CN106932195B - 装甲车辆机械助力式离合器操纵装置智能化检测系统 - Google Patents

Abstract

装甲车辆机械助力式离合器操纵装置智能化检测系统，包括支撑底座，支撑底座顶端的中部与支座的下部固定相连，支座的上部与梁式弹性元件的中部固定相连，梁式弹性元件的左侧上下对称地贴设有一对左应变片，梁式弹性元件的右侧上下对称地贴设有一对右应变片，梁式弹性元件右端的顶部与右支撑块的底端相连，右支撑块的顶端与传感器外盖的右端相连，梁式弹性元件左端的顶部与左支撑块的底端相连，左支撑块的顶端与传感器外盖的左端相连。其目的在于提供一种可非常方便快捷地测量和检查装甲车辆的操纵装置的自由行程、工作行程，以及脚踏板的总行程和操纵力，且测量精度高的装甲车辆机械助力式离合器操纵装置智能化检测系统。

Description

装甲车辆机械助力式离合器操纵装置智能化检测系统

技术领域

本发明涉及一种装甲车辆机械助力式离合器操纵装置智能化检测系统。

背景技术

现有的装甲车辆多数是手动挡车辆，离合器是车辆传动系统的重要组成部分。离合器操纵装置是装甲车辆驾驶员使用最频繁的脚操纵装置。驾驶员通过离合器操纵装置控制离合器的分离和结合，以实现启动车辆发动机，换挡，车辆起步等功能。很多装甲车辆主离合器采用机械助力，悬挂式脚操纵，对于这种操纵装置，为实现这些功能，离合器操纵装置必须保持良好的技术状况，以保证车辆使用中，离合器的结合可靠，分离彻底，保证车辆的正常使用。为此，在车辆使用中，需要对这种离合器操纵装置的技术状况进行定期检查，主要测量和检查操纵装置的自由行程、工作行程，以及脚踏板的总行程和操纵力等参数。由于离合器操纵装置在车内布置跨度大，加之车内总体布置紧凑，可活动空间小。传统的测量方法，测量点多且分散，给测量工作带来诸多不便，易造成测量误差，影响测量精度，不能直接给出直观简便的检测结果，需要通过对测量值与技术要求进行人工比对给出，分析效率较低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可非常方便快捷地测量和检查装甲车辆的操纵装置的自由行程、工作行程，以及脚踏板的总行程和操纵力，且测量误差小，测量精度高，可直接给出检测结果的装甲车辆机械助力式离合器操纵装置智能化检测系统。

本发明的装甲车辆机械助力式离合器操纵装置智能化检测系统，包括支撑底座，支撑底座的下表面沿左右水平方向设有凹槽，凹槽沿前后竖直方向的截面为半圆形，支撑底座顶端的中部与支座的下部固定相连，支座的上部与梁式弹性元件的中部固定相连，梁式弹性元件的左侧上下对称地贴设有一对左应变片，梁式弹性元件的右侧上下对称地贴设有一对右应变片，梁式弹性元件右端的顶部与右支撑块的底端相连，右支撑块的顶端与传感器外盖的右端相连，梁式弹性元件左端的顶部与左支撑块的底端相连，左支撑块的顶端与传感器外盖的左端相连；

所述支撑底座的左端设有位移传感器安装壳体，位移传感器安装壳体通过卡装固定板与位移传感器安装壳体安装相连，位移传感器安装壳体上安装有拉线式位移传感器；

还包括数据采集分析装置，数据采集分析装置包括系统监控模块、数据采集模块、分析处理模块、输入输出模块，其中：

系统监控模块用于初始化、自检及按键扫描；

数据采集模块采集左应变片、右应变片传输的操纵力信号以及拉线式位移传感器传输的位移信号，且通过位移信号的变化来控制数据采集，即踏板不动，位移信号不增加，不重复采集数据；

分析处理模块将数据采集模块采集的操纵力信号和位移信号的电压值，转换为实际的操纵力值和位移值，并且进行工况参数识别和技术状况分析，具体包括以下步骤：

1)判断自由行程，找出采集数据中操纵力的最大值及其对应的位移值，该位移值即为离合器自由行程；

2)判断最大行程，找出最大位移值，最大位移值即为最大行程；

3)判断工作行程，最大行程与自由行程的差值即为工作行程；

4)与预存储的技术要求参数比对，判定自由行程、工作行程是否符合要求；

5)根据步骤4)的比对结果和预存储的技术状况分析模型，给出技术状况分析结论；

6)判定踏板是否能自动复位，在原始位置至自由行程范围内，按照从前至后的顺序，依次检查是否存在操纵力为零的点，如果有，则说明踏板不能自动复位；判定最大操纵力是否符合要求；

输入输出模块包括键盘和显示屏。

本发明的装甲车辆机械助力式离合器操纵装置智能化检测系统，其中所述梁式弹性元件为一个板面位于水平方向的平板，梁式弹性元件采用弹簧钢制成。

本发明的装甲车辆机械助力式离合器操纵装置智能化检测系统，其中所述传感器外盖顶部的表面为与所述凹槽的内表面平行的半圆弧形面。

本发明的装甲车辆机械助力式离合器操纵装置智能化检测系统，其中所述梁式弹性元件的外侧设有挡尘外壳，挡尘外壳的左端利用螺钉与左支撑块固定相连，挡尘外壳的右端利用螺钉与右支撑块固定相连。

本发明的装甲车辆机械助力式离合器操纵装置智能化检测系统，其中所述传感器外盖的右端采用螺钉与所述右支撑块的顶端固定相连，传感器外盖的左端采用螺钉与左支撑块的顶端固定相连。

本发明的装甲车辆机械助力式离合器操纵装置智能化检测系统，其中所述拉线式位移传感器的拉线的端头固定有永磁铁制成的定位块。

本发明的装甲车辆机械助力式离合器操纵装置智能化检测系统，其中数据采集分析装置还包括数据查询模块，数据查询模块用于查询历史检测数据。

本发明的装甲车辆机械助力式离合器操纵装置智能化检测系统，其中所述输入输出模块还包括打印机连接接口。

本发明的装甲车辆机械助力式离合器操纵装置智能化检测系统在使用时，可将支撑底座置于装甲车辆的离合器脚踏板上，利用凹槽与离合器脚踏板的圆轴部扣合在一起，然后再将卡装固定板搭放在离合器脚踏板的连接板上，将拉线式位移传感器的拉线的端头固定在装甲车辆上位于离合器脚踏板下方的底板上，测量时只需测量人员用脚踩踏传感器外盖的顶部，即可通过一对右应变片和一对左应变片得出梁式弹性元件的受力变形状态，通过拉线式位移传感器得到踏板位移状态，数据采集模块采集这些数据后传输给分析处理模块，分析处理模块进行工况参数识别和技术状况分析，得到自由行程、工作行程、最大行程和技术状况分析结论。因此，本发明的装甲车辆机械助力式离合器操纵装置智能化检测系统可非常方便快捷地测量和检查装甲车辆的操纵装置的自由行程、工作行程，以及脚踏板的总行程和操纵力，且测量误差小，测量精度高，可直接给出检测结果，由此可及时发现装甲车辆的操纵系统是否稳定可靠，确保装甲车辆的能够以优良的状态运行。

下面结合附图对本发明作进一步说明。

附图说明

图1为本发明的装甲车辆机械助力式离合器操纵装置智能化检测系统的主视图；

图2为本发明的装甲车辆机械助力式离合器操纵装置智能化检测系统的立体图；

图3为本发明的装甲车辆机械助力式离合器操纵装置智能化检测系统的梁式弹性元件部分的半剖视图；

图4为图3中A部的放大图；

图5为本发明的装甲车辆机械助力式离合器操纵装置智能化检测系统的梁式弹性元件部分的局部剖视立体图；

图6为本发明的装甲车辆机械助力式离合器操纵装置智能化检测系统处于安装使用状态的结构示意图的立体图；

图7为本发明的数据采集模块工作流程图；

图8为本发明的分析处理模块工作流程图。

具体实施方式

如图1、图2、图3、图4、图5和图6所示，本发明的装甲车辆机械助力式离合器操纵装置智能化检测系统，包括支撑底座1，支撑底座1的下表面沿左右水平方向设有凹槽6，凹槽6沿前后竖直方向的截面为半圆形，支撑底座1顶端的中部与支座2的下部固定相连，支座2的上部与梁式弹性元件3的中部固定相连，梁式弹性元件3的左侧上下对称地贴设有一对左应变片10，梁式弹性元件3的右侧上下对称地贴设有一对右应变片11，梁式弹性元件3右端的顶部与右支撑块9的底端相连，右支撑块9的顶端与传感器外盖5的右端相连，梁式弹性元件3左端的顶部与左支撑块8的底端相连，左支撑块8的顶端与传感器外盖5的左端相连；

支撑底座1的左端设有位移传感器安装壳体12，位移传感器安装壳体12通过卡装固定板13与位移传感器安装壳体12安装相连，位移传感器安装壳体12上安装有拉线式位移传感器14。

本发明的装甲车辆机械助力式离合器操纵装置智能化检测系统，还包括数据采集分析装置，数据采集分析装置包括系统监控模块、数据采集模块、分析处理模块、数据查询模块、输入输出模块，其中：

系统监控模块用于初始化、自检及按键扫描；

数据采集模块采集左应变片10、右应变片11传输的操纵力信号以及拉线式位移传感器14传输的位移信号，且通过位移信号的变化来控制数据采集，即踏板不动，位移信号不增加，不重复采集数据；一般数据采集多采用设置采集频率和采集时间来控制，这种方法在高频率、长时间采集的情况下，会产生巨大的采集数据。本发明中的数据采集方法，针对离合器操纵装置的工作特点，专门进行了设计。离合器操纵装置工作过程中，其位移和操纵力信号是一一对应的。随位移的增大，操纵力信号按一定规律变化，踏板位置不同，操纵力的大小也不同。对于某一固定位置，操纵力的大小是确定的，即若位移信号不发生变化，重复采用位移和操纵力信号是没有意义的。为此，对离合器踏板力和位移信号的采集，可通过位移信号的变化来控制，即踏板不动，位移信号不增加，不重复采集数据。数据采集模块工作流程可参见图7。

参见图8，分析处理模块主要完成两项工作，一是预处理，将数据采集模块采集的操纵力信号和位移信号的电压值，按照标定值转换为实际的操纵力值和位移值，二是数据处理与分析，进行工况参数识别和技术状况分析，具体包括以下步骤：

1)判断自由行程，主离合器将要分离时，操纵力会大幅增加，产生力的突变；若操纵采用机械助力，一般该点是离合器分离过程中力的最大点，所以可据此，判定自由行程的大小。找出采集数据中操纵力的最大值及其对应的位移值，该位移值即为离合器自由行程；

2)判断最大行程，踏板踏到底的踏板行程位移值为最大行程，那么找出最大位移值，最大位移值即为最大行程；

3)判断工作行程，最大行程与自由行程的差值即为工作行程；

4)与预存储的技术要求参数比对，判定自由行程、工作行程是否符合要求；

5)根据步骤4)的比对结果和表1所示的技术状况分析模型，给出技术状况分析结论；

6)判定踏板是否能自动复位，在原始位置至自由行程范围内，按照从前至后的顺序，依次检查是否存在操纵力为零的点，如果有，则说明踏板不能自动复位，需要调整助力装置安装位置；判定最大操纵力是否符合要求，若最大操纵力超出范围，需要调整助力弹簧力；

表1：技术状况分析模型

数据查询模块，数据查询模块用于查询历史检测数据。

输入输出模块包括键盘、显示屏、打印机连接接口，键盘上设有用于启动数据采集和结束数据采集的数据采集按键，显示屏用于显示自由行程、工作行程、最大行程和技术状况分析结论等，如需打印，连接打印机至打印机连接接口。

作为本发明的进一步改进，上述梁式弹性元件3为一个板面位于水平方向的平板，梁式弹性元件3优选采用弹簧钢制成，以保证其有足够高的线性范围。

作为本发明的进一步改进，上述传感器外盖5顶部的表面为与凹槽6的内表面平行的半圆弧形面。

作为本发明的进一步改进，上述梁式弹性元件3的外侧设有挡尘外壳7，挡尘外壳7的左端利用螺钉与左支撑块8固定相连，挡尘外壳7的右端利用螺钉与右支撑块9固定相连。

作为本发明的进一步改进，上述传感器外盖5的右端采用螺钉与所述右支撑块9的顶端固定相连，传感器外盖5的左端采用螺钉与左支撑块8的顶端固定相连。

作为本发明的进一步改进，上述拉线式位移传感器14的拉线15的端头固定有永磁铁制成的定位块16。

如图6所示，现有的装甲车辆机械助力式离合器，包括沿左右水平方向设置的离合器脚踏板17，离合器脚踏板17的左端与连接板19的后端固定相连，连接板19的中部与开口拉臂20的前端安装相连，开口拉臂20的后端与空心轴21的中部固定相连，空心轴21的右端与保险拉臂22的后端安装相连，空心轴21的左端安装有双臂拉杆23。本发明的装甲车辆机械助力式离合器操纵装置智能化检测系统在使用时，可将支撑底座1置于装甲车辆的离合器脚踏板17上，利用凹槽6将支撑底座1与离合器脚踏板17的圆轴部扣合在一起，然后再将卡装固定板13搭放固定在离合器脚踏板17的连接板19上，将拉线式位移传感器14的拉线15的端头固定在装甲车辆上位于离合器脚踏板17下方的底板18上。测量时，启动检测系统电源，按下数据采集按键后，测量人员用脚踩踏传感器外盖5的顶部，令离合器踏板运动，即可同步采集到作用于踏板的操纵力和相对应的离合器脚踏板17移值，将离合器脚踏板17踩至最后位置，再次按下数据采集按键，结束数据采集，自动对数据进行处理分析，得到检测分析结果，并显示在屏幕上，显示结果，包括：自由行程、工作行程、最大行程和分析结论等。

上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神前提下，本领域普通工程技术人员对本发明技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (8)

1.装甲车辆机械助力式离合器操纵装置智能化检测系统，其特征在于：包括支撑底座(1)，支撑底座(1)的下表面沿左右水平方向设有凹槽(6)，凹槽(6)沿前后竖直方向的截面为半圆形，支撑底座(1)顶端的中部与支座(2)的下部固定相连，支座(2)的上部与梁式弹性元件(3)的中部固定相连，梁式弹性元件(3)的左侧上下对称地贴设有一对左应变片(10)，梁式弹性元件(3)的右侧上下对称地贴设有一对右应变片(11)，梁式弹性元件(3)右端的顶部与右支撑块(9)的底端相连，右支撑块(9)的顶端与传感器外盖(5)的右端相连，梁式弹性元件(3)左端的顶部与左支撑块(8)的底端相连，左支撑块(8)的顶端与传感器外盖(5)的左端相连；

所述支撑底座(1)的左端设有位移传感器安装壳体(12)，位移传感器安装壳体(12)通过卡装固定板(13)与位移传感器安装壳体(12)安装相连，位移传感器安装壳体(12)上安装有拉线式位移传感器(14)；

还包括数据采集分析装置，数据采集分析装置包括系统监控模块、数据采集模块、分析处理模块、输入输出模块，其中：

系统监控模块用于初始化、自检及按键扫描；

数据采集模块采集左应变片(10)、右应变片(11)传输的操纵力信号以及拉线式位移传感器(14)传输的位移信号，且通过位移信号的变化来控制数据采集，即踏板不动，位移信号不增加，不重复采集数据；

分析处理模块将数据采集模块采集的操纵力信号和位移信号的电压值，转换为实际的操纵力值和位移值，并且进行工况参数识别和技术状况分析，具体包括以下步骤：

1)判断自由行程，找出采集数据中操纵力的最大值及其对应的位移值，该位移值即为离合器自由行程；

2)判断最大行程，找出最大位移值，最大位移值即为最大行程；

3)判断工作行程，最大行程与自由行程的差值即为工作行程；

4)与预存储的技术要求参数比对，判定自由行程、工作行程是否符合要求；

5)根据步骤4)的比对结果和预存储的技术状况分析模型，给出技术状况分析结论；

6)判定踏板是否能自动复位，在原始位置至自由行程范围内，按照从前至后的顺序，依次检查是否存在操纵力为零的点，如果有，则说明踏板不能自动复位；判定最大操纵力是否符合要求；

输入输出模块包括键盘和显示屏。

2.根据权利要求1所述的装甲车辆机械助力式离合器操纵装置智能化检测系统，其特征在于：所述梁式弹性元件(3)为一个板面位于水平方向的平板，梁式弹性元件(3)采用弹簧钢制成。

3.根据权利要求2所述的装甲车辆机械助力式离合器操纵装置智能化检测系统，其特征在于：所述传感器外盖(5)顶部的表面为与所述凹槽(6)的内表面平行的半圆弧形面。

4.根据权利要求3所述的装甲车辆机械助力式离合器操纵装置智能化检测系统，其特征在于：所述梁式弹性元件(3)的外侧设有挡尘外壳(7)，挡尘外壳(7)的左端利用螺钉与左支撑块(8)固定相连，挡尘外壳(7)的右端利用螺钉与右支撑块(9)固定相连。

5.根据权利要求4所述的装甲车辆机械助力式离合器操纵装置智能化检测系统，其特征在于：所述传感器外盖(5)的右端采用螺钉与所述右支撑块(9)的顶端固定相连，传感器外盖(5)的左端采用螺钉与左支撑块(8)的顶端固定相连。

6.根据权利要求1至5中任何一项所述的装甲车辆机械助力式离合器操纵装置智能化检测系统，其特征在于：所述拉线式位移传感器(14)的拉线的端头固定有永磁铁制成的定位块。

7.根据权利要求6所述的装甲车辆机械助力式离合器操纵装置智能化检测系统，其特征在于：数据采集分析装置还包括数据查询模块，数据查询模块用于查询历史检测数据。

8.根据权利要求7所述的装甲车辆机械助力式离合器操纵装置智能化检测系统，其特征在于：所述输入输出模块还包括打印机连接接口。