CN113405789A - 一种机械封闭式减震器旋转扭转测试试验台 - Google Patents

Abstract

本发明涉及减震器测试技术领域，具体涉及一种机械封闭式减震器旋转扭转测试试验台，包括内腔安装有电机的底座支架以及设置于所述底座支架上的旋转扭矩激励器，所述旋转扭矩激励器的轴心处转动连接有扭转轴以及套设在其外环壁的旋转缸，所述旋转缸将所述扭转轴封闭于其内腔且二者之间形成油压腔体。本发明中，通过使用电机带动旋转缸最终使试件外圈的摩擦环旋转，然后通过电液伺服阀带动内长轴最终使试件内圈相对于外圈发生超前及滞后的循环扭振，从而实现试件在高速旋转时，其内外圈发生超前及滞后的相位扭振，实现在摩擦环旋转的过程中对试件内圈的从动盘毂的扭矩性能进行测试，满足减震器测试的严苛要求。

Description

一种机械封闭式减震器旋转扭转测试试验台

技术领域

本发明涉及减震器测试技术领域，具体涉及一种机械封闭式减震器旋转扭转测试试验台。

背景技术

扭转减振器是汽车离合器中的重要元件，主要由弹性元件和阻尼元件等组成，扭转减振器可以降低发动机曲轴与传动系接合部分的扭转刚度，从而降低传动系扭振固有频率，同时增加传动系扭转阻尼，抑制扭转共振相应的振幅，并衰减因冲击产生的瞬态扭振，控制动力传动总成怠速时离合器与变速器轴系的扭振，消除变速器怠速噪声和主减速器、变速器的扭振及噪声，缓和非稳定工况下传动系的扭转冲击载荷，改善离合器的接合平顺性。

在扭转减震器生产出来后，需要对减震器的性能进测试，测试主要包括两个方面的内容，一方面是对减震器外圈摩擦环的旋转次数即旋转可靠性进行测试，另一方面则是对减震器内部的从动盘毂的的扭转次数以及角度进行测试，现有的减震器测试试验台只能针对上述两方面中的一种进行测试，无法在摩擦环旋转的过程中对其内部的从动盘毂进行扭转测试，不能满足扭转减震器测试的严苛要求，也不利于汽车整体减震性能的提高。

发明内容

为了克服上述的技术问题，本发明的目的在于提供一种机械封闭式减震器旋转扭转测试试验台。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种机械封闭式减震器旋转扭转测试试验台，包括内腔安装有电机的底座支架以及设置于所述底座支架上的旋转扭矩激励器，所述旋转扭矩激励器的轴心处转动连接有扭转轴以及套设在其外环壁的旋转缸，所述旋转缸将所述扭转轴封闭于其内腔且二者之间形成油压腔体，所述电机通过同步带与所述旋转缸传动连接，所述旋转缸通过第一外轴以及第二外轴与工装法兰连接，所述工装法兰与试件外圈的摩擦环实现可拆卸连接，所述扭转轴的一端通过内长轴与所述试件内圈的花键轴孔实现可拆卸连接，所述内长轴的外环壁还套接设置有扭矩传感器。

进一步在于，所述底座支架的顶面设置有支撑底板，所述底座支架底面的四个端角均设置有减震器支座，所述底座支架的侧壁还开设有多个用于散热通风的通孔。

进一步在于，所述电机通过其下端设置的电机底座安装于所述底座支架内，所述电机底座的顶面对应所述电机输出端的位置设置有三角架一，所述三角架一的端部设置有编码器一，所述电机的输出端依次套接设置有主动带轮和联轴器一，所述联轴器一与所述编码器一转动连接。

进一步在于，所述旋转扭矩激励器通过其两侧镜像对称设置的两个安装支座安装于所述支撑底板的顶面,所述旋转扭矩激励器的顶端设置有与其内部的油压腔体连通的电液伺服阀，所述扭转轴上与所述内长轴相对的一端连接有联轴器二，所述支撑底板的顶面对应所述联轴器二的位置设置有三角架二，所述三角架二的顶端设置有编码器二，所述联轴器二与所述编码器二转动连接，所述三角架二与两个所述安装支座之间还设置有透明的保护罩。

进一步在于，所述旋转缸的外环壁套设有从动带轮，所述从动带轮与所述主动带轮上下平行，二者通过所述同步带传动连接。

进一步在于，所述内长轴上与所述扭转轴相对的一端贯穿所述第一外轴、所述扭矩传感器、所述第二外轴以及工装法兰套接固定有花键轴，所述第一外轴与所述第二外轴的外环壁分别转动套接有起支撑作用的轴承座一和轴承座二，且所述轴承座一与所述轴承座二的顶端均设置有温度传感器，所述第一外轴通过所述扭矩传感器的内圈与所述第二外轴实现固定连接。

进一步在于，所述工装法兰通过多个螺栓与试件实现可拆卸连接，所述试件通过其轴心处的花键轴孔与所述花键轴连接。

进一步在于，所述工装法兰的外部套设有带观察窗的试件箱，所述试件箱通过喷油装置可向试件喷油且所述试件箱的侧壁还可开启。

本发明的有益效果：

1、通过使用电机带动旋转缸最终使试件外圈的摩擦片旋转，然后通过电液伺服阀带动中心轴及扭转轴使试件内圈相对于外圈发生超前及滞后的循环扭振，从而实现试件在高速旋转时，其内外圈发生超前及滞后的相位扭振，实现在摩擦片旋转的过程中对试件内圈的从动盘毂的扭矩性能进行测试，满足减震器测试的严苛要求，有益于汽车在多种路况上减震性能的提高；

2、试件箱完全包裹试件和工装法兰，通过给试件箱内部加热或冷却或喷入润滑油，实现试件在不同工况下的试验，通过在电机的输出端以及旋转扭矩激励器的扭转轴处均安装有编码器，通过在转动过程中对两个编码器所得数据进行加减，得到试件内圈相对于外圈摩擦环的扭振角度的测试数据，提高减震器测试数据的准确性。

3、通过在轴承座上安装有温度传感器，可以实时监测设备运行时的温度，防止设备过热损坏，提高设备运行的可靠性以及稳定性。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明的侧面结构示意图；

图3是本发明的俯视图；

图4是图3中A-A处的剖面结构示意图；

图5是图4中A处的局部放大图；

图6是本发明的剖面结构示意图；

图7是图6中B处的局部放大图；

图8是图6中C处的局部放大图；

图9是图6中D处的局部放大图。

图中：1、底座支架；11、支撑底板；12、减震器支座；2、电机；21、电机底座；22、联轴器一；23、编码器一；24、同步带；25、三角架一；26、主动带轮；3、旋转扭矩激励器；31、安装支座；32、电液伺服阀；33、保护罩；34、联轴器二；35、编码器二；36、三角架二；37、旋转缸；38、扭转轴；39、从动带轮；4、内长轴；41、第一外轴；42、第二外轴；43、花键轴；5、轴承座一；51、轴承座二；52、温度传感器；6、扭矩传感器；7、工装法兰；71、试件；8、试件箱。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示为本发明中一种机械封闭式减震器旋转扭转测试试验台的整体结构示意图，在实际的生产过程中，支撑底板11的顶面自旋转缸37至试件箱8的外部套设有封闭的壳，避免第一外轴41以及第二外轴42在旋转的过程中与人员接触，提高试验过程中的安全性，同时，试验台在运作的过程中会产生较大震动，通过在底座支架1的底面设置有多个减震器支座12，减少试验过程中的噪音以及对试验场地的影响，试验台的旁边还设置有为电液伺服阀32提供液力的伺服液压系统以及持续向试件箱8内的试件71喷油的ATF喷油系统，多个系统之间通过电气控制及数据采集分析软件系统进行调控，实现整体功能并保证实验过程的安全有效进行。

如图1和图4所示，一种机械封闭式减震器旋转扭转测试试验台，包括内腔安装有电机2的底座支架1以及设置于底座支架1上的旋转扭矩激励器3，旋转扭矩激励器3的轴心处转动连接有扭转轴38以及套设在其外环壁的旋转缸37，旋转缸37将扭转轴38封闭于其内腔且二者之间形成油压腔体，电机2通过同步带24与旋转缸37传动连接，如图5所示，旋转缸37通过第一外轴41以及第二外轴42与工装法兰7连接，工装法兰7与试件71外圈的摩擦环实现可拆卸连接，扭转轴38的一端通过内长轴4与试件71内圈的花键轴孔实现可拆卸连接，内长轴4的外环壁还套接设置有扭矩传感器6。

基于上段技术方案，当设备运行后，通过使用电机2带动旋转缸37最终使试件71外圈的摩擦环旋转，然后通过电液伺服阀32带动内长轴4最终使试件71内圈相对于外圈发生超前及滞后的循环扭振，从而实现试件71在高速旋转时，其内外圈发生超前及滞后的相位扭振，实现在摩擦环旋转的过程中对试件71内圈的从动盘毂的扭矩性能进行测试，满足减震器测试的严苛要求，有益于汽车在多种路况上减震性能的提高，同时，为了保证试件71处于真实的测试环境中，通过使用试件箱8完全包裹试件71和工装法兰7，然后给试件箱8内部加热或冷却或喷入润滑油，实现试件71在不同工况下的试验，通过在电机2的输出端以及旋转扭矩激励器3的扭转轴38处分别安装有编码器一23和编码器二35，通过在转动过程中对两个编码器所得数据进行加减，得到试件71内圈相对于外圈摩擦环的扭振角度的测试数据，提高减震器测试数据的准确性，通过在轴承座一5和轴承座二51上均安装有温度传感器52，可以实时监测设备运行时的温度，防止设备过热损坏，提高设备运行的可靠性以及稳定性。

如图2所示，底座支架1的顶面设置有支撑底板11，底座支架1底面的四个端角均设置有减震器支座12，底座支架1的侧壁还开设有多个用于散热通风的通孔。鉴于试验台在实验过程中会发生较大震动，为避免试验台与试验场地刚性接触，通过减震器支座12削弱试验台所传递的震动，降低试验台在实验过程中对其他设备的影响。

如图4和图7所示，电机2通过其下端设置的电机底座21安装于底座支架1内，电机底座21的顶面对应电机2输出端的位置设置有三角架一25，三角架一25的端部设置有编码器一23，电机2的输出端依次套接设置有主动带轮26和联轴器一22，联轴器一22与编码器一23转动连接。当试件71放置完成，可以启动电机2，电机2的输出端带动与其连接的联轴器一22以及主动带轮26一齐转动，而编码器一23可以实时监测电机2所输出的转速和角度。

如图3和图4所示，旋转扭矩激励器3通过其两侧镜像对称设置的两个安装支座31安装于支撑底板11的顶面,旋转扭矩激励器3的顶端设置有与其内部的油压腔体连通的电液伺服阀32，扭转轴38上与内长轴4相对的一端连接有联轴器二34，支撑底板11的顶面对应联轴器二34的位置设置有三角架二36，三角架二36的顶端设置有编码器二35，联轴器二34与编码器二35转动连接，三角架二36与两个安装支座31之间还设置有透明的保护罩33，如图4和图9所示，旋转缸37的外环壁套设有从动带轮39，从动带轮39与主动带轮26上下平行，二者通过同步带24传动连接。当电机2启动后，主动带轮26通过同步带24带动从动带轮39转动，由于从动带轮39套设于所述旋转缸37的外部，因此旋转缸37也发生转动，在此过程中，通过电液伺服阀32向旋转缸37与扭转轴38之间的油压腔体的不同侧输入液油，使得扭转轴38在随着旋转缸37一齐旋转的过程中，扭转轴38相对于旋转缸37又能发生超前及滞后的相位扭振，同时，由于扭转轴38的一端通过联轴器二34连接有编码器二35，从而可以实时监测扭转轴38所输出的扭矩大小，然后通过对编码器一23以及编码器二35所得数据的计算，可以得到减震器试验所需的扭矩转速差。

如图4和图5所示，内长轴4上与扭转轴38相对的一端贯穿第一外轴41、扭矩传感器6、第二外轴42以及工装法兰7套接固定有花键轴43，第一外轴41与第二外轴42的外环壁分别转动套接有起支撑作用的轴承座一5和轴承座二51，且轴承座一5与轴承座二51的顶端均设置有温度传感器52，第一外轴41通过扭矩传感器6的内圈与第二外轴42实现固定连接。由于旋转缸37通过第一外轴41、扭矩传感器6的内圈以及第二外轴42与工装法兰7相连，当旋转缸37转动的过程中，第一外轴41带动扭矩传感器6的内圈转动，扭矩传感器6的内圈带动与其相连的第二外轴42同步转动，并最终将旋转缸37所传递的扭矩传递到工装法兰7上试件71的外圈，通过编码器一23以及编码器二35所得的扭振角度数据和扭矩传感器6所得的扭矩数据，可以得到减震器试验所需的扭振角度与扭矩的对应关系，在此过程中，轴承座一5以及轴承座二51通过其端部设置的温度传感器52实时监测第一外轴41以及第二外轴42的温度，避免二者在转动过程中过热发生事故。

如图6和图8所示，工装法兰7通过多个螺栓与试件71实现可拆卸连接，试件71通过其轴心处的花键轴孔与花键轴43连接，如图6所示，工装法兰7的外部套设有带观察窗的试件箱8，试件箱8通过喷油装置可向试件71喷油且试件箱8的侧壁还可开启。通过内长轴4将扭转轴38传递的扭矩传递给花键轴43，并通过花键轴43对试件71的内圈施加超前或滞后的相位扭振，当试件71外圈的摩擦环转动的过程中，试件71内圈的从动盘毂相对于摩擦环实现一定角度的循环扭转，实现该设备的设计目的，通过往试件71上持续喷油，考察减震器在真实的使用环境中的性能，得到可靠的测试数据。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上内容仅仅是对本发明所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种机械封闭式减震器旋转扭转测试试验台，包括内腔安装有电机(2)的底座支架(1)以及设置于所述底座支架(1)上的旋转扭矩激励器(3)，其特征在于，所述旋转扭矩激励器(3)的轴心处转动连接有扭转轴(38)以及套设在其外环壁的旋转缸(37)，所述旋转缸(37)将所述扭转轴(38)封闭于其内腔且二者之间形成油压腔体，所述电机(2)通过同步带(24)与所述旋转缸(37)传动连接，所述旋转缸(37)通过第一外轴(41)以及第二外轴(42)与工装法兰(7)连接，所述工装法兰(7)与试件(71)外圈的摩擦环实现可拆卸连接，所述扭转轴(38)的一端通过内长轴(4)与所述试件(71)内圈实现可拆卸连接，所述内长轴(4)的外环壁还套接设置有扭矩传感器(6)。

2.根据权利要求1所述的一种机械封闭式减震器旋转扭转测试试验台,其特征在于，所述底座支架(1)的顶面设置有支撑底板(11)，所述底座支架(1)底面的四个端角均设置有减震器支座(12)，所述底座支架(1)的侧壁还开设有多个用于散热通风的通孔。

3.根据权利要求2所述的一种机械封闭式减震器旋转扭转测试试验台,其特征在于，所述电机(2)通过其下端设置的电机底座(21)安装于所述底座支架(1)内，所述电机底座(21)的顶面对应所述电机(2)输出端的位置设置有三角架一(25)，所述三角架一(25)的端部设置有编码器一(23)，所述电机(2)的输出端依次套接设置有主动带轮(26)和联轴器一(22)，所述联轴器一(22)与所述编码器一(23)转动连接。

4.根据权利要求3所述的一种机械封闭式减震器旋转扭转测试试验台,其特征在于，所述旋转扭矩激励器(3)通过其两侧镜像对称设置的两个安装支座(31)安装于所述支撑底板(11)的顶面,所述旋转扭矩激励器(3)的顶端设置有与其内部的油压腔体连通的电液伺服阀(32)，所述扭转轴(38)上与所述内长轴(4)相对的一端连接有联轴器二(34)，所述支撑底板(11)的顶面对应所述联轴器二(34)的位置设置有三角架二(36)，所述三角架二(36)的顶端设置有编码器二(35)，所述联轴器二(34)与所述编码器二(35)转动连接，所述三角架二(36)与两个所述安装支座(31)之间还设置有透明的保护罩(33)。

5.根据权利要求4所述的一种机械封闭式减震器旋转扭转测试试验台,其特征在于，所述旋转缸(37)的外环壁套设有从动带轮(39)，所述从动带轮(39)与所述主动带轮(26)上下平行，二者通过所述同步带(24)传动连接。

6.根据权利要求5所述的一种机械封闭式减震器旋转扭转测试试验台,其特征在于，所述内长轴(4)上与所述扭转轴(38)相对的一端贯穿所述第一外轴(41)、所述扭矩传感器(6)、所述第二外轴(42)以及工装法兰(7)套接固定有花键轴(43)，所述第一外轴(41)与所述第二外轴(42)的外环壁分别转动套接有起支撑作用的轴承座一(5)和轴承座二(51)，且所述轴承座一(5)与所述轴承座二(51)的顶端均设置有温度传感器(52)，所述第一外轴(41)通过所述扭矩传感器(6)的内圈与所述第二外轴(42)实现固定连接。

7.根据权利要求6所述的一种机械封闭式减震器旋转扭转测试试验台,其特征在于，所述工装法兰(7)通过多个螺栓与试件(71)实现可拆卸连接，所述试件(71)通过其轴心处的花键轴孔与所述花键轴(43)连接。

8.根据权利要求7所述的一种机械封闭式减震器旋转扭转测试试验台,其特征在于，所述工装法兰(7)的外部套设有带观察窗的试件箱(8)，所述试件箱(8)通过喷油装置可向试件(71)喷油且所述试件箱(8)的侧壁还可开启。

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