CN105466552B - 一种电动助力转向管柱噪音检测台 - Google Patents

一种电动助力转向管柱噪音检测台 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种电动助力转向管柱噪音检测台，包括分别设置在主架上部的第一伺服电机、第一滚珠丝杠和第一直线导轨副；所述主架的前方设有防护门，所述防护门上设有第二隔音材料；还包括设置在主架上的第一隔音材料；所述第二气缸上设有第一高灵敏度麦克风、第二高灵敏度麦克风、第一SKF听诊器和第二SKF听诊器。本发明设备检测环境为半消音室，可有效消除外部噪音对检测结果的影响；模拟整车运行及快速换向两种状态检测总成噪音；三种检测方式，设备、程序检测及人工检测相结合，提高检测准确度；五个检测位置覆盖总成所有异响点，防止漏检，可有效检测电动转向管柱异响件。

Description

一种电动助力转向管柱噪音检测台
技术领域
本发明涉及一种电动助力转向管柱噪音检测台，属于汽车检测技术领域。
背景技术
据申请人了解，原有噪音检测方式为，给管柱电机通电，驱动总成运转，靠人耳听总成是否有异响；检查环境为敞开式，外部噪音对检测结果影响较大；电机直接通电运转，非模拟整车运行，检查结果不实；无法检测快速换向时噪音情况；检测仅为人为判断，易出现误判；检测仅检测管柱壳体处异响，无法覆盖所有可能噪音处。
发明内容
本发明的目的在于：针对上述现有技术存在的问题，提出一种电动助力转向管柱噪音检测台。
电动助力转向管柱，将电动助力装置与转向管柱相结合，与液压助力转向相比，更节能环保，并可随车速实现不同助力，操控更舒适，广泛应用于小型车。转向管柱总成位于汽车驾驶室内，蜗轮蜗杆啮合处、蜗杆轴线高速轴承处、蜗轮轴线低速轴承处、上管柱轴承处、电机联轴器与蜗杆联轴器结合处、电机等在运行中产生异响，均会形成影响驾驶的噪音，造成顾客抱怨。
本发明特点是试验台为半消音室，消除外部噪音对检测结果的影响；转向管柱输出端加负载，输入端驱动，模拟整车运行，对总成进行三种方式，两种状态的噪音检测；三种方式为：①高灵敏度麦克风直接检测噪音分呗值；②贴片式传感器通过检测总成振动，并将振动转化为dB；③人工通过SKF听诊器监测总成噪音；其中①②为设备、程序检测，③为人工判断，三种检测方式共同比较，相互验证。两种状态为：①功能噪音检测，即模拟整车运行检测噪音；②高频噪音检测，即模拟快速换向检测噪音；三种方式、两种状态检测均合格才判定为总成噪音合格。
本发明所要解决的技术问题是：针对以上现有技术存在的缺点，可以有效解决如下问题：1.试验台检测环境为隔音材料全覆盖，为半消音室，消除外部噪音对检测结果的影响；2.真实模拟整车运行、快速换向两种状态检测管柱噪音；3.三种检测方式，设备、程序检测与人工判断相结合，杜绝误判；4.五个检测点，全覆盖总成噪音易发部位，防止漏检；
本发明解决以上技术问题的技术方案是：
本发明具体技术方案如下：本发明一种电动助力转向管柱噪音检测台，包括分别设置在主架上部的第一伺服电机、第一滚珠丝杠和第一直线导轨副；所述主架下部设有第二伺服电机、第二滚珠丝杠和第二直线导轨；所述第一伺服电机连接第一滚珠丝杠；所述第二伺服电机连接第二滚珠丝杠；所述第一直线导轨副和第二直线导轨副均设置在主架上；其特征在于，所述第一伺服电机和第二伺服电机之间从上至下依次设有伺服驱动、第一联轴器、第一扭矩传感器、第二联轴器、第一角度编码器、第三联轴器、第一气缸、第一缩嘴夹头、输入端过渡接头、电动转向管柱、旋转夹紧气缸、定位工装、输出端过渡接头、第二缩嘴夹头、第二气缸、第二角度编码器、第四联轴器、第二扭矩传感器、第五联轴器和负载电机；所述主架的前方设有防护门，所述防护门上设有第二隔音材料；还包括设置在主架上的第一隔音材料；所述第二气缸上设有第一高灵敏度麦克风、第二高灵敏度麦克风、第一SKF听诊器和第二SKF听诊器。
本发明所述电动管柱设置在定位工装上，所述旋转夹紧气缸夹紧电动管柱。所述第一缩嘴夹头与输入端过渡接头连接；所述第二缩嘴夹头与输出端过渡接头连接。所述伺服驱动驱动上轴转动，所述负载电机与输出端连接。
上轴和输出端均是部件（即电动转向管柱），上轴：电动转向管柱装于整车，与方向盘连接的部分；输出端：电动转向管柱装于整车，通过中间轴与转向器连接的部分。
贴片式振动传感器带有强磁，可吸附于电动转向管柱的铁件部分（如下护管、电机等），可采集贴附部位的振动，并通过软件转换为dB。
本发明设备后面板及两侧面板均覆盖件24（隔音材料），前侧件33（防护门）覆盖件33（隔音材料），检测时整个检测环境为全封闭式半消音室。输入端件3（伺服驱动）驱动，输出端件23（负载电机）施加负载，可模拟整车运行及快速换向。件25（高灵敏度麦克风）、件27（高灵敏度麦克风）检测总成噪音分呗值，件26（贴片式振动传感器）检测总成振动并转化为dB值，件28（SKF听诊器）、件29（SKF听诊器）为人工耳戴式监听总成噪音。件25（高灵敏度麦克风）检测上管柱轴承处，件27（高灵敏度麦克风）检测电机及蜗杆轴线轴承、联轴器处，件26（贴片式振动传感器）检测蜗轮蜗杆啮合及蜗轮轴向轴承处，件29（SKF听诊器）检测蜗杆轴线轴承组件处，件28（SKF听诊器）检测电机处。
本发明的优点是：设备检测环境为半消音室，可有效消除外部噪音对检测结果的影响；模拟整车运行及快速换向两种状态检测总成噪音；三种检测方式，设备、程序检测及人工检测相结合，提高检测准确度；五个检测位置覆盖总成所有异响点，防止漏检，可有效检测电动转向管柱异响件。
本发明工作过程如下：
1.将电动管柱装于件15（定位工装），按启动按钮，件34（防护门）关闭，件14（旋转夹紧气缸）夹紧电动管柱，件1（伺服电机）驱动件2（滚珠丝杆）转动，带动件11（缩嘴夹头）轴线沿件3（直线导轨副）下移，与件12（输入端过渡接头）连接，件10（气缸）顶伸，件11（缩嘴夹头）夹紧件12（输入端过渡接头）；
2. 件32（伺服电机）驱动件31（滚珠丝杆）转动，带动件17（缩嘴夹头）轴线沿件30（直线导轨副）上移，与件16（输出端过渡接头）连接，件18（气缸）顶伸，件17（缩嘴夹头）夹紧件16（输出端过渡接头）；
3.气缸带动件25（高灵敏度麦克风）上轴处，气缸带动件27（高灵敏度麦克风）移至电机上方，气缸带动件28（SKF听诊器）移至电机处，气缸带动件29（SKF听诊器）移至壳体尾部，手动将件26（贴片式振动传感器）放于下护管上；
4.件23（负载电机）给输出端施加一定负载，件4（伺服驱动）以一定速度驱动上轴转动，模拟整车运行，25（高灵敏度麦克风）、件27（高灵敏度麦克风）、件26（贴片式振动传感器）、件28（SKF听诊器）、件29（SKF听诊器）检测管柱各处噪音；
5. 件23（负载电机）给输出端施加一定负载，件4（伺服驱动）驱动上轴高频率小角度换向，模拟快速换向，25（高灵敏度麦克风）、件27（高灵敏度麦克风）、件26（贴片式振动传感器）、件28（SKF听诊器）、件29（SKF听诊器）检测管柱各处噪音；
本发明涉及一种电动转向管柱新型噪音检测台，通过对设备进行隔音处理，实现检测环境为半消音室，模拟整车运行及快速换向两种状态，通过高灵敏度麦克风、贴片式振动传感器、SKF听诊器三种方式检测管柱噪音，设备检测及人工判断相结合，并采用五点检测，覆盖管柱所有异响点，可在消除外部噪音影响情况下，可准确检测管柱模拟整车运行及快速换向时全部异响点噪音值，有效解决电动转向管柱异响故障问题。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1为本发明的主视图。
图2为本发明的左视图。
图3为本发明的俯视图。
图中：1-第一伺服电机；2-第一滚珠丝杆；3-第一直线导轨副；4-伺服驱动；5-第一联轴器；6-第一扭矩传感器；7-第二联轴器；8-第一角度编码器；9-第三联轴器；10-第一气缸；11-第一缩嘴夹头；12-输入端过渡接头；13-电动转向管柱；14-旋转夹紧气缸；15-定位工装；16-输出端过渡接头；17-第二缩嘴夹头；18-第二气缸；19-第二角度编码器；20-第四联轴器；21-第二扭矩传感器；22-第五联轴器；23-负载电机；24-第一隔音材料；25-第一高灵敏度麦克风；26-贴片式振动传感器；27-第二高灵敏度麦克风；28-第一SKF听诊器；29-第二SKF听诊器；30-第二直线导轨副；31-第二滚珠丝杆；32-第二伺服电机；33-第二隔音材料；34-防护门。
具体实施方式
如图1-3所示，本发明一种电动助力转向管柱噪音检测台，包括分别设置在主架上部的第一伺服电机1、第一滚珠丝杠2和第一直线导轨副3；所述主架下部设有第二伺服电机32、第二滚珠丝杠31和第二直线导轨副30；所述第一伺服电机1连接第一滚珠丝杠2；所述第二伺服电机32连接第二滚珠丝杠31；所述第一直线导轨副3和第二直线导轨副30均设置在主架上；所述第一伺服电机1和第二伺服电机32之间从上至下依次设有伺服驱动4、第一联轴器5、第一扭矩传感器6、第二联轴器7、第一角度编码器8、第三联轴器9、第一气缸10、第一缩嘴夹头11、输入端过渡接头12、电动转向管柱13、旋转夹紧气缸14、定位工装15、输出端过渡接头I6、第二缩嘴夹头17、第二气缸18、第二角度编码器19、第四联轴器20、第二扭矩传感器21、第五联轴器22和负载电机23；所述主架的前方设有防护门34，所述防护门34上设有第二隔音材料33；还包括设置在主架上的第一隔音材料24；所述第二气缸18上设有第一高灵敏度麦克风25、第二高灵敏度麦克风27、第一SKF听诊器28和第二SKF听诊器29。
本发明所述电动转向管柱13设置在定位工装15上，所述旋转夹紧气缸14夹紧电动转向管柱13。所述第一缩嘴夹头11与输入端过渡接头12连接；所述第二缩嘴夹头17与输出端过渡接头16连接。
上轴和输出端均是部件（即电动转向管柱），上轴：电动转向管柱装于整车，与方向盘连接的部分；输出端：电动转向管柱装于整车，通过中间轴与转向器连接的部分。
贴片式振动传感器带有强磁，可吸附于电动转向管柱的铁件部分（如下护管、电机等），可采集贴附部位的振动，并通过软件转换为dB。
本发明特点是试验台为半消音室，消除外部噪音对检测结果的影响；转向管柱输出端加负载，输入端驱动，模拟整车运行，对总成进行三种方式，两种状态的噪音检测；三种方式为：①高灵敏度麦克风直接检测噪音分呗值；②贴片式传感器通过检测总成振动，并将振动转化为dB；③人工通过SKF听诊器监测总成噪音；其中①②为设备、程序检测，③为人工判断，三种检测方式共同比较，相互验证。两种状态为：①功能噪音检测，即模拟整车运行检测噪音；②高频噪音检测，即模拟快速换向检测噪音；三种方式、两种状态检测均合格才判定为总成噪音合格。
本发明所要解决的技术问题是：针对以上现有技术存在的缺点，可以有效解决如下问题：1.试验台检测环境为隔音材料全覆盖，为半消音室，消除外部噪音对检测结果的影响；2.真实模拟整车运行、快速换向两种状态检测管柱噪音；3.三种检测方式，设备、程序检测与人工判断相结合，杜绝误判；4.五个检测点，全覆盖总成噪音易发部位，防止漏检；
本发明设备后面板及两侧面板均覆盖件24（隔音材料），前侧件33（防护门）覆盖件33（隔音材料），检测时整个检测环境为全封闭式半消音室。输入端件3（伺服驱动）驱动，输出端件23（负载电机）施加负载，可模拟整车运行及快速换向。件25（高灵敏度麦克风）、件27（高灵敏度麦克风）检测总成噪音分呗值，件26（贴片式振动传感器）检测总成振动并转化为dB值，件28（SKF听诊器）、件29（SKF听诊器）为人工耳戴式监听总成噪音。件25（高灵敏度麦克风）检测上管柱轴承处，件27（高灵敏度麦克风）检测电机及蜗杆轴线轴承、联轴器处，件26（贴片式振动传感器）检测蜗轮蜗杆啮合及蜗轮轴向轴承处，件29（SKF听诊器）检测蜗杆轴线轴承组件处，件28（SKF听诊器）检测电机处。
本发明的优点是：设备检测环境为半消音室，可有效消除外部噪音对检测结果的影响；模拟整车运行及快速换向两种状态检测总成噪音；三种检测方式，设备、程序检测及人工检测相结合，提高检测准确度；五个检测位置覆盖总成所有异响点，防止漏检，可有效检测电动转向管柱异响件。
本发明工作过程如下：
1.将电动管柱装于件15（定位工装），按启动按钮，件34（防护门）关闭，件14（旋转夹紧气缸）夹紧电动管柱，件1（伺服电机）驱动件2（滚珠丝杆）转动，带动件11（缩嘴夹头）轴线沿件3（直线导轨副）下移，与件12（输入端过渡接头）连接，件10（气缸）顶伸，件11（缩嘴夹头）夹紧件12（输入端过渡接头）；
2. 件32（伺服电机）驱动件31（滚珠丝杆）转动，带动件17（缩嘴夹头）轴线沿件30（直线导轨副）上移，与件16（输出端过渡接头）连接，件18（气缸）顶伸，件17（缩嘴夹头）夹紧件16（输出端过渡接头）；
3.气缸带动件25（高灵敏度麦克风）上轴处，气缸带动件27（高灵敏度麦克风）移至电机上方，气缸带动件28（SKF听诊器）移至电机处，气缸带动件29（SKF听诊器）移至壳体尾部，手动将件26（贴片式振动传感器）放于下护管上；
4.件23（负载电机）给输出端施加一定负载，件4（伺服驱动）以一定速度驱动上轴转动，模拟整车运行，25（高灵敏度麦克风）、件27（高灵敏度麦克风）、件26（贴片式振动传感器）、件28（SKF听诊器）、件29（SKF听诊器）检测管柱各处噪音；
5. 件23（负载电机）给输出端施加一定负载，件4（伺服驱动）驱动上轴高频率小角度换向，模拟快速换向，25（高灵敏度麦克风）、件27（高灵敏度麦克风）、件26（贴片式振动传感器）、件28（SKF听诊器）、件29（SKF听诊器）检测管柱各处噪音；
本发明涉及一种电动转向管柱新型噪音检测台，通过对设备进行隔音处理，实现检测环境为半消音室，模拟整车运行及快速换向两种状态，通过高灵敏度麦克风、贴片式振动传感器、SKF听诊器三种方式检测管柱噪音，设备检测及人工判断相结合，并采用五点检测，覆盖管柱所有异响点，可在消除外部噪音影响情况下，可准确检测管柱模拟整车运行及快速换向时全部异响点噪音值，有效解决电动转向管柱异响故障问题。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims (6)

1.一种电动助力转向管柱噪音检测台，包括分别设置在主架上部的第一伺服电机(1)、第一滚珠丝杠(2)和第一直线导轨副(3)；所述主架下部设有第二伺服电机(32)、第二滚珠丝杠(31)和第二直线导轨副(30)；所述第一伺服电机(1)连接第一滚珠丝杠(2)；所述第二伺服电机(32)连接第二滚珠丝杠(31)；所述第一直线导轨副(3)和第二直线导轨副(30)均设置在主架上；其特征在于：所述第一伺服电机(1)和第二伺服电机(32)之间从上至下依次设有伺服驱动(4)、第一联轴器(5)、第一扭矩传感器(6)、第二联轴器(7)、第一角度编码器(8)、第三联轴器(9)、第一气缸(10)、第一缩嘴夹头(11)、输入端过渡接头(12)、电动转向管柱(13)、旋转夹紧气缸(14)、定位工装(15)、输出端过渡接头(I6)、第二缩嘴夹头(17)、第二气缸(18)、第二角度编码器(19)、第四联轴器(20)、第二扭矩传感器(21)、第五联轴器(22)和负载电机(23)；所述主架的前方设有防护门(34)，所述防护门(34)上设有第二隔音材料(33)；还包括设置在主架上的第一隔音材料(24)；所述第二气缸(18)上设有第一高灵敏度麦克风(25)、第二高灵敏度麦克风(27)、第一SKF听诊器(28)和第二SKF听诊器(29)。
2.根据权利要求1所述的一种电动助力转向管柱噪音检测台，其特征在于：所述电动转向管柱(13)设置在定位工装(15)上，所述旋转夹紧气缸(14)夹紧电动转向管柱(13)。
3.根据权利要求1所述的一种电动助力转向管柱噪音检测台，其特征在于：所述第一缩嘴夹头(11)与输入端过渡接头(12)连接；所述第二缩嘴夹头(17)与输出端过渡接头(16)连接。
4.根据权利要求1所述的一种电动助力转向管柱噪音检测台，其特征在于：所述电动转向管柱装于整车，与方向盘连接的部分为上轴；所述电动转向管柱装于整车，通过中间轴与转向器连接的部分为输出端。
5.根据权利要求1所述的一种电动助力转向管柱噪音检测台，其特征在于：还包括贴片式振动传感器，所述贴片式振动传感器带有强磁，可吸附于电动转向管柱的铁件部分，采集贴附部位的振动，并通过软件转换为dB。
6.根据权利要求5所述的一种电动助力转向管柱噪音检测台，其特征在于：所述铁件部分包括护管和电机。
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