CN110346077A - 一种气压盘式制动器制动力矩测试台 - Google Patents

Abstract

一种气压盘式制动器制动力矩测试台，H形固定架上连有执行装置，转动轴与其中一个H形固定架转动相连，转动轴里端固定连接有转动臂，制动器与另一个H形固定架固定相连，电动机传动连接有传动装置，丝杠与电动机传动相连，丝杠上上下活动传动连接有升降板，升降板上方设有支撑架，支撑架上铰接有滑块，滑块上开设有滑孔，转动臂自由端从滑孔内活动穿过；转动臂上安装有检测装置，拉压力传感器连接在升降板与支撑架之间，距离传感器发射端和距离传感器接收端中的其中一个连接在滑块上，另一个连接在转动臂上；该气压盘式制动器制动力矩测试台还包括控制装置，触杆固定连接在转动轴上，限位开关固定连接在H形固定架上，触杆与限位开关相对应。

Description

一种气压盘式制动器制动力矩测试台

技术领域

本发明涉及一种汽车制动器测试装置，尤其涉及一种气压盘式制动器制动力矩测试台。

背景技术

制动力矩是由制动器产生的力矩，其作用是使车轮的转速下降，最终使汽车减速直至停车。随着载重汽车载重吨位的增大，对制动力矩要求也在不断增加，气压盘式制动器是常用的汽车制动器之一，但是目前用于测试其制动力矩的测试台较少，并且存在较多的缺陷。

目前没有针对该产品测试的专用设备，多为装在车上实际路试，但是操作非常麻烦，工作量繁琐，而且大部分企业没有能力进行类似实验，现需要设计一款专用设备，针对制动器企业可以实现在线测试和记录，在生产过程中可以实时监测。

因测试过程中产品的制动力矩比较大，对要求的动力输出也比较大，在动力传输过程中必须对动力输入装置进行保护，但是传统规格使用的联轴器实现该扭矩保护存在体积过大、规格单一的问题，并且一旦损坏无法修复，后期维护成本较高。

发明内容

本发明针对不足，提供一种便于装夹、测试结果准确的气压盘式制动器制动力矩测试台。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

一种气压盘式制动器制动力矩测试台，包括支座（1），其特征在于，支座（1）包括底板（11），底板（11）上面固定连接有两个并排设置的H形固定架（12），H形固定架（12）上连接有执行装置（4），执行装置（4）包括转动轴（42）和制动器（43），转动轴（42）与其中一个H形固定架（12）转动相连，转动轴（42）里端固定连接有转动臂（41），转动臂（41）位于左、右H形固定架（12）之间，制动器（43）与另一个H形固定架（12）固定相连，转动臂（41）的旋转中心与制动器（43）的制动盘（44）固定相连；底板（11）上面固定安装有动力装置（2），动力装置（2）包括电动机（21），电动机（21）与底板（11）固定相连，电动机（21）传动连接有传动装置（3），传动装置（3）包括丝杠（33），丝杠（33）与电动机（21）传动相连，丝杠（33）上上下活动传动连接有升降板（34），升降板（34）上开设有螺孔，丝杠（33）通过螺纹连接在螺孔内，升降板（34）上方设有支撑架（35），支撑架（35）上开设有穿孔，丝杠（33）从穿孔内活动穿过，支撑架（35）上铰接有滑块（36），滑块（36）上开设有滑孔（37），转动臂（41）的自由端从滑孔（37）内活动穿过；转动臂（41）上安装有检测装置（5），检测装置（5）包括拉压力传感器（51）和距离传感器（52），拉压力传感器（51）连接在升降板（34）与支撑架（35）之间，距离传感器（52）包括距离传感器发射端（53）和距离传感器接收端（54），距离传感器发射端（53）和距离传感器接收端（54）中的其中一个连接在滑块（36）上，距离传感器发射端（53）和距离传感器接收端（54）中的另一个连接在转动臂（41）上；该气压盘式制动器制动力矩测试台还包括控制装置（6），控制装置（6）包括限位开关（61）和触杆（62），触杆（62）固定连接在转动轴（42）上，限位开关（61）固定连接在H形固定架（12）上，触杆（62）与限位开关（61）相对应。

根据所述的一种气压盘式制动器制动力矩测试台，其特征在于，其中一个所述H形固定架（12）的两个竖直段的上部均开设有左右通透的轴孔（14），所述执行装置（4）的所述转动轴（42）从轴孔（14）内横向穿过。

根据所述的一种气压盘式制动器制动力矩测试台，其特征在于，另一个所述H形固定架（12）的两个竖直段的上端高度不同，位于内侧的竖直段的上端的高度低于另一侧的高度，且位于内侧的竖直段的上端向下凹陷开设有有于放置制动器（43）的放置槽（15），位于外侧的竖直段的上端开设有用于固定制动器（43）的螺栓孔（13），制动盘（44）位于该H形固定架（12）的两个竖直段的上部之间。

根据所述的一种气压盘式制动器制动力矩测试台，其特征在于，所述传动装置（3）包括两根互相平行的丝杠（33），两根丝杠（33）传动相连，所述电动机（21）与其中一个丝杠（33）传动相连。

根据所述的一种气压盘式制动器制动力矩测试台，其特征在于，所述丝杠（33）左右对应设置，丝杠（33）与底板（11）相对旋转连接，左、右丝杠（33）通过齿轮组（32）传动相连，升降板（34）的左右两端均开设有所述螺孔，支撑架（35）的左右两端均开设有所述穿孔。

根据所述的一种气压盘式制动器制动力矩测试台，其特征在于，所述控制装置（6）包括两个限位开关（61），所述触杆（62）的轴线与所述转动轴（42）的轴线垂直相交，两个限位开关（61）固定连接在所述H形固定架（12）的竖直段侧面，触杆（62）摆动在两个限位开关（61）之间。

根据所述的一种气压盘式制动器制动力矩测试台，其特征在于，所述传动装置（3）还包括传动轴（31），传动轴（31）一端与所述丝杠（33）传动相连，传动轴（31）另一端与所述电动机（21）传动相连。

根据所述的一种气压盘式制动器制动力矩测试台，其特征在于，所述电动机（21）的驱动轴传动连接有套筒，所述传动轴（31）与该套筒传动相连，传动轴（31）的自由端插接在套筒内，传动轴（31）与套筒之间设有过载保护键（22），过载保护键（22）包括外端键（221）和内端键（222），内端键（222）固定连接在传动轴（31）的外面，外端键（221）对应设置在内端键（222）外侧，外端键（221）的内侧面和内端键（222）的外侧面均分别向内凹陷开设有钢珠限位孔（224），钢珠限位孔（224）内活动设置有小钢球（223），外端键（221）上的小钢球（223）与内端键（222）上的小钢球（223）相对错开设置，外端键（221）的外侧面向内凹陷开设有开口向外的凹槽，凹槽内设有能够弯曲变形的弹片（226），外端键（221）外侧的套管侧壁螺纹连接有调节螺栓（225），调节螺栓（225）的里端顶在弹片（226）外面。

根据所述的一种气压盘式制动器制动力矩测试台，其特征在于，所述轴孔（14）内安装有轴承（45），所述执行装置（4）的所述转动轴（42）从轴承（45）内穿过。

本发明是一款专用于大扭力的过载保护机构，不仅可以实现过载保护，还可以通过调整以适用于不同扭矩的保护范围，不容易损坏。

本发明可以通过改变支座的高度来降低装夹位置的高度，从而便于螺栓孔的对准，该结构安装时安装定位面比较低，操作很方便。本发明通过动力装置来驱动传动装置的移动，进而使得执行装置上升和下降，通过控制装置来控制执行装置上升和下降的距离，检测装置可以一次性测出多个数值，进行均值运算后可提高制动力矩数值的准确度。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明中支座的结构示意图；

图3为本发明中动力装置的结构示意图；

图4为本发明中传动装置的结构示意图；

图5为本发明中执行装置的结构示意图；

图6为本发明中检测装置的结构示意图；

图7为本发明中控制装置的结构示意图；

图8为本发明中过载保护键的结构示意图；

图9为图8的A-A剖视结构示意图；

图10为本发明中外端键的仰视结构示意图；

图11为本发明中外端键的俯视结构示意图；

图12为本发明中的弹片的结构示意图；

图13为本发明中过载保护键的安装示意图。

附图中：1、支座，2、动力装置，3、传动装置，4、执行装置，5、检测装置，6、控制装置；11、底板，12、H形固定架，13、螺栓孔，14、轴孔，15、放置槽；21、电动机，22、过载保护键；31、传动轴，32、齿轮组，33、丝杠，34、升降板，35、支撑架，36、滑块，37、滑孔；41、转动臂，42、转动轴，43、制动器，44、制动盘，45、轴承；51、拉压力传感器，52、距离传感器，53、距离传感器发射端，54、距离传感器接收端；61、限位开关，62、触杆；221、外端键，222、内端键，223、小钢球，224、钢珠限位孔，225、调节螺栓,226、弹片。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

如图1至图13所示，一种气压盘式制动器制动力矩测试台，包括支座（1），支座（1）包括底板（11），底板（11）上面固定连接有两个并排设置的H形固定架（12），H形固定架（12）上连接有执行装置（4），执行装置（4）包括转动轴（42）和制动器（43），转动轴（42）与其中一个H形固定架（12）转动相连，转动轴（42）里端固定连接有转动臂（41），转动臂（41）位于左、右H形固定架（12）之间，制动器（43）与另一个H形固定架（12）固定相连，转动臂（41）的旋转中心与制动器（43）的制动盘（44）固定相连；底板（11）上面固定安装有动力装置（2），动力装置（2）包括电动机（21），电动机（21）与底板（11）固定相连，电动机（21）传动连接有传动装置（3），传动装置（3）包括丝杠（33），丝杠（33）与电动机（21）传动相连，丝杠（33）上上下活动传动连接有升降板（34），升降板（34）上开设有螺孔，丝杠（33）通过螺纹连接在螺孔内，升降板（34）上方设有支撑架（35），支撑架（35）上开设有穿孔，丝杠（33）从穿孔内活动穿过，支撑架（35）上铰接有滑块（36），滑块（36）上开设有滑孔（37），转动臂（41）的自由端从滑孔（37）内活动穿过；转动臂（41）上安装有检测装置（5），检测装置（5）包括拉压力传感器（51）和距离传感器（52），拉压力传感器（51）连接在升降板（34）与支撑架（35）之间，距离传感器（52）包括距离传感器发射端（53）和距离传感器接收端（54），距离传感器发射端（53）和距离传感器接收端（54）中的其中一个连接在滑块（36）上，距离传感器发射端（53）和距离传感器接收端（54）中的另一个连接在转动臂（41）上；该气压盘式制动器制动力矩测试台还包括控制装置（6），控制装置（6）包括限位开关（61）和触杆（62），触杆（62）固定连接在转动轴（42）上，限位开关（61）固定连接在H形固定架（12）上，触杆（62）与限位开关（61）相对应。

其中一个所述H形固定架（12）的两个竖直段的上部均开设有左右通透的轴孔（14），所述执行装置（4）的所述转动轴（42）从轴孔（14）内横向穿过。

另一个所述H形固定架（12）的两个竖直段的上端高度不同，位于内侧的竖直段的上端的高度低于另一侧的高度，且位于内侧的竖直段的上端向下凹陷开设有有于放置制动器（43）的放置槽（15），位于外侧的竖直段的上端开设有用于固定制动器（43）的螺栓孔（13），制动盘（44）位于该H形固定架（12）的两个竖直段的上部之间。

所述传动装置（3）包括两根互相平行的丝杠（33），两根丝杠（33）传动相连，所述电动机（21）与其中一个丝杠（33）传动相连。

所述丝杠（33）左右对应设置，丝杠（33）与底板（11）相对旋转连接，左、右丝杠（33）通过齿轮组（32）传动相连，升降板（34）的左右两端均开设有所述螺孔，支撑架（35）的左右两端均开设有所述穿孔。

所述控制装置（6）包括两个限位开关（61），所述触杆（62）的轴线与所述转动轴（42）的轴线垂直相交，两个限位开关（61）固定连接在所述H形固定架（12）的竖直段侧面，触杆（62）摆动在两个限位开关（61）之间。

所述传动装置（3）还包括传动轴（31），传动轴（31）一端与所述丝杠（33）传动相连，传动轴（31）另一端与所述电动机（21）传动相连。

进一步的，所述电动机（21）的驱动轴传动连接有套筒，所述传动轴（31）与该套筒传动相连，传动轴（31）的自由端插接在套筒内，传动轴（31）与套筒之间设有过载保护键（22），过载保护键（22）包括外端键（221）和内端键（222），内端键（222）固定连接在传动轴（31）的外面，外端键（221）对应设置在内端键（222）外侧，外端键（221）的内侧面和内端键（222）的外侧面均分别向内凹陷开设有钢珠限位孔（224），钢珠限位孔（224）内活动设置有小钢球（223），外端键（221）上的小钢球（223）与内端键（222）上的小钢球（223）相对错开设置，外端键（221）的外侧面向内凹陷开设有开口向外的凹槽，凹槽内设有能够弯曲变形的弹片（226），外端键（221）外侧的套管侧壁螺纹连接有调节螺栓（225），调节螺栓（225）的里端顶在弹片（226）外面。

所述轴孔（14）内安装有轴承（45），所述执行装置（4）的所述转动轴（42）从轴承（45）内穿过。

本发明由支座1、动力装置2、传动装置3、执行装置4、检测装置5和控制装置6组成，动力装置2安装在支座1上，传动装置3与动力装置2相连接，执行装置4安装在支座1上，其可以与传动装置3之间进行相对运动，检测装置5安装在执行装置4上，控制装置6安装在支座1和执行装置4上。

动力部分与丝杠相连采用的是锥齿轮换向，并在锥齿轮下方设置有圆柱齿轮用于传动。

支座1包括底板11和两个H形固定架12，在H型固定架上设有轴孔14和螺栓孔13。

动力装置2包括电动机21和过载保护键22，其中电动机21固定在支座1的底板11上，过载保护键22的一半（即外端键221）安装在与电动机21传动相连的套筒上,另一半（即内端键222）安装在传动轴31上，过载保护键包括外端键221和内端键222，其中内端键222上设有钢珠限位孔224，钢珠限位孔224中装有均匀分布的小钢球223，外端键221上也设有钢珠限位孔224，钢珠限位孔224中也装有均匀分布的小钢球223，并且外端键221的小钢球223与内端键222的小钢球223相间分布，在外端键221的上部设有调节螺栓225。

传动装置3包括传动轴31、齿轮组32、丝杠33、升降板34、支撑架35和滑块36，其中传动轴31一端与过载保护键22连接，另一端与齿轮组32连接，丝杠33连接在齿轮组32上，升降板34与丝杠33之间为螺旋连接，支撑架35与丝杠33之间为间隙配合，滑块36与支撑架35之间为铰链连接。

执行装置4包括转动臂41、转动轴42、制动器43、制动盘44和轴承45，其中转动臂41一端与滑块36相连接，另一端与转动轴42相连接，转动轴42通过轴承45安装在支座1的H形固定架12轴孔14内，制动盘44安装在转动轴42上，制动器43通过螺栓安装在支座1的H形固定架12上。

检测装置5包括拉压力传感器51和距离传感器52，其中拉压力传感器51固定在升降板34和支撑架35之间，其一端连接在升降板34上面，另一端连接在支撑架35下面，距离传感器发射端53安装在滑块36上，距离传感器接收端54安装在转动臂41上。

控制装置6包括限位开关61和触杆62，其中限位开关61安装在支架的H形固定架12上，触杆62安装在转动轴42上。

所采用的H形固定架12可直接将制动器43进行正安装，从而便于螺栓孔13对准；测试台在工作时，通过电动机21的正向转动或反向转动驱动齿轮组32转动，利用齿轮组32改变转动的方向后，进而带动丝杠33转动，通过升降板34与丝杠33之间的螺旋链接来实现升降板34的上升与下降，在升降板34上升过程中，升降板34推动支撑架35向上移动，滑块36沿转动臂41向远离转动轴42的方向移动，利用拉压力传感器51测出升降板34和支撑架35二者之间的压力，同时利用距离传感器52测出滑块36沿转动臂41到转动轴42之间的距离，将两个传感器的数值做乘积运算便为制动力矩的值。在升降板34下降过程中，升降板34拉动支撑架35向下移动，滑块36沿转动臂41向靠近转动轴42的方向移动，利用拉压力传感器51测出升降板34和支撑架35二者之间的拉力，同时利用距离传感器52测出滑块36沿转动臂41到转动轴42之间的距离，将两个传感器的数值做乘积运算便为制动力矩的值。在升降板34上升和下降的过程中，距离传感器52所测得的数值为不断变化的数值，从而实现了在一次测试中能够获得多个数值，再通过均值运算便能获得准确度高的制动力矩数值。

对于过载保护键22来说，外端键221和内端键222的小钢珠223相间分布，实现了两个轴段的连接，当扭矩足够大时，外端键221的小钢珠223会向上运动，同时顶着钢珠限位孔224也做向上运动，此时钢珠限位孔224上部的弹片226会张开直到外端键小钢珠223达到能够划过内端键小钢珠223的位置，从而实现外端键221和内端键222的分离，两个轴段分离，从而保护电动机21不被破坏，外端键221上部的调节螺栓225可以调节外端键221与内端键222的距离，从而实现不同的扭矩的过载保护。

弹片用于防止外端键和内端键间小钢球的窜动，用弹片本身的弹性来压紧外端键和内端键，当扭矩过大时，弹片便会因为受力自然张开，反之，扭矩较小时，弹片便会恢复原状。

调节螺栓225用于调节外端键与内端键的间隙，从而控制两端键上小钢球之间的接触面积大小，实现对扭矩的调节。调节螺栓通过螺纹连接旋入键面，使调节螺栓一端与外端键的键面接触，随着调节螺栓旋入深度的增加，外端键会压紧内端键，便使得增大扭矩。反之将调节螺栓旋出，外端键与内端键放松，便使得扭矩减少。

本发明具有以下四个优点：

1.一次测试可以获得多个实验数据结果，再通过均值的方法获取制动力矩数值，使之更趋近真实值，极大的提高了试验效率。

2.便于装夹，降低了装夹高度，设计的H型固定架可采用正安装，利于螺栓孔对准。

3.传动精准，采用齿轮组和丝杠，使得传动更精确。

4.多重保护，通过具有过载保护功能的键来保护电动机，采用限位开关来保护滑块不超过升程。

具有过载保护功能的键具有以下三个优点：

1.连接作用，用于连接轴段1（即传动轴）和轴段2（即套筒）。

2.过载保护，当力矩足够大时会断开键连接。

3.过载保护调节，通过调整螺栓来调整过载保护的力矩大小。

Claims (9)

1.一种气压盘式制动器制动力矩测试台，包括支座（1），其特征在于，支座（1）包括底板（11），底板（11）上面固定连接有两个并排设置的H形固定架（12），H形固定架（12）上连接有执行装置（4），执行装置（4）包括转动轴（42）和制动器（43），转动轴（42）与其中一个H形固定架（12）转动相连，转动轴（42）里端固定连接有转动臂（41），转动臂（41）位于左、右H形固定架（12）之间，制动器（43）与另一个H形固定架（12）固定相连，转动臂（41）的旋转中心与制动器（43）的制动盘（44）固定相连；底板（11）上面固定安装有动力装置（2），动力装置（2）包括电动机（21），电动机（21）与底板（11）固定相连，电动机（21）传动连接有传动装置（3），传动装置（3）包括丝杠（33），丝杠（33）与电动机（21）传动相连，丝杠（33）上上下活动传动连接有升降板（34），升降板（34）上开设有螺孔，丝杠（33）通过螺纹连接在螺孔内，升降板（34）上方设有支撑架（35），支撑架（35）上开设有穿孔，丝杠（33）从穿孔内活动穿过，支撑架（35）上铰接有滑块（36），滑块（36）上开设有滑孔（37），转动臂（41）的自由端从滑孔（37）内活动穿过；转动臂（41）上安装有检测装置（5），检测装置（5）包括拉压力传感器（51）和距离传感器（52），拉压力传感器（51）连接在升降板（34）与支撑架（35）之间，距离传感器（52）包括距离传感器发射端（53）和距离传感器接收端（54），距离传感器发射端（53）和距离传感器接收端（54）中的其中一个连接在滑块（36）上，距离传感器发射端（53）和距离传感器接收端（54）中的另一个连接在转动臂（41）上；该气压盘式制动器制动力矩测试台还包括控制装置（6），控制装置（6）包括限位开关（61）和触杆（62），触杆（62）固定连接在转动轴（42）上，限位开关（61）固定连接在H形固定架（12）上，触杆（62）与限位开关（61）相对应。

2.根据权利要求1所述的一种气压盘式制动器制动力矩测试台，其特征在于，所述传动装置（3）还包括传动轴（31），传动轴（31）一端与所述丝杠（33）传动相连，传动轴（31）另一端与所述电动机（21）传动相连。

3.根据权利要求2所述的一种气压盘式制动器制动力矩测试台，其特征在于，所述电动机（21）的驱动轴传动连接有套筒，所述传动轴（31）与该套筒传动相连，传动轴（31）的自由端插接在套筒内，传动轴（31）与套筒之间设有过载保护键（22），过载保护键（22）包括外端键（221）和内端键（222），内端键（222）固定连接在传动轴（31）的外面，外端键（221）对应设置在内端键（222）外侧，外端键（221）的内侧面和内端键（222）的外侧面均分别向内凹陷开设有钢珠限位孔（224），钢珠限位孔（224）内活动设置有小钢球（223），外端键（221）上的小钢球（223）与内端键（222）上的小钢球（223）相对错开设置，外端键（221）的外侧面向内凹陷开设有开口向外的凹槽，凹槽内设有能够弯曲变形的弹片（226），外端键（221）外侧的套管侧壁螺纹连接有调节螺栓（225），调节螺栓（225）的里端顶在弹片（226）外面。

4.根据权利要求1所述的一种气压盘式制动器制动力矩测试台，其特征在于，其中一个所述H形固定架（12）的两个竖直段的上部均开设有左右通透的轴孔（14），所述执行装置（4）的所述转动轴（42）从轴孔（14）内横向穿过。

5.根据权利要求1所述的一种气压盘式制动器制动力矩测试台，其特征在于，另一个所述H形固定架（12）的两个竖直段的上端高度不同，位于内侧的竖直段的上端的高度低于另一侧的高度，且位于内侧的竖直段的上端向下凹陷开设有有于放置制动器（43）的放置槽（15），位于外侧的竖直段的上端开设有用于固定制动器（43）的螺栓孔（13），制动盘（44）位于该H形固定架（12）的两个竖直段的上部之间。

6.根据权利要求1所述的一种气压盘式制动器制动力矩测试台，其特征在于，所述传动装置（3）包括两根互相平行的丝杠（33），两根丝杠（33）传动相连，所述电动机（21）与其中一个丝杠（33）传动相连。

7.根据权利要求6所述的一种气压盘式制动器制动力矩测试台，其特征在于，所述丝杠（33）左右对应设置，丝杠（33）与底板（11）相对旋转连接，左、右丝杠（33）通过齿轮组（32）传动相连，升降板（34）的左右两端均开设有所述螺孔，支撑架（35）的左右两端均开设有所述穿孔。

8.根据权利要求1所述的一种气压盘式制动器制动力矩测试台，其特征在于，所述控制装置（6）包括两个限位开关（61），所述触杆（62）的轴线与所述转动轴（42）的轴线垂直相交，两个限位开关（61）固定连接在所述H形固定架（12）的竖直段侧面，触杆（62）摆动在两个限位开关（61）之间。

9.根据权利要求4所述的一种气压盘式制动器制动力矩测试台，其特征在于，所述轴孔（14）内安装有轴承（45），所述执行装置（4）的所述转动轴（42）从轴承（45）内穿过。