤5；
7、试验结束，关闭第一开关阀103，保存数据，控制液压系统200关闭输入压力，然后关闭压力源，打开第三开关阀105，排除内部残余压力。
上述试验过程中利用程序软件VectorCANape在电脑上对各传感器采集的信号进行监控及试验数据的采集记录；然后将采集到的试验数据统一整理，对不同温度及不同压力的不同性能测试项的试验数据整理成表格的形式，绘制压力降特性曲线图及不同压力泄漏量曲线图，研究驱动活塞油封的特性，通过比较试验结果和设计要求的指标判断被测的驱动活塞油封的性能是否达到设计要求，需要进行怎样的优化。
综上所述，本发明的内容并不局限在上述实施例中，本领域的技术人员可以根据本发明的指导思想轻易提出其它实施方式，这些实施方式都包括在本发明的范围之内。
Claims (8)
1.一种双离合变速箱驱动活塞油封性能试验装置，其特征在于，包括试验工装(100)和用于为所述试验工装(100)供油的液压系统(200)，其中，所述试验工装(100)，包括：
活塞缸(101)；
开关组件，其连接所述液压系统(200)和所述活塞缸(101)缸体，用于控制油液的输入输出；
驱动活塞油封固定端(102)，其设置在所述活塞缸(101)的缸体上、位于供活塞杆伸出的一侧，用于将驱动活塞油封固定在所述活塞缸(101)的缸套上并使驱动活塞油封与活塞杆的端部贴合；
所述液压系统(200)包括：
油箱(201)；
液压泵(202)，其吸油端与所述油箱(201)相连通；
第一子系统，其用于控制油路的油压和流量；
第二子系统，其用于向所述试验工装(100)输出油压；该第二子系统包括二位四通电磁阀(205)和第二二位三通比例电磁阀(206)，其中，所述第二二位三通比例电磁阀(206)的一个通口与所述试验工装(100)和所述二位四通电磁阀(205)的一个通口相连通，所述二位四通电磁阀(205)的另外三个通口分别与所述液压泵(202)的出油端、所述第二二位三通比例电磁阀(206)的另一个通口、所述油箱(201)相连通；
所述第一子系统的一端与所述液压泵(202)的出油端相连通，另一端与所述第二子系统的一端相连通。
2.根据权利要求1所述的试验装置，其特征在于，所述开关组件包括：
在所述液压系统(200)和所述活塞缸(101)缸体之间依次串联连通的第一开关阀(103)、管体(106)和第二开关阀(104)；
第三开关阀(105)，其一端与所述活塞缸(101)的缸体相连通。
3.根据权利要求2所述的试验装置，其特征在于，所述驱动活塞油封固定端(102)包括：
本体(102a)，其上设置有凹腔(102b)，所述凹腔(102b)内设置有与驱动活塞油封相配合的配合部(102c)；
泄油孔(102d)，其设置在所述凹腔(102b)的侧壁上。
4.根据权利要求3所述的试验装置，其特征在于：所述本体(102a)为法兰盘结构，所述凹腔(102b)沿所述本体(102a)的轴向设置，所述活塞缸(101)的缸体上、位于供活塞杆伸出的一侧设置有与所述本体(102a)相配合的法兰面结构。
5.根据权利要求1所述的试验装置，其特征在于：所述活塞缸(101)的缸体上设置有压力传感器(109)。
6.根据权利要求1所述的试验装置，其特征在于：所述第一子系统包括第一二位三通比例电磁阀(203)和二位二通先导机械阀(204)，其中，所述第一二位三通比例电磁阀(203)的三个通口分别与所述油箱(201)、所述液压泵(202)的出油端、所述二位二通先导机械阀(204)的一个控制端相连通，所述二位二通先导机械阀(204)的另一个控制端与所述液压泵(202)的出油端相连通，所述二位二通先导机械阀(204)的两个通口分别与所述液压泵(202)的出油端和所述油箱(201)相连通。
7.根据权利要求1所述的试验装置，其特征在于：所述第二二位三通比例电磁阀(206)的通口和所述试验工装(100)之间设置有蓄能器(207)。
8.根据权利要求1所述的试验装置，其特征在于：所述二位四通电磁阀(205)的通口和所述液压泵(202)的出油端之间设置有泄压阀(208)。
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