CN110440976A - 一种用于汽车制动系统的高速电磁阀电磁力测试装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于汽车制动系统的高速电磁阀电磁力测试装置，包括：固定板，包括底板和侧壁；电磁力检测部分，安装在所述底板上并与高速电磁阀阀芯相连接，用于实时检测高速电磁阀电磁力大小的变化；气隙调节部分，竖直固定在所述侧壁上，用于调节高速电磁阀的静铁与动铁的气隙；高速电磁阀固定部分，位于所述电磁力检测部分上方，用于将所述高速电磁阀整体进行固定作为测试对象；位移检测部分，位于所述高速电磁阀固定部分上方，用于检测所述高速电磁阀阀芯位移。本发明可实现汽车制动系统中的高速电磁阀电磁力静态和动态测试，利用高速电磁阀整体作为测试对象完整性好，竖直测试避免动铁摩擦问题，结构紧凑、测试精度高。

Description

一种用于汽车制动系统的高速电磁阀电磁力测试装置

技术领域

本发明涉及一种电磁测试装置，具体涉及一种用于汽车制动系统的高速电磁阀电磁力测试装置。

背景技术

高速电磁阀是汽车制动系统中控制制动压力的关键元件，其阀芯的的开关功能是通过电磁阀线圈通电产生电磁力实现的。电磁力的强弱是衡量高速电磁阀响应速度的重要指标，关系着制动系统乃至整车运行的质量和安全。对电磁阀电磁力进行静态测试可以获取电磁力与位移的关系曲线，为电磁阀材料选择提供依据；对电磁阀电磁力进行动态测试可以获取电磁力与时间关系曲线，为电磁阀响应时间的计算提供参考。因此，对高速电磁阀电磁力进行测试极为重要，有利于电磁阀的设计和评价。

在专利CN103076129A中描述了一种电磁铁拉力测试装置，解决了传统生产过程中使用拉力计测量电磁铁拉力所带来的误差。然而该装置仅用来获取电磁铁电磁力的大小，无法进一步得到电磁力与位移、时间之间的关系。

在专利CN10533447A所述一种高速电磁阀电磁力静、动态测试装置，该装置的使用对象主要为柴油机电控燃油系统的高速电磁阀，然而对于该装置的电磁力动态测试并未详细说明，所述衔铁固定装置由于电磁铁的吸引产生移动，将与固定面上发生摩擦阻碍衔铁运动，同时拆解高速电磁阀的静、动铁以完成测试，然而电磁阀磁路发生改变，所以利用该装置进行电磁力的测试并不能得到准确的数值。

针对以上现有技术存在的问题，对现有技术进行改进。为满足电磁力的静态测试，电磁阀动铁与静铁的气隙必须可调；为满足电磁力的动态测试，应保证电磁阀在开关动作时受到与实际相同的弹簧力作用；为保证测试数值的准确性，应使用高速电磁阀整体为测试对象以获得更加完整的磁路；同时采用竖直测量以避免电磁阀动铁运动时与壁面产生的摩擦。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提出一种用于汽车制动系统的高速电磁阀电磁力测试装置，解决了汽车制动系统的高速电磁阀电磁力动态测试难度大，测试对象完整性不好，克服了动铁运动与接触壁面产生摩擦的问题，实现了高速电磁阀气隙可调、装置占用空间小，能为高速电磁阀电磁力测试提供准确数值。

本发明的目的至少通过如下技术方案之一实现：

一种用于汽车制动系统的高速电磁阀电磁力测试装置，包括：

固定板，包括水平设置的底板和竖直固定在所述底板一侧的侧壁；

电磁力检测部分，安装在所述固定板的底板上并与高速电磁阀阀芯相连接，用于实时检测高速电磁阀电磁力大小的变化；

气隙调节部分，竖直固定在所述固定板的侧壁上，用于调节高速电磁阀的静铁与动铁的气隙；

高速电磁阀固定部分，固定设置在所述气隙调节部分上并位于所述电磁力检测部分上方，用于将所述高速电磁阀整体进行固定作为测试对象；

位移检测部分，固定设置在所述固定板的侧壁上并位于所述高速电磁阀固定部分上方，用于检测所述高速电磁阀阀芯位移。

进一步地，所述电磁力检测部分包括：

拉压力传感器，安装于底板，用于实时检测高速电磁阀电磁力大小的变化数据，并将所测数据发送至数显设备接收及处理；

连接杆，竖直安装在拉压力传感器的上表面，顶端沿轴向设有第一孔，所述第一孔为阶梯型盲孔；

套筒，与所述连接杆上端螺纹连接且顶端贯穿设置有供高速电磁阀阀芯插入所述套筒内部的第二孔；

圆柱块，位于所述第一孔内且连接在高速电磁阀阀芯的末端；

第一弹簧，置于所述第一孔内且保持与高速电磁阀内部的弹簧一致，所述第一弹簧的一端与所述第一孔底面接触，另一端支撑在所述圆柱块上，

或者，

所述第一弹簧套设在所述高速电磁阀阀芯上且位于所述圆柱块和套筒之间。

进一步地，所述气隙调节部分包括：

滑轨，竖直固定于所述侧壁上；

滑块，与所述滑轨滑动连接；

第一限位块，固定在所述侧壁上并位于滑轨上方；

滑块位移微调装置，竖直固定安装在所述第一限位块中部，所述滑块位移微调装置前端与所述滑块顶端相抵接，用于调节所述滑块的位置；

第二限位块，固定在所述侧壁上并位于滑轨下方；

第二弹簧，其一端与所述第二限位块接触，另一端支撑在所述滑块上，保证滑块的回程运动。

进一步地，所述第二限位块上设置有用于限制所述第二弹簧运动的凸台或凹槽。

进一步地，所述滑块位移调节装置为千分尺测微头，通过旋转所述千分尺测微头调节所述滑块的位置。

进一步地，所述高速电磁阀固定部分包括：

固定座，固定安装于所述滑块上，所述固定座上竖直地贯穿设置有用于安装所述高速电磁阀的阶梯型第四孔；

压头，位于所述固定座上方且两端通过螺钉连接在固定座上，用于压紧所述高速电磁阀实现轴向定位。

进一步地，所述压头为T型，其底部居中设置与所述高速电磁阀顶端贴合的弧形凹口，顶部居中地贯穿设置有连通所述弧形凹口的第三孔。

进一步地，所述位移检测部分包括：

传感器安装支架，固定设置在所述侧壁上

位移传感器，固定在所述传感器安装支架上且正对于所述压头的第三孔，用于检测所述高速电磁阀阀芯位移。

进一步地，所述位移传感器包括激光位移传感器，所述激光位移传感器的投光镜头正对于所述压头的第三孔。便于投光镜头对高速电磁阀阀芯位移实时检测，激光位移传感器所测信号由数显设备接收及处理。

进一步地，所述传感器安装支架包括：

支撑板，用于固定安装所述位移传感器；

两支撑座，固定在侧壁上，并分别与所述支撑板的两端支撑连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果包括：

本发明通过电磁阀动铁与静铁的气隙必须可调、电磁阀在开关动作时受到与实际相同的弹簧力作用，可实现汽车制动系统中的高速电磁阀电磁力静态和动态测试；实现利用高速电磁阀整体作为测试对象，测试完整性好；利用竖直测试可避免动铁摩擦问题，测试精度更高；同时该装置结构紧凑、测试便利。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明的固定板和电磁力检测部分结构示意图；

图3是本发明的气隙调节部分结构示意图；

图4是本发明的高速电磁阀固定部分结构示意图；

图5是本发明的位移检测部分结构示意图。

附图标注说明：1-固定板，101-底板，102-侧壁，2-电磁力检测部分，201-拉压力传感器，202-连接杆，203-套筒，204-第一弹簧，205-第一孔，206-圆柱块，207-第二孔，208-高速电磁阀阀芯，3-气隙调节部分，301-第二弹簧，302-滑块，303-第一限位块，304-千分尺测微头，305-滑轨，306-凸台，307-第二限位块，4-高速电磁阀固定部分，401-固定座，402-高速电磁阀，403-压头，404-第三孔，405-弧形凹口，406-螺钉，407-第四孔，5-位移检测部分，501-激光位移传感器，502-支撑板，503-支撑座。

具体实施方式

为了更好地理解本发明，下面结合附图对本发明实施例作进一步详细说明。

如附图1所示，一种用于汽车制动系统的高速电磁阀电磁力测试装置，包括固定板1，安装在固定板1上的电磁力检测部分2、气隙调节部分3、高速电磁阀固定部分4和位移检测部分5；

如附图2所示，所述固定板1为L型，包括水平设置的底板101和竖直固定在所述底板一侧的侧壁102，所述底板101厚度大于侧壁102厚度，有利于保证竖直放置时测试装置的稳定性。所述电磁力检测部分2包括拉压力传感器201、连接杆202、套筒203、圆柱块206、第一弹簧204，所述拉压力传感器201安装于底板101上，可实时检测电磁力大小的变化，拉压力传感器201所测信号由数显设备接收及处理；所述连接杆202竖直安装在拉压力传感器201的上表面，所述连接杆202通过螺纹连接所述套筒203，所述套筒203顶端开有第二孔207，高速电磁阀阀芯208通过所述第二孔207插入所述套筒203内部，所述圆柱块206连接在高速电磁阀阀芯208的末端；所述连接杆202为阶梯状，其顶端设有第一孔205，所述第一孔205为阶梯型盲孔，所述第一弹簧204置于所述第一孔205内，保持与高速电磁阀内部的弹簧一致，其一端与第一孔205底面接触，另一端支撑在所述圆柱块206上。

如附图3所示，所述气隙调节部分3包括滑块302、滑轨305、第一限位块303、第二限位块307、两根第二弹簧301、千分尺测微头304，所述滑块302与滑轨305滑动连接，所述滑轨305固定于侧壁102上，所述滑轨305的上方安装有第一限位块303，所述第一限位块303正中处安装有千分尺测微头304，所述千分尺测微头304前端与所述滑块302顶端接触，通过旋转千分尺测微头304可实现滑块302的移动，调节所述滑块302的位置；所述第二限位块307安装在所述滑轨305的下方，所述第二限位块307上方对称设置两个凸台306，所述凸台306用于限制所述第二弹簧301的运动，所述第二弹簧301一端与第二限位块307接触，另一端支撑在所述滑块302上，以保证所述滑块302的回程运动。

如附图4所示，所述高速电磁阀固定部分4包括固定座401、压头403，所述固定座401安装于滑块302上，所述固定座401上竖直地贯穿设置有用于安装所述高速电磁阀402的第四孔407，第四孔407为阶梯型，所述高速电磁阀402竖直安装于所述第四孔407内，所述高速电磁阀402下端设置有延长的高速电磁阀阀芯208，所述压头403设置于高速电磁阀402的上方，所述压头403为T型，其左右两端通过螺钉406连接在固定座401上，其底部居中设置与所述高速电磁阀402顶端贴合的弧形凹口405，顶部居中地贯穿设置有连通所述弧形凹口405的第三孔404。

如附图5所示，所述位移检测部分5包括激光位移传感器501，所述激光位移传感器501固定在支撑板502上，所述支撑板502两侧对称设置有支撑座503，所述支撑座503固定在侧壁102上；所述激光位移传感器501的投光镜头与压头403的第三孔404对正，便于投光镜头对高速电磁阀阀芯208位移实时检测，激光位移传感器501所测信号由数显设备接收及处理。

上述实施例的高速电磁阀电磁力测试装置的工作过程包括：

在进行电磁力测试之前，需对所述高速电磁阀402进行必要的处理，去除高速电磁阀402内部的弹簧安装，同时延长高速电磁阀阀芯208，并对高速电磁阀402顶端开孔，有利于激光位移传感器501对高速电磁阀阀芯208位移的检测，以上处理均不影响高速电磁阀402磁路的变化和电磁力的大小，从而保证基于完整的测试对象提高测试精度。

下面以常开高速电磁阀为测试对象，对电磁力静态测试进行说明，电磁力静态测试时，所述第一孔205中的第一弹簧204需要取出。首先，将被测的高速电磁阀402安装在固定座401的第四孔407中，利用所述压头403压紧高速电磁阀402，所述压头403两端通过螺钉406固定在固定座401上，从而保证高速电磁阀402固定在固定座401上，所述固定座401安装在与滑轨305滑配的滑块302上，旋转所述千分尺测微头304推动滑块302的移动，从而带动高速电磁阀阀芯208的移动，所述高速电磁阀阀芯208穿过套筒203后，将圆柱块206旋入高速电磁阀阀芯208末端，再将套筒203固定在连接杆202上。其次，旋转所述第一限位块303上的千分尺测微头304，由于高速电磁阀402去除了内部弹簧，因此高速电磁阀402内部的动铁和静铁始终相互接触，当高速电磁阀阀芯208前端的圆柱块206与第一孔205中的台阶刚开始接触时，拉压力传感器201由于受到圆柱块206、高速电磁阀阀芯208和动铁的重量，测得的压力数值将会增大，记录下此时的千分尺测微头304示数和拉压力传感器201所测的数值，通过再次旋转千分尺测微头304即可调节高速电磁阀402的静铁与动铁的气隙，减去接触时的千分尺测微头304示数即可得到所测气隙大小，所测气隙大小也可利用该位置下的激光传感器501所测的数值减去接触时的激光传感器501所测的数值。最后，给高速电磁阀402通电，此时会产生电磁力使得高速电磁阀阀芯208运动，由于高速电磁阀阀芯208末端的圆柱块206与连接杆202的第一孔205相接触，而连接杆202固定在拉压力传感器201上，因此，高速电磁阀阀芯208的运动会转化为对连接杆202的压力，该压力又会通过连接杆202传递给拉压力传感器201，此时拉压力传感器201所测的数值减去接触时的压力数值，即可得到对应气隙下的电磁力大小，完成一组测试后，使高速电磁阀402断电。重复上述步骤，旋转千分尺测微头304获得所需气隙大小，通过给高速电磁阀402通电，获得该气隙下的电磁力大小，完成高速电磁阀402电磁力静态测试。

以常开高速电磁阀为测试对象，对电磁力动态测试进行说明，电磁力动态测试时，第一孔205中的第一弹簧204无需取出。首选旋转第一限位块303上的千分尺测微头304，由于高速电磁阀402去除了内部弹簧，因此高速电磁阀402内部的动铁和静铁始终相互接触，当高速电磁阀阀芯208前端的圆柱块206与第一孔205中的第一弹簧204刚开始接触时，拉压力传感器201由于受到圆柱块206、高速电磁阀阀芯208和动铁的重量，测得的压力数值将会增大，记录下此时的千分尺测微头304示数，在此基础上，通过旋转千分尺测微头304获得实际要求气隙值。给所述高速电磁阀402通电，此时会产生电磁力使得高速电磁阀阀芯208运动，所述高速电磁阀阀芯208将带动所述圆柱块206运动，圆柱块206压缩第一弹簧204，所述第一弹簧204将压缩力通过连接杆202传递给拉压力传感器201，所述拉压力传感器201采集的信号通过数显设备处理后获取电磁力与时间的关系，所述高速电磁阀阀芯208的运动可通过位于压头403上方的激光位移传感器501实时采集，经数显设备处理后可获取电磁阀阀芯208位移与时间的关系，完成一组测试后，使高速电磁阀402断电。至此，完成高速电磁阀402电磁力的动态测试。

由于常闭高速电磁阀的静、动铁位置与常开阀高速电磁阀相反，电磁力静态测试应注意：常闭高速电磁阀在向下移动过程中，内部的动铁和静铁始终处于最大气隙，测试过程与常开高速电磁阀电磁力静态测试原理一致；电磁力动态测试应注意：将第一弹簧204置于圆柱块206和套筒203之间，其余工作过程与常开高速电磁阀电磁力动态测试原理一致。

以上所述实施例只是本发明的优选实施方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

Claims (10)

1.一种用于汽车制动系统的高速电磁阀电磁力测试装置，其特征在于，包括：

固定板(1)，包括水平设置的底板(101)和竖直固定在所述底板一侧的侧壁(102)；

电磁力检测部分(2)，安装在所述固定板(1)的底板(101)上并与高速电磁阀阀芯(208)相连接，用于实时检测高速电磁阀(402)电磁力大小的变化；

气隙调节部分(3)，竖直固定在所述固定板(1)的侧壁(102)上，用于调节高速电磁阀的静铁与动铁的气隙；

高速电磁阀固定部分(4)，固定设置在所述气隙调节部分(3)上并位于所述电磁力检测部分(2)上方，用于将所述高速电磁阀(402)整体进行固定作为测试对象；

位移检测部分(5)，固定设置在所述固定板(1)的侧壁(102)上并位于所述高速电磁阀固定部分(4)上方，用于检测所述高速电磁阀阀芯(208)位移。

2.根据权利要求1所述的用于汽车制动系统的高速电磁阀电磁力测试装置，其特征在与，所述电磁力检测部分(2)包括：

拉压力传感器(201)，安装于底板(101)，用于实时检测高速电磁阀(402)电磁力大小的变化数据，并将所测数据发送至数显设备接收及处理；

连接杆(202)，竖直安装在拉压力传感器(201)的上表面，顶端沿轴向设有第一孔(205)，所述第一孔(205)为阶梯型盲孔；

套筒(203)，与所述连接杆(202)上端螺纹连接且顶端贯穿设置有供高速电磁阀阀芯(208)插入所述套筒(203)内部的第二孔(207)；

圆柱块(206)，位于所述第一孔(205)内且连接在高速电磁阀阀芯(208)的末端；

第一弹簧(204)，置于所述第一孔(205)内且保持与高速电磁阀内部的弹簧一致，所述第一弹簧(204)的一端与所述第一孔(205)底面接触，另一端支撑在所述圆柱块(206)上，

或者，

所述第一弹簧(204)套设在所述高速电磁阀阀芯(208)上且位于所述圆柱块(206)和套筒(203)之间。

3.根据权利要求1所述的用于汽车制动系统的高速电磁阀电磁力测试装置，其特征在与，所述气隙调节部分(3)包括：

滑轨(305)，竖直固定于所述侧壁(102)上；

滑块(302)，与所述滑轨(305)滑动连接；

第一限位块(303)，固定在所述侧壁(102)上并位于滑轨(305)上方；

滑块位移微调装置，竖直固定安装在所述第一限位块(303)中部，所述滑块位移微调装置前端与所述滑块(302)顶端相抵接，用于调节所述滑块(302)的位置；

第二限位块(307)，固定在所述侧壁(102)上并位于滑轨(305)下方；

第二弹簧(301)，其一端与所述第二限位块(307)接触，另一端支撑在所述滑块(302)上，保证滑块(302)的回程运动。

4.根据权利要求3所述的用于汽车制动系统的高速电磁阀电磁力测试装置，其特征在与，所述第二限位块(307)上设置有用于限制所述第二弹簧(301)运动的凸台或凹槽。

5.根据权利要求3所述用于汽车制动系统的高速电磁阀电磁力测试装置，其特征在与，所述滑块位移调节装置为千分尺测微头(304)，通过旋转所述千分尺测微头(304)调节所述滑块(302)的位置。

6.根据权利要求3所述的用于汽车制动系统的高速电磁阀电磁力测试装置，其特征在与，所述高速电磁阀固定部分(4)包括：

固定座(401)，固定安装于所述滑块(302)上，所述固定座(401)上竖直地贯穿设置有用于安装所述高速电磁阀(402)的阶梯型第四孔(407)；

压头(403)，位于所述固定座(401)上方且两端通过螺钉(406)连接在固定座(401)上，用于压紧所述高速电磁阀(402)实现轴向定位。

7.根据权利要求6所述的用于汽车制动系统的高速电磁阀电磁力测试装置，其特征在与，所述压头(403)为T型，其底部居中设置与所述高速电磁阀(402)顶端贴合的弧形凹口(405)，顶部居中地贯穿设置有连通所述弧形凹口(405)的第三孔(404)。

8.根据权利要求7所述用于汽车制动系统的高速电磁阀电磁力测试装置，其特征在与，所述位移检测部分(5)包括：

传感器安装支架，固定设置在所述侧壁(102)上

位移传感器，固定在所述传感器安装支架上且正对于所述压头(403)的第三孔(404)，用于检测所述高速电磁阀阀芯位移。

9.根据权利要求8所述的用于汽车制动系统的高速电磁阀电磁力测试装置，其特征在与，所述位移传感器包括激光位移传感器(501)，所述激光位移传感器(501)的投光镜头正对于所述压头(403)的第三孔(404)。

10.根据权利要求8所述的用于汽车制动系统的高速电磁阀电磁力测试装置，其特征在与，所述传感器安装支架包括：

支撑板(502)，用于固定安装所述位移传感器；

两支撑座(503)，固定在侧壁(102)上，并分别与所述支撑板(502)的两端支撑连接。