CN105716880B - 滚筒反力式制动检验台动态校准装置及其校准方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种滚筒反力式制动检验台动态校准装置及其校准方法，包括设置于工作台上的动力装置、与所述动力装置连接的传动装置、设有安装腔室的转盘装置、设置于所述安装腔室内的拉拽装置、与所述拉拽装置连接的传力装置，所述传力装置包括与所述转盘装置卡接的拉杆机构、第一杠杆机构、第二杠杆机构，所述第一杠杆机构和所述第二杠杆机构均与所述拉杆机构转动连接且同步运动。可以实现滚筒反力式制动检验台的动态校准，尤其是左、右轮制动力增长及其平衡差等关键参数的校准，且上述校准过程综合了系统误差、动态特性及测量电路的影响，使得校准精度大大提高，提高了校准装置的可靠性。

Description

滚筒反力式制动检验台动态校准装置及其校准方法

技术领域

本发明涉及汽车制动性能检测设备技术领域，尤其是涉及一种滚筒反力式制动检验台动态校准装置及其校准方法。

背景技术

滚筒反力式制动检验台(以下简称检验台)是目前国内机动车安检机构广泛使用的汽车制动性能检验设备，其测量准确性直接影响着检验人员对汽车安全性能的判定与评价。做好检验台的日常检定与校准工作是确保检验台测量数据准确可靠的重要技术手段。然而，现行的国家计量检定规程JJG 906-2009《滚筒反力式制动检验台》中所记载的滚筒反力式制动检验台检定方法通常是在检验台的驱动电机处于断电、滚筒静止的状态，以及测量电路处于非检测模式下，利用砝码或千斤顶产生的静态标准力对单一的测力单元(传感器)进行检定。

该检定方法存在的弊端包括一方面，上述方法的检定条件与检验台实际工作状况差别较大，其未考虑电机—减速系统与滚筒装置的动态响应及转动惯量的影响，忽略了检定与检测模式下电测信号在软硬件设计中的差别，同时，其无法评定检验台系统误差测量的不确定性，从而导致校准数据失真(通常误差可达35％以上)，因此并不能准确反映测量系统的计量性能，甚至出现检定为“合格”的检验台实际工作时却是不正常的情况；另一方面，其检定过程是对检验台的左轮制动检验装置和右轮制动检验装置分别单独检定，因而其选定的是几个离散参考值进行校准，无法实现对制动力增长的全过程及左、右轮制动力平衡差等关键参数进行校准，造成检定不够全面、系统和精确，无法反应汽车制动性能的真实情况，而恰恰这些参数在相关国家标准中做了明确要求。

发明内容

基于此，本发明提供一种滚筒反力式制动检验台动态校准装置及其校准方法，在于克服现有技术的缺陷，实现滚筒反力式制动检验台在工作状态下的动态校准及制动力平衡差的校准，校准数据精度高，可靠性高。

本发明的目的是这样实现的：

一种滚筒反力式制动检验台动态校准装置，包括设置于工作台上的动力装置、与所述动力装置连接的传动装置、设有安装腔室的转盘装置、设置于所述安装腔室内的拉拽装置、与所述拉拽装置连接的传力装置；

所述传力装置包括与所述转盘装置卡接的拉杆机构、用于与检验台的左轮检验装置或右轮检验装置连接以传递标准制动力的第一杠杆机构、及用于与检验台的右轮检验装置或左轮检验装置连接以传递标准制动力的第二杠杆机构，所述第一杠杆机构和所述第二杠杆机构均与所述拉杆机构转动连接且同步运动。

下面对技术方案作进一步的说明：

进一步地，所述转盘装置包括设置于工作台上的支撑座、与所述支撑座配合连接的转轴、套装于所述转轴上且相互配合的转盘本体和转盘盖、及与所述转轴、所述转盘盖及所述拉杆机构均连接的传动连接件，所述转盘本体和所述转盘盖之间形成所述安装腔室，所述拉拽装置包括布置于所述安装腔室内的至少两个拉拽机构，两个所述拉拽机构均与所述传动连接件连接。

进一步地，还包括设置于所述安装腔室内的格挡机构，所述格挡机构包括至少三个沿所述转盘本体的周向均匀布置的格挡件，所述安装腔室通过三个所述格挡件均分为三个滑动腔室，所述拉拽机构的数量为三个，三个所述拉拽机构分别一一对应地设置于三个所述滑动腔室内并均与所述传动连接件连接。

进一步地，所述拉拽机构包括重力件、固定于所述转盘本体上的导向件、及绕装于所述导向件上、并与所述重力件和所述传动连接件均连接的拉动件。

进一步地，所述转盘本体和所述重力件之间还抵压设置有压紧机构，所述压紧机构包括抵接件、及套装于所述抵接件上的第一弹性抵压件。

进一步地，所述转盘装置还包括第二弹性抵压件，所述转轴设有轴肩，所述第二弹性抵压件套装于所述转轴上、并抵压设置于所述传动连接件和所述轴肩之间。

进一步地，所述第一杠杆机构包括第一杠杆件、均与第一杠杆件转动连接的第一施力杆件和第一支座，所述第一支座设置于所述第一施力杆件侧面并位于远离所述拉杆机构的一端，所述第二杠杆机构包括第二杠杆件、均与所述第二杠杆件转动连接的第二施力杆件和第二支座，所述第二支座设置于所述第二施力杆件侧面并位于靠近所述拉杆机构的一端。

进一步地，还包括第一力传感器和第二力传感器，所述第一力传感器设置于所述第一施力杆件上，所述第二力传感器设置于所述第二施力杆件上。

进一步地，还包括第一水平仪、及设置于所述第一施力杆件上的第一调节件，第二水平仪、及设置于所述第二施力杆件上的第二调节件，所述第一水平仪设置于所述第一杠杆件上，所述第二水平仪设置于所述第二杠杆件上。

本发明还提供一种如上述权利要求所述的滚筒反力式制动检验台动态校准装置的校准方法，其具体包括如下步骤：

动力装置工作，并在预设程序下输出动力；

转盘装置通过传动装置的带动作持续转动；

拉拽装置在离心力的作用下对拉杆机构产生拉力，并同时传递给第一杠杆机构和第二杠杆机构；

通过右轮检验装置及左轮检验装置采集的制动力数据与标准值进行比较，完成校准。

本发明的有益效果在于：

上述滚筒反力式制动检验台动态校准装置，通过所述动力装置、所述传动装置带动所述转盘装置转动，由此使所述转盘装置内的重力件产生离心力(即标准制动力)，并由所述拉拽机构和所述拉杆机构将标准制动力通过所述第一杠杆机构和所述第二杠杆机构同步传递给滚筒反力式制动检验台的左轮检验装置和右轮检验装置，由此可以实现滚筒反力式制动检验台的动态校准，尤其是左、右轮制动力增长及其平衡差等关键参数的校准，且上述校准过程综合了系统误差、动态特性及测量电路的影响，使得校准精度大大提高，提高了校准装置的可靠性。

上述滚筒反力式制动检验台动态校准装置的校准方法，通过所述动力装置、所述传动装置带动所述转盘装置转动，由此使所述转盘装置内的重力件产生离心力(即标准制动力)，并由所述拉拽机构和所述拉杆机构将标准制动力通过所述第一杠杆机构和所述第二杠杆机构同步传递给滚筒反力式制动检验台的左轮检验装置和右轮检验装置，由此可以实现滚筒反力式制动检验台的动态校准，尤其是左、右轮制动力增长及其平衡差等关键参数的校准，且上述校准过程综合了系统误差、动态特性及测量电路的影响，使得校准精度大大提高，提高了校准装置的可靠性。

附图说明

图1为本发明实施例所述的滚筒反力式制动检验台动态校准装置的结构示意图；

图2为本发明实施例所述的滚筒反力式制动检验台动态校准装置的装配结构示意图；

图3为本发明实施例所述的转盘装置的结构示意图；

图4为本发明实施例所述的传力装置的结构示意图；

图5为本发明实施例所述的滚筒反力式制动检验台动态校准装置的校准方法的方法流程图。

附图标记说明：

100、动力装置，200、传动装置，300、转盘装置，310、安装腔室，312、滑动腔室，320、支撑座，330、转轴，332、轴肩，340、转盘本体，350、转盘盖，360、传动连接件，370、压紧机构，372、抵接件，374、第一弹性抵压件，380、第二弹性抵压件，400、拉拽装置，420、拉拽机构，422、重力件，424、导向件，426、拉动件，500、传力装置，520、拉杆机构，540、第一杠杆机构，542、第一杠杆件，544、第一施力杆件，546、第一支座，560、第二杠杆机构，562、第二杠杆件，564、第二施力杆件，566、第二支座，600、格挡机构，620、格挡件，700a、第一力传感器，700b、第二力传感器，800a、第一水平仪，800b、第一调节件，900a、第二水平仪，900b、第二调节件。

具体实施方式

下面对本发明的实施例进行详细说明：

如图1至图4所示，一种滚筒反力式制动检验台动态校准装置，包括设置于工作台上的动力装置100、与所述动力装置100连接的传动装置200、设有安装腔室310的转盘装置300、设置于所述安装腔室310内的拉拽装置400、与所述拉拽装置400连接的传力装置500；

所述传力装置500包括与所述转盘装置300卡接的拉杆机构520、用于与检验台的左轮检验装置或右轮检验装置连接以传递标准制动力的第一杠杆机构540、及用于与检验台的右轮检验装置或左轮检验装置连接以传递标准制动力的第二杠杆机构560，所述第一杠杆机构540和所述第二杠杆机构560均与所述拉杆机构520转动连接且同步运动。

在本实施例中，所述动力装置100包括相互电连接的控制器和伺服电机，由此可以通过控制器确保伺服电机在预设程序下具有精确可变的转速，由此来提供不同的制动力大小，提高上述校准装置(滚筒反力式制动检验台动态校准装置的简写，下述同此)的测量范围和精度。同时，所述传动装置200为皮带轮机构，伺服电机的输出轴与皮带轮机构连接，以实现传递动力，皮带轮机构同时也与所述转盘装置300固定连接以使其转动，不仅传动平稳、传动效率高，且使用成本低，当然在其他实施例中也可以采用链传动、齿轮传动等。当所述转盘装置300持续转动时，设置于所述安装腔室310内的所述拉拽装置400可在离心力(即用于校准的标准制动力)的作用下移动，由此拉动所述拉杆机构520，此时所述拉杆机构520同时下拉所述第一杠杆机构540和所述第二杠杆机构560。通过杠杆机构，标准制动力得以传递给检验台，最后比较检验台的测量值与标准值即可完成校准工作。

实际工作时，应将校准装置稳固地安装于滚筒反力式制动检验台的上方，并保证所述第一杠杆机构540和所述第二杠杆机构560分别与左轮检验装置和右轮检验装置的测力机构刚性连接，以确保校准装置的标准制动力可以有效的传递给滚筒反力式制动检验台，保证校准过程的可靠和校准结果的高精高效。由于滚筒反力式制动检验台在校准时，伺服电机一直处于工作状态，且相关电测系统也在正常检测模式下运行，因此上述校准装置可以实现对滚筒反力式制动检验台在工作状态下的动态校准，且上述测量过程综合了系统误差、动态特性及车辆电路等的影响，使得校准精度高、校准结果可靠性增加，此外，还实现了左、右轮制动检验装置的同步检测制动力，可以对左、右轮制动力平衡差等关键参数进行校准，提高了校准的全面性和可靠性。

进一步地，所述转盘装置300包括设置于工作台上的支撑座320、与所述支撑座320配合连接的转轴330、套装于所述转轴330上且相互配合的转盘本体340和转盘盖350、及与所述转轴330、所述转盘盖350及所述拉杆机构520均连接的传动连接件360，所述转盘本体340和所述转盘盖350之间形成所述安装腔室310，所述拉拽装置400包括布置于所述安装腔室310内的至少两个拉拽机构420，两个所述拉拽机构420均与所述传动连接件360连接。

其中，所述转盘装置300包括相互匹配的所述转盘本体340和所述转盘盖350，两者拼合之后通过螺栓或螺钉装配固定，同时其两者之间的空腔即为所述安装腔室310。此外，所述转盘本体340和所述转盘盖350均在中心位置开设有通孔，所述转轴330穿设于通孔内以完成装配，此时所述转盘本体340的底部放置于所述转轴330的轴肩332并通过平键固定于所述转轴330上，顶部通过螺栓与所述转轴330的螺纹装配锁紧固定，在本实施例中优选采用双螺栓叠加使用，由此确保所述转盘在高速转动时稳固固定，避免发生轴向位移。

此外，所述传动连接件360为法兰，法兰与所述转盘盖350卡接的同时亦通过平键与所述转轴330固定连接，并呈间隙配合，以避免两者在相互移动时产生摩擦损伤；所述拉杆机构520包括拉杆，与拉杆连接的动滑轮，以及绕装于动滑轮上的钢丝绳，钢丝绳两端分别与所述第一杠杆机构540和所述第二杠杆机构560连接，从而实现将制动力均等地传递给左、右轮制动装置。法兰的另一端同时与拉杆卡接，由此实现所述拉杆机构520和所述拉拽装置400的连接。上述拉拽机构420在所述转盘装置300转动时，可在离心力作用下发生移动，由此对所述法兰产生拉拽力，以使拉杆向下移动从而带动所述第一杠杆机构540和所述第二杠杆机构560动作。上述机构连接方式简单可靠，结构紧凑，工作可靠性高。所述支撑座320包括座壳，所述转轴330穿设于所述座壳，且所述转轴330和所述座壳之间设置有轴承，可以确保两者的相对转动顺滑、平稳，同时减小两者之间的摩擦磨损。

如图3所示，上述滚筒反力式制动检验台动态校准装置还包括设置于所述安装腔室310内的格挡机构600，所述格挡机构600包括至少三个沿所述转盘本体340的周向均匀布置的格挡件620，所述安装腔室310通过三个所述格挡件620均分为三个滑动腔室312，所述拉拽机构420的数量为三个，三个所述拉拽机构420分别一一对应地设置于三个所述滑动腔室312内并均与所述传动连接件360连接。

在本实施例中优选的所述格挡件620为挡板，且挡板的数量为8个，对应的所述安装腔室310被格挡成8个所述滑动腔室312，且所述拉拽机构420的数量也为8个，且8个所述拉拽机构420均匀布置于所述转盘本体340上，以使所述拉杆机构520被拉动时能够受力均匀。由于上述转盘本体340为圆形，由此可以毫无疑问地得出所述滑动腔室312的形状为扇形，由此可以通过渐变尺寸实现对所述拉拽机构420，具体是所述重力件422起到限位作用。

进一步地，所述拉拽机构420包括重力件422、固定于所述转盘本体340上的导向件424、及绕装于所述导向件424上、并与所述重力件422和所述传动连接件360均连接的拉动件426。所述重力件422为具有一定重量的质量块，且该质量块的形状采用所述滑动腔室312相匹配的扇形，所述导向件424为滑轮，所述拉动件426为钢丝绳，钢丝绳的一端与法兰的底部连接，另一端与质量块连接，同时钢丝绳绕装于滑轮上。质量块受离心力驱动在所述滑动腔室312侧壁的约束下向远离所述转盘本体340的圆心的方向移动，通过钢丝绳可实现对法兰的下拉作用。同时优选的在所述转盘本体340与质量块接触的部位设置有滑盘，花盘的表面设有弧形凸起结构，由此可以减少与质量块之间的接触面积，以减小摩擦力，便于质量块的移动。滑轮可以起到良好的导向作用，从而使法兰稳定的移动，优选的法兰同时受8个方向的下拉力作用，受力更加均衡，且该连接机构结构简单，工作可靠。

此外，所述转盘本体340和所述重力件422之间还抵压设置有压紧机构370，所述压紧机构370包括抵接件372、及套装于所述抵接件372上的第一弹性抵压件374。优选的，在所述转盘本体340上开设有安装孔，所述压紧机构370设置在安装孔内实现定位。在非工作的静止状态时，所述第一弹性抵压件374的压紧作用，可以使质量块紧密贴合于所述滑动腔室312的侧壁上，避免质量块的随意移动，提高装配结构的稳定性和紧凑度。在离心力的作用下，所述抵接件372向转盘本体340的边缘抵压，离开所述重力件422，从而在工作时消除了所述抵接件372对所述重力件422产生标准制动力的影响，同时也避免质量块与所述转盘本体340之间发生剧烈碰撞，不仅产生噪音，还可能产生碰伤影响寿命。

进一步地，所述转盘装置300还包括第二弹性抵压件380，所述转轴330设有轴肩332，所述第二弹性抵压件380套装于所述转轴330上、并抵压设置于所述传动连接件360和所述轴肩332之间。本实施例中，所述第二弹性抵压件380为弹簧，法兰与所述转盘盖350的连接处留出一定长度的空隙，以使法兰在上下移动时避免与所述转盘盖350发生干涉。此外，在法兰和所述轴肩332之间设置弹簧，可以避免法兰的过度下垂，实现对钢丝绳的拉紧，确保钢丝绳可靠的绕装于滑轮上，避免脱离使拉拽机构420工作失效。

所述第一杠杆机构540包括第一杠杆件542、均与第一杠杆件542转动连接的第一施力杆件544和第一支座546，所述第一支座546设置于所述第一施力杆件544侧面并位于远离所述拉杆机构520的一端，所述第二杠杆机构560包括第二杠杆件562、均与所述第二杠杆件562转动连接的第二施力杆件564和第二支座566，所述第二支座566设置于所述第二施力杆件564侧面并位于靠近所述拉杆机构520的一端。通过上述布置结构可以同时实现拉力和压力两种制动力的校准，由此来实现对左、右轮制动力平衡差参数的校准，提高校准装置的校准广度，以确保滚筒反力式制动检验台的校准结果可靠。

如图4所示，进一步地，上述滚筒反力式制动检验台动态校准装置还包括第一力传感器700a和第二力传感器700b，所述第一力传感器700a设置于所述第一施力杆件544上，所述第二力传感器700b设置于所述第二施力杆件564上。通过所述第一力传感器700a和所述第二力传感器700b可以实现精确的获知校准装置输出的制动力大小，提高校准精度，所述第一力传感器700a和所述第二力传感器700b均与计算机电性连接，可以为操作者较为直观的反应制动力的大小，方便进行调节操作。

此外，上述滚筒反力式制动检验台动态校准装置还包括第一水平仪800a、及设置于所述第一施力杆件544上的第一调节件800b，第二水平仪900a、及设置于所述第二施力杆件564上的第二调节件900b，所述第一水平仪800a设置于所述第一杠杆件542上，所述第二水平仪900a设置于所述第二杠杆件562上。上述第一调节件800b和第二调节件900b均为调节螺母，通过所述第一水平仪800a和所述第二水平仪900a的检测和调节螺母的调节纠正作用，可以确保在校准装置与检验台连接工作之前，观察调整所述第一杠杆件542和所述第二杠杆件562处于水平状态，确保校准结果的可靠。

如图5所示，本发明还提供一种如上述权利要求所述的滚筒反力式制动检验台动态校准装置的校准方法，其具体包括如下步骤：

动力装置100工作，并在预设程序下输出动力；

转盘装置300通过传动装置200的带动作持续转动；

拉拽装置400在离心力的作用下对拉杆机构520产生拉力，并同时传递给第一杠杆机构540和第二杠杆机构560；

通过右轮检验装置及左轮检验装置采集的制动力数据与标准值进行比较，完成校准。

上述滚筒反力式制动检验台动态校准装置的校准方法，通过所述动力装置100、所述传动装置200带动所述转盘装置300转动，由此使所述转盘装置300内的重力件422产生离心力(即标准制动力)，并由所述拉拽机构420和所述拉杆机构520将标准制动力通过所述第一杠杆机构540和所述第二杠杆机构560同步传递给滚筒反力式制动检验台的左轮检验装置和右轮检验装置，由此可以实现滚筒反力式制动检验台的动态校准，以及左、右轮制动力平衡差等关键参数的校准，且上述校准过程综合了系统误差、动态特性及测量电路的影响，使得校准精度大大提高，提高了校准装置的可靠性。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种滚筒反力式制动检验台动态校准装置，其特征在于，包括设置于工作台上的动力装置、与所述动力装置连接的传动装置、设有安装腔室的转盘装置、设置于所述安装腔室内的拉拽装置、与所述拉拽装置连接的传力装置；

所述传力装置包括与所述转盘装置卡接的拉杆机构、用于与检验台的左轮检验装置或右轮检验装置连接以传递标准制动力的第一杠杆机构、及用于与检验台的右轮检验装置或左轮检验装置连接以传递标准制动力的第二杠杆机构，所述第一杠杆机构和所述第二杠杆机构均与所述拉杆机构转动连接且同步运动；其中，当所述传动装置持续转动时，可驱动所述转盘装置同步旋转，进而带动所述拉拽装置在离心作用下运动，由此对所述拉杆机构产生拉力并同时下拉所述第一杠杆机构和所述第二杠杆机构。

2.根据权利要求1所述的滚筒反力式制动检验台动态校准装置，其特征在于，所述转盘装置包括设置于工作台上的支撑座、与所述支撑座配合连接的转轴、套装于所述转轴上且相互配合的转盘本体和转盘盖、及与所述转轴、所述转盘盖及所述拉杆机构均连接的传动连接件，所述转盘本体和所述转盘盖之间形成所述安装腔室，所述拉拽装置包括布置于所述安装腔室内的至少两个拉拽机构，两个所述拉拽机构均与所述传动连接件连接。

3.根据权利要求2所述的滚筒反力式制动检验台动态校准装置，其特征在于，还包括设置于所述安装腔室内的格挡机构，所述格挡机构包括三个沿所述转盘本体的周向均匀布置的格挡件，所述安装腔室通过三个所述格挡件均分为三个滑动腔室，所述拉拽机构的数量为三个，三个所述拉拽机构分别一一对应地设置于三个所述滑动腔室内并均与所述传动连接件连接。

4.根据权利要求2或3所述的滚筒反力式制动检验台动态校准装置，其特征在于，所述拉拽机构包括重力件、固定于所述转盘本体上的导向件、及绕装于所述导向件上、并与所述重力件和所述传动连接件均连接的拉动件。

5.根据权利要求4所述的滚筒反力式制动检验台动态校准装置，其特征在于，所述转盘本体和所述重力件之间还抵压设置有压紧机构，所述压紧机构包括抵接件、及套装于所述抵接件上的第一弹性抵压件。

6.根据权利要求2所述的滚筒反力式制动检验台动态校准装置，其特征在于，所述转盘装置还包括第二弹性抵压件，所述转轴设有轴肩，所述第二弹性抵压件套装于所述转轴上、并抵压设置于所述传动连接件和所述轴肩之间。

7.根据权利要求1所述的滚筒反力式制动检验台动态校准装置，其特征在于，所述第一杠杆机构包括第一杠杆件、均与第一杠杆件转动连接的第一施力杆件和第一支座，所述第一支座设置于所述第一施力杆件侧面并位于远离所述拉杆机构的一端，所述第二杠杆机构包括第二杠杆件、均与所述第二杠杆件转动连接的第二施力杆件和第二支座，所述第二支座设置于所述第二施力杆件侧面并位于靠近所述拉杆机构的一端。

8.根据权利要求7所述的滚筒反力式制动检验台动态校准装置，其特征在于，还包括第一力传感器和第二力传感器，所述第一力传感器设置于所述第一施力杆件上，所述第二力传感器设置于所述第二施力杆件上。

9.根据权利要求7所述的滚筒反力式制动检验台动态校准装置，其特征在于，还包括第一水平仪、及设置于所述第一施力杆件上的第一调节件，第二水平仪、及设置于所述第二施力杆件上的第二调节件，所述第一水平仪设置于所述第一杠杆件上，所述第二水平仪设置于所述第二杠杆件上。

10.一种如权利要求1至9任一项所述的滚筒反力式制动检验台动态校准装置的校准方法，其具体包括如下步骤：

动力装置工作，并在预设程序下输出动力；

转盘装置通过传动装置的带动作持续转动；

拉拽装置在离心力的作用下对拉杆机构产生拉力，并同时传递给第一杠杆机构和第二杠杆机构；

通过右轮检验装置及左轮检验装置采集的制动力数据与标准值进行比较，完成校准。