CN112697421A - 鼓式制动器的自调功能模拟检测设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种鼓式制动器的自调功能模拟检测设备。丝杠一端经连接器和伺服电机及减速器组件的输出端同轴连接，丝杠另一端穿过固定支座中部的安装孔后支撑连接在丝杠固定支座上，丝杠外均套装有两个丝杠螺母形成丝杠螺母副，每个丝杠螺母套装螺母端块，每个螺母端块上均安装设有一个鼓模拟组件，每个鼓模拟组件包括了连接板、安装板和模拟工装鼓；连接板底部和第一螺母端块/第二螺母端块固定连接，安装板安装在连接板上，连接板底部与滑块滑轨连接；鼓模拟组件的连接板侧面装有位移传感器，模拟工装鼓装有间隙传感器。本发明能模拟鼓式制动器衬片磨损进行制动器的自调功能检测验证，适应性强，不破坏原制动器，且试验全周期短，效率高。

Description

鼓式制动器的自调功能模拟检测设备

技术领域

本发明涉及汽车行业带有自调功能的鼓式制动器的性能检测试验，尤其是整车厂对制动器的间隙自动调节功能的可靠性要求较高、且需要全程监测自调功能并能及时反馈具体间隙值的自调检测试验，本发明可以实现对上述要求的全面检测。

背景技术

整车在对制动系统的开发过程中，除了会对制动性能，包括离合器的联动性能、行车制动性能、驻车制动性能、耐久性能试验、磨损或寿命试验、制动器工作稳定性能、制动器对间隙的自动调节性能等进行验证外，对包括制动踏板行程、离合器主缸的行程及制动液量、ABS的动作液压及工作液量、鼓式制动器或盘式制动器完全制动所需的制动液量、管路中软管和硬管等一系列的制动液量也要进行校核。开发过程包括前期的图纸设计与后期的台架设备试验检测，在前期的图纸设计阶段我们可以通过理论计算和摩擦片的性能试验选型对上述相关性能进行校核，后期可以通过台架试验和主机的相关实车试验对相关性能进行更可靠的检测。

而一些耐久性能试验、磨损或寿命试验，全行程的自调检测试验往往试验周期很长，样件检测样本少，无法进行较多样品的检测，可靠度较低，会导致检测结果与实际偏差大，从而影响实车的寿命评估，导致对制动片的更换周期设定错误，或甚至于自调检测试验的间隙测量结果偏差太大，影响制动器的工作性能：

一、自调间隙测量值偏大，制动管路中制动液偏大，导致踏板感差，引起客户抱怨；

二、自调间隙测量值偏小，产生拖滞，使制动衬片与制动鼓长期处于磨损状态，制动温度升高，制动效能降低，产生危险。

而现有技术中评估蹄鼓自调间隙的方法为实车耐久试验，试验周期长且实车试验不能时刻监测蹄鼓间隙值，只能通过塞尺在观察孔处粗略测量，且测量困难、测量结果不准确，又因试验周期长，试验样本数量往往较少，试验结果不全面，影响技术人员对产品相关性能的评估，导致实车相关参数及用量出现偏差，产生危险。

发明内容

为了解决现有技术中全行程自调试验周期长，自调间隙检测困难、测量结果不准确，试验样品数量少，试验结果不全面，影响技术人员对产品相关性能的评估，导致实车相关参数及用量出现偏差，产生危险。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：

本发明包括伺服电机及减速器组件、丝杠、中轴、滑块、滑轨、工作台、鼓模拟组件、鼓式制动器和安装块；伺服电机及减速器组件通过减速器固定支座固定安装在工作台的一侧上，丝杠固定支座固定安装在工作台的另一侧上，减速器固定支座和丝杠固定支座之间的工作台上固定安装固定支座；丝杠一端经连接器和伺服电机及减速器组件的输出端同轴连接，丝杠另一端穿过固定支座中部的安装孔后支撑连接在丝杠固定支座上；固定支座和丝杠固定支座之间、固定支座和伺服电机及减速器组件之间的丝杠外均通过螺纹分别套装有第一丝杠螺母和第二丝杠螺母形成丝杠螺母副，第一丝杠螺母和第二丝杠螺母分别固定套装第一螺母端块和第二螺母端块；

第一螺母端块和第二螺母端块上均安装设有一个鼓模拟组件，每个鼓模拟组件包括了连接板、安装板和模拟工装鼓；连接板底部和第一螺母端块/第二螺母端块固定连接，安装板安装在连接板上，模拟工装鼓呈半环形，模拟工装鼓固定在安装板上；工作台上的角落均设有滑轨，每个滑轨上均嵌装滑块形成滑轨副，连接板底部与工作台滑块通过螺栓连接；其中一个鼓模拟组件的连接板侧面安装有一块位移测量板，位移测量板旁的工作台上安装有固定卡槽，磨损位移传感器安装在固定卡槽内，磨损位移传感器的探头朝向磨损位移传感器；中轴固定于固定支座上，中轴上端穿出安装板和连接板中心孔后安装有安装块，鼓式制动器套装在安装块和中轴外，，第一螺母端块和第二螺母端块上的鼓模拟组件分别位于鼓式制动器的两侧；传感器卡槽通过螺纹接头固定在模拟工装鼓的侧面，间隙传感器安装固定在传感器卡槽内，间隙传感器的探头穿过传感器卡槽的通孔接触抵在鼓式制动器的摩擦片表面。

所述的第二丝杠螺母与第一丝杠螺母所套装连接的丝杠外螺纹的螺纹旋向相反，第二丝杠螺母与第一丝杠螺母内螺纹旋向相反。

所述的间隙传感器和磨损位移传感器均通过电线连接到外部的显示器。

所述的滑块通过T型卡槽与滑轨配合嵌装。

所述的伺服电机及减速器组件与连接器一端采用键槽配合，连接器另一端与丝杠套接，并采用螺栓固定。

本发明的有益效果：

本发明的驻车机构总成的各拉线的长度、拉线支架位置、转臂安装位置及转臂各安装尺寸均可调整，相对于常规鼓式制动器只有一个制动拉臂，拉线只能从单一直线绕出制动器，并绕曲链接到底盘零件中的布置；

新型的转臂机构总成可以根据车辆悬架及驻车机构的结构需求，调整转臂机构在制动底板上安装位置及角度，适用性好，缠绕损失小；

调整转臂的钩头位置、转臂销孔位置和末端孔的位置，可形成不同的杠杆比，从而改变拉线行程和驻坡力，在整车要求改变时可以更快更便捷的进行调整，周期短、节约成本，防止周期长和模具浪费；

车辆驻车时，整个运动过程只有拉线导向轮和转臂销的旋转作用、拉线弹簧的压缩、回位运动，避免常规鼓式制动器拉线弹簧与导向件过度磨损或卡滞引起驻车不平滑，避免导向件磨损破坏引起的拉线行程过长甚至制动失效等问题，各零部件磨损更小，运动更平滑，异响更小、传递效率更高。

综合来说，本发明的自调功能检测设备可模拟鼓式制动器衬片磨损进行制动器的自调功能检测验证，且通过对限位机构的更换可实现不同规格的鼓式制动器产品进行自调功能检测，适应性强；自调检测设备是模拟衬片磨损，能在不破坏原制动器情况下进行检测，且试验全周期短，效率高。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为图1的俯视图。

图3为图2的A-A剖视图。

图4为本发明结构的爆炸图。

图中：1安装板，2连接板，3伺服电机及减速器组件，4丝杠固定支座，5平面轴承，6丝杠，7第一螺母端块，8模拟工装鼓，9鼓式制动器，10安装块，11中轴，12固定支座，13第二螺母端块，14滑块，15滑轨，16第一丝杠螺母，17工作台，18第二丝杠螺母，19连接器，20减速器固定支座，22显示器，23固定卡槽，24磨损位移传感器，25位移测量板，26螺纹接头，27传感器卡槽，28间隙传感器。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施对本发明作进一步说明。

如图1-图4所示，具体实施的设备包括伺服电机及减速器组件3、丝杠6、中轴11、滑块14、滑轨15、工作台17、鼓模拟组件、鼓式制动器9和安装块10；

固定支座12、丝杠固定支座4和减速器固定支座20通过螺栓固定在工作台17上，伺服电机及减速器组件3通过减速器固定支座20固定安装在工作台17的一侧上，丝杠固定支座4固定安装在工作台17的另一侧上，减速器固定支座20和丝杠固定支座4之间的工作台17上固定安装固定支座12；丝杠6一端经连接器19和伺服电机及减速器组件3的输出端同轴连接，伺服电机及减速器组件3与减速器固定支座20之间通过螺栓连接，丝杠6另一端穿过固定支座12中部的安装孔后支撑连接在丝杠固定支座4上，丝杠6通过平面轴承5安装在丝杠固定支座4安装孔内；伺服电机及减速器组件3与连接器19一端采用键槽配合，连接器19另一端与丝杠6套接，并采用螺栓固定。

固定支座12和丝杠固定支座4之间、固定支座12和伺服电机及减速器组件3之间的丝杠6外均通过螺纹分别套装有第一丝杠螺母18和第二丝杠螺母16形成丝杠螺母副，第一丝杠螺母18和第二丝杠螺母16分别固定套装第一螺母端块7和第二螺母端块13，第一螺母端块7和第二螺母端块13与第一丝杠螺母18和第二丝杠螺母16分别通过螺栓固定；第一螺母端块7和第二螺母端块13上均安装设有一个鼓模拟组件，每个鼓模拟组件包括了连接板2、安装板1和模拟工装鼓8；连接板2底部和第一螺母端块7/第二螺母端块13通过螺栓固定连接，安装板1通过螺栓安装在连接板2上，模拟工装鼓8呈半环形，模拟工装鼓8固定在安装板1上；工作台17上的四角角落均设有滑轨15，各个滑轨15相平行布置，每个滑轨15通过螺栓固定在工作台17上，每个滑轨15上均嵌装滑块14形成滑轨副，滑块14通过T型卡槽与滑轨15配合嵌装，连接板2底部与工作台17各自一侧的滑块14通过螺栓连接；伺服电机及减速器组件3运行带动丝杠6旋转，进而经丝杠螺母副带动在连接板2和安装板1以及模拟工装鼓8在滑轨副导向下沿滑轨15水平移动。

其中一个鼓模拟组件的连接板2侧面安装有一块位移测量板25，通过螺栓紧固，位移测量板25旁的工作台17上安装有固定卡槽23，磨损位移传感器24通过侧面螺栓安装在固定卡槽23内，磨损位移传感器24的探头朝向磨损位移传感器24；当连接板运动时，磨损位移传感器24的探头接触抵在位移测量板25上，磨损位移传感器24将测量值检测采集，从而对磨损量进行测量和监测。

具体实施还包括用于测量检测位移的磨损位移传感器24和间隙传感器28，及用于固定传感器的固定卡槽23、传感器卡槽27和螺纹接头26等。中轴11通过螺栓固定于固定支座12上，中轴11上端穿出安装板1和连接板2中心孔后安装有安装块10，鼓式制动器9套装在安装块10和中轴11外，，鼓式制动器9的安装孔与安装块10的孔位对齐并通过螺栓固定，第一螺母端块7和第二螺母端块13上的鼓模拟组件分别位于鼓式制动器9的两侧；如图3所示，传感器卡槽27通过螺纹接头26固定在模拟工装鼓8的侧面，间隙传感器28通过侧面螺栓安装固定在传感器卡槽27内，间隙传感器28的探头穿过传感器卡槽27的通孔接触抵在鼓式制动器9的摩擦片表面。当鼓式制动器9的制动蹄运动时，间隙传感器28测量获得探头和鼓式制动器9的摩擦片之间的距离，测量作为制动蹄的最大运动位移。

第二丝杠螺母16与第一丝杠螺母18所套装连接的丝杠6外螺纹的螺纹旋向相反，第二丝杠螺母16与第一丝杠螺母18内螺纹旋向相反，即固定支座12和丝杠固定支座4之间、固定支座12和伺服电机及减速器组件3之间的丝杠6外螺纹旋向相反。

间隙传感器28和磨损位移传感器24均通过电线连接到外部的显示器22。磨损位移传感器24检测获得模拟工装鼓8远离鼓式制动器9的摩擦片移动的位移，作为磨损量，间隙传感器28检测获得探头和鼓式制动器9的摩擦片之间的距离，作为鼓式制动器9自调机构的磨损修正量。

本发明的实施工作过程如下：

在模拟工装鼓8工作情况下，伺服电机及减速器组件3运行带动丝杠6旋转，第二丝杠螺母16与第一丝杠螺母18受丝杠6上两端不同旋向螺纹的带动向相反方向沿丝杠6分离运动，而与丝杠螺母连接的两个螺母端块以及各自连接的鼓模拟组件均相互分离运动。

以鼓模拟组件中的模拟工装鼓8模拟作为实际的制动鼓，两侧的鼓模拟组件的模拟工装鼓8远离鼓式制动器9的摩擦片来模拟实际的制动鼓被鼓式制动器9的摩擦片磨损而导致间距变大，实现模拟鼓式制动器9摩擦片的磨损，从而使鼓式制动器9的制动蹄与模拟制动鼓8的间隙X变大。

在两侧的鼓模拟组件的模拟工装鼓8远离鼓式制动器9的摩擦片移动过程中，模拟工装鼓8正常工作，随着模拟工装鼓8远离，鼓式制动器9通过自身的自调机构总成调节两侧的制动蹄张大进而调整鼓式制动器9的摩擦片与模拟工装鼓8的位置，使间隙值X处于一个相对稳定的数值。

磨损位移传感器24实时测量模拟工装鼓8的位移，模拟整个系统(制动鼓与摩擦片)的磨损量，间隙传感器28测量模拟工装鼓8与鼓式制动器9的摩擦片间隙X，测试鼓式制动器9的自调机构是否正常工作，从而实现对鼓式制动器9的自调机构自调功能的检测，同时完成对间隙的测量和监测，检测结果和模拟磨损量结果在显示器22显示一条蹄鼓间隙与模拟磨损量的波动曲线。

通过观察曲线：磨损位移传感器24检测到的位移是不断增大的，即磨损量是不断增大的，当间隙传感器28检测到的间隙为一个很小的稳定的波动范围时，则鼓式制动器9的自调机构工作正常，当间隙传感器28检测到的间隙随着磨损位移传感器24检测到的位移持续增大或波动范围较大时，则鼓式制动器9的自调机构无法正常工作。

由此可见，本发明的自调功能检测设备可以模拟鼓式制动器的制动衬块和制动鼓的磨损，对鼓式制动器的全行程进行自调间隙检测，因不需要实际磨损，检测周期短，可在与实车试验相当的时间内，完成多个样品的检测，再对结果汇总分析，提高试验结果的可靠性，进一步对提高对制动性能的评估起到真正的直到意义。

并且，本发明可以根据不同制动器的规格对模拟工装鼓进行调整，以适应不同规格尺寸的鼓式制动器的自调功能检测，检测结果可靠、应用广泛、调整方便。

上述实例是对本发明的说明，不是对本发明的限定，任何对本发明的简单变型均属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种鼓式制动器的自调功能模拟检测设备，其特征在于：

包括伺服电机及减速器组件(3)、丝杠(6)、中轴(11)、滑块(14)、滑轨(15)、工作台(17)、鼓模拟组件、鼓式制动器(9)和安装块(10)；伺服电机及减速器组件(3)通过减速器固定支座(20)固定安装在工作台(17)的一侧上，丝杠固定支座(4)固定安装在工作台(17)的另一侧上，减速器固定支座(20)和丝杠固定支座(4)之间的工作台(17)上固定安装固定支座(12)；丝杠(6)一端经连接器(19)和伺服电机及减速器组件(3)的输出端同轴连接，丝杠(6)另一端穿过固定支座(12)中部的安装孔后支撑连接在丝杠固定支座(4)上；固定支座(12)和丝杠固定支座(4)之间、固定支座(12)和伺服电机及减速器组件(3)之间的丝杠(6)外均通过螺纹分别套装有第一丝杠螺母(18)和第二丝杠螺母(16)形成丝杠螺母副，第一丝杠螺母(18)和第二丝杠螺母(16)分别固定套装第一螺母端块(7)和第二螺母端块(13)；

第一螺母端块(7)和第二螺母端块(13)上均安装设有一个鼓模拟组件，每个鼓模拟组件包括了连接板(2)、安装板(1)和模拟工装鼓(8)；连接板(2)底部和第一螺母端块(7)/第二螺母端块(13)固定连接，安装板(1)安装在连接板(2)上，模拟工装鼓(8)呈半环形，模拟工装鼓(8)固定在安装板(1)上；工作台(17)上的角落均设有滑轨(15)，每个滑轨(15)上均嵌装滑块(14)形成滑轨副，连接板(2)底部与工作台(17)滑块(14)通过螺栓连接；其中一个鼓模拟组件的连接板(2)侧面安装有一块位移测量板(25)，位移测量板(25)旁的工作台(17)上安装有固定卡槽(23)，磨损位移传感器(24)安装在固定卡槽(23)内，磨损位移传感器(24)的探头朝向磨损位移传感器(24)；中轴(11)固定于固定支座(12)上，中轴(11)上端穿出安装板(1)和连接板(2)中心孔后安装有安装块(10)，鼓式制动器(9)套装在安装块(10)和中轴(11)外，，第一螺母端块(7)和第二螺母端块(13)上的鼓模拟组件分别位于鼓式制动器(9)的两侧；传感器卡槽(27)通过螺纹接头(26)固定在模拟工装鼓(8)的侧面，间隙传感器(28)安装固定在传感器卡槽(27)内，间隙传感器(28)的探头穿过传感器卡槽(27)的通孔接触抵在鼓式制动器(9)的摩擦片表面。

2.根据权利要求1所述的一种鼓式制动器的自调功能模拟检测设备，其特征在于：所述的第二丝杠螺母(16)与第一丝杠螺母(18)所套装连接的丝杠(6)外螺纹的螺纹旋向相反，第二丝杠螺母(16)与第一丝杠螺母(18)内螺纹旋向相反。

3.根据权利要求1所述的一种鼓式制动器的自调功能模拟检测设备，其特征在于：所述的间隙传感器(28)和磨损位移传感器(24)均通过电线连接到外部的显示器(22)。

4.根据权利要求1所述的一种鼓式制动器的自调功能模拟检测设备，其特征在于：所述的滑块(14)通过T型卡槽与滑轨(15)配合嵌装。

5.根据权利要求1所述的一种鼓式制动器的自调功能模拟检测设备，其特征在于：所述的伺服电机及减速器组件(3)与连接器(19)一端采用键槽配合，连接器(19)另一端与丝杠(6)套接，并采用螺栓固定。

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