CN113532675A - 一种用于接触式测温的接口方法及结构 - Google Patents

一种用于接触式测温的接口方法及结构 Download PDF

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Abstract

本发明属于干片式机械制动器测温技术领域，具体涉及一种用于接触式测温的接口方法及结构。该方法将铂电阻与弹簧、空心螺栓集成装配于一组合件，从被测件右端装配进入至台阶部位处止；弹簧承受压力，在弹簧的作用下，铂电阻承受一定的推力；此时铂电阻左端较小直径部分从右侧进入到被测件第二段通孔内，与铜柱的较小直径部分紧密贴合，保证了测点可靠接触。该技术方案实现了铂电阻与被测件间的有效连接，可保证铂电阻在车辆振动环境下也能长期可靠地与被测点紧密贴合，确保测温点准确。

Description

一种用于接触式测温的接口方法及结构
技术领域
本发明属于干片式机械制动器测温技术领域，具体涉及一种用于接触式测温的接口方法及结构。
背景技术
制动器具有能使车辆停止前进或减速或保持车辆长时间停放在某一地点(含斜坡)的功能。干片式制动器依靠摩擦片间干摩擦产生的摩擦力实现制动，制动时摩擦面表面产生高温并向周围辐射，温度过高时将会对周围零部件的可靠使用造成不良影响甚至烧损，影响行车安全，因此制动器温度的监测极为重要。为准确获得制动器摩擦副的温度辐射情况，在制动器摩擦片上选取合适位置增加接触式测温传感器(如铂电阻)进行测温，获得摩擦副温度场分布，为产品设计提供依据。温度采集后经过实时处理，可以实现摩擦副使用中的高温预警，这对预防制动器摩擦片烧损具有重大意义。封闭的动力舱、大量沙尘油污等恶劣使用环境，对温度测试提出了新的要求，铂电阻的接触测温面为其头部端面，测点布置及接触测温用铂电阻如何最大限度的与零件实现贴合保证数据的准确性成为设计难点。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题是：如何提供一种专用的接口方法及结构，可以方便的使测温铂电阻与被测件实现有效可靠的连接，保证铂电阻与被测点间可以长期有效紧密贴合，保证温度测试的准确性。
(二)技术方案
为解决上述技术问题，本发明提供一种用于接触式测温的接口方法，所述方法包括如下步骤：
步骤1：在被测件2上打阶梯型通孔，通孔从两头分别加工；所述阶梯型通孔在被测件2的左端设置为多个内径不同的台阶段，其中处于最左端的第一段通孔内径设置为尺寸ΦA，所述第一段通孔右侧临接的第二段通孔内径设置为尺寸ΦB，所述第二段通孔右侧临接的第三段通孔内径设置为尺寸ΦC；其中，尺寸ΦA大于尺寸ΦB，且尺寸ΦB小于尺寸ΦC；从而在被测件2的左端，第一段通孔与第二段通孔结合部位处形成第一个台阶部，定义为b部位；第二段通孔与第三段通孔结合部位处形成第二个台阶部，定义为c部位；同时，该被测件2的右端所开通孔同轴贯通至左端通孔；
步骤2：设置一铜柱1，该铜柱1为一变径圆柱体，其较大直径部分的直径为尺寸ΦF，较小直径部分的直径为尺寸ΦG；且该较大直径部分与较小直径部分的结合部位处形成一台阶部，定义为d部位；
步骤3：将该铜柱1从被测件2的左端装配进入，直至铜柱1的d部位抵达被测件2的b部位为止，此时铜柱1较小直径部分从左侧进入到被测件2第二段通孔内；
步骤4：设置一铂电阻3，其同样为一变径圆柱体，其较大直径的部分的直径为尺寸ΦE，较小直径的部分的直径为尺寸ΦD；
步骤5：将铂电阻3与弹簧4、空心螺栓5集成装配于一组合件，其中，铂电阻3位于组合件最左侧，该组合件经过连接件6从被测件2的右端装配进入至c部位处止；所述连接件6固定设置于被测件2的右端面上，空心螺栓5通过螺纹连接于被测件2的右端内部，弹簧4分别连接空心螺栓5和铂电阻3；弹簧4承受压力，在弹簧4的作用下，铂电阻3承受一定的推力；此时铂电阻3左端较小直径部分从右侧进入到被测件2第二段通孔内，与铜柱1的较小直径部分紧密贴合，保证了测点可靠接触。
其中，所述铜柱1较大直径部分的尺寸ΦF与被测件2第一段通孔内径的尺寸ΦA之间的关系设置为：ΦF大于ΦA；
使得所述铜柱1较大直径部分与被测件2第一段通孔之间进行过盈配合，紧密贴合保证传热效果，利用铜优良的导热特性，被测件2的温度快速传导到铜柱1上。
其中，所述铜柱1较小直径部分的尺寸ΦG与被测件2第二段通孔内径的尺寸ΦB之间的关系设置为：ΦG小于ΦB；
使得所述铜柱1较小直径部分与被测件2第二段通孔之间进行间隙配合，确保较小直径部分装配时无变形，保证测温面即铜柱1的右端面的平面度、垂直度公差，同时，可以降低装配难度。
其中，所述被测件2的第一段通孔的左侧端部定义为a部位，则阶梯型孔的a部位、b部位、c部位处分别加工倒角，分别满足铜柱1和铂电阻3的装配需求，降低装配难度。
其中，所述被测件2右端通孔内壁面加工有内螺纹，其尺寸与空心螺栓5的外螺纹尺寸相匹配。
其中，所述铜柱1与被测件2之间安装配合靠尺寸ΦF与尺寸ΦA实现过盈配合，铜柱1较大直径部分的长度L5依据过盈量与第一段通孔深度确定，安装时采取铜柱冷冻后装配的方法，实现铜柱较大直径部分的长度L5与被测件2第一段通孔的紧密贴合。
其中，所述铜柱1较小直径部分的长度L6为被测件2第二段通孔长度L2的30％-50％，该长度L6与铂电阻3左端较小直径部分的长度L4相匹配，L6+L4总长为被测件2第二段通孔长度L2的120％-200％。
其中，所述铂电阻3左端较小直径部分的直径尺寸ΦD与被测件2第二段通孔内径的尺寸ΦB之间的关系设置为：ΦD小于ΦB；
使得铂电阻3左端较小直径部分与被测件2第二段通孔之间进行间隙配合。
其中，所述铂电阻3较大直径部分的直径尺寸ΦE小于被测件2第三段通孔内径的尺寸ΦC且大于被测件2第二段通孔内径的尺寸ΦB；且，铂电阻3的总长大于弹簧4和空心螺栓5的总长；
铂电阻3线缆端依次穿过空心螺栓5、弹簧4完成集成装配后，从右端装配进入至被测件2的c部位处止。
此外，本发明还提供一种用于接触式测温的接口结构，所述接口结构通过权利要求所述的接口方法而获得。
(三)有益效果
与现有技术相比较，本发明提供一种用于接触式测温的接口方法及结构，实现了铂电阻与被测件间的有效接触，可保证铂电阻在车辆振动环境下也能长期可靠地与被测点紧密贴合，确保测温点准确。
附图说明
图1为铂电阻安装示意图。
图2为安装空间接口示意图。
图3为铜柱示意图。
图4为铂电阻与弹簧及空心螺栓的集成示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、内容、和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。
为解决现有技术问题，本发明提供一种用于接触式测温的接口方法，参见图1-图4，所述方法包括如下步骤：
步骤1：在被测件2上打阶梯型通孔，通孔从两头分别加工，降低加工难度；所述阶梯型通孔在被测件2的左端设置为多个内径不同的台阶段，其中处于最左端的第一段通孔内径设置为尺寸ΦA，所述第一段通孔右侧临接的第二段通孔内径设置为尺寸ΦB，所述第二段通孔右侧临接的第三段通孔内径设置为尺寸ΦC；其中，尺寸ΦA大于尺寸ΦB，且尺寸ΦB小于尺寸ΦC；从而在被测件2的左端，第一段通孔与第二段通孔结合部位处形成第一个台阶部，定义为b部位；第二段通孔与第三段通孔结合部位处形成第二个台阶部，定义为c部位；同时，该被测件2的右端所开通孔同轴贯通至左端通孔，且右端通孔内径设置为尺寸ΦC；
步骤2：设置一铜柱1，该铜柱1为一变径圆柱体，其较大直径部分的直径为尺寸ΦF，较小直径部分的直径为尺寸ΦG；且该较大直径部分与较小直径部分的结合部位处形成一台阶部，定义为d部位；
步骤3：将该铜柱1从被测件2的左端装配进入，直至铜柱1的d部位抵达被测件2的b部位为止，此时铜柱1较小直径部分从左侧进入到被测件2第二段通孔内；
步骤4：设置一铂电阻3，其同样为一变径圆柱体，其较大直径的部分的直径为尺寸ΦE，较小直径的部分的直径为尺寸ΦD；
步骤5：将铂电阻3与弹簧4、空心螺栓5集成装配于一组合件，其中，铂电阻3位于组合件最左侧，该组合件经过连接件6从被测件2的右端装配进入至c部位处止；所述连接件6固定设置于被测件2的右端面上，空心螺栓5通过螺纹连接于被测件2的右端内部，空心螺栓5通过六角头上的穿丝孔通过铁丝与连接件6锁紧防松，弹簧4分别连接空心螺栓5和铂电阻3；弹簧4承受压力，在弹簧4的作用下，铂电阻3承受一定的推力；此时铂电阻3左端较小直径部分从右侧进入到被测件2第二段通孔内，与铜柱1的较小直径部分紧密贴合，保证了测点可靠接触。
其中，所述铜柱1较大直径部分的尺寸ΦF与被测件2第一段通孔内径的尺寸ΦA之间的关系设置为：ΦF大于ΦA；
使得所述铜柱1较大直径部分与被测件2第一段通孔之间进行过盈配合，紧密贴合保证传热效果，利用铜优良的导热特性，被测件2的温度快速传导到铜柱1上。
其中，所述铜柱1较小直径部分的尺寸ΦG与被测件2第二段通孔内径的尺寸ΦB之间的关系设置为：ΦG小于ΦB；
使得所述铜柱1较小直径部分与被测件2第二段通孔之间进行间隙配合，确保较小直径部分装配时无变形，保证测温面即铜柱1的右端面的平面度、垂直度公差，同时，可以降低装配难度。
其中，所述被测件2的第一段通孔的左侧端部定义为a部位，则阶梯型孔的a部位、b部位、c部位处分别加工倒角，分别满足铜柱1和铂电阻3的装配需求，降低装配难度。
其中，所述被测件2右端通孔内壁面加工有内螺纹，其尺寸与空心螺栓5的外螺纹尺寸相匹配。
其中，所述铜柱1与被测件2之间安装配合靠尺寸ΦF与尺寸ΦA实现过盈配合，铜柱1较大直径部分的长度L5依据过盈量与第一段通孔深度确定，安装时采取铜柱冷冻后装配的方法，实现铜柱较大直径部分的长度L5与被测件2第一段通孔的紧密贴合。
其中，所述铜柱1较小直径部分的长度L6为被测件2第二段通孔长度L2的30％-50％，该长度L6与铂电阻3左端较小直径部分的长度L4相匹配，L6+L4总长为被测件2第二段通孔长度L2的120％-200％。
其中，所述铂电阻3左端较小直径部分的直径尺寸ΦD与被测件2第二段通孔内径的尺寸ΦB之间的关系设置为：ΦD小于ΦB；
使得铂电阻3左端较小直径部分与被测件2第二段通孔之间进行间隙配合。
其中，所述铂电阻3较大直径部分的直径尺寸ΦE小于被测件2第三段通孔内径的尺寸ΦC且大于被测件2第二段通孔内径的尺寸ΦB；且，铂电阻3的总长大于弹簧4和空心螺栓5的总长；
铂电阻3线缆端依次穿过空心螺栓5、弹簧4完成集成装配后，从右端装配进入至被测件2的c部位处止。
此外，本发明还提供一种用于接触式测温的接口结构，所述接口结构通过权利要求所述的接口方法而获得。
如图2所示，被测件2具有如下特征：
1)测点处打阶梯型通孔，在满足铂电阻安装的同时降低加工难度；
2)被测件2的第一段通孔的左侧端部定义为a部位，则阶梯型孔的a部位、b部位、c部位处分别加工倒角，分别满足铜柱1和铂电阻3的装配需求，降低装配难度。
3)被测件2阶梯型通孔的右端加工螺纹M，尺寸与空心螺栓5的尺寸M匹配。
如图3所示，铜柱1具有如下特征：
1)选用导热系数较好的铜材料，被测件2的温度可以快速传递，避免了较高精度盲孔的加工，降低安装孔的加工难度；
2)铜柱1与被测件2安装孔配合靠尺寸ΦF与ΦA实现过盈配合，L5长度依据过盈量与安装孔深度确定，安装时采取铜柱冷冻后装配的方法，实现铜柱L5长度段与被测件安装孔的紧密贴合；
3)铜柱1的尺寸ΦG与被测件2的尺寸ΦB为间隙配合，确保较小直径部分装配时无变形，保证测温面即铜柱1的右端面的平面度、垂直度公差，使得装配后与铂电阻测温面接触良好，d处加工倒角，降低装配难度；
4)铜柱1的尺寸L6为被测件2的尺寸L2的30％-50％，该尺寸与铂电阻3的尺寸L4匹配，L6+L4总长为被测件2的尺寸L2的120％-200％；
5)根据安装空间变化，铜柱1各尺寸可适应性调整，满足多种场合使用。
如图4所示，铂电阻3具有如下特征：
1)铂电阻3的尺寸ΦD与被测件2的尺寸ΦB为间隙配合；
2)铂电阻3的尺寸ΦE小于被测件2的尺寸ΦC且大于被测件2的尺寸ΦB；
3)铂电阻3的尺寸L4与铜柱1的尺寸L6匹配，L6+L4总长为被测件2的尺寸L2的120％-200％；
4)铂电阻3的总长大于弹簧4和空心螺栓5的总长；
5)铂电阻3线缆端依次穿过空心螺栓5、弹簧4完成集成装配后，从右端装配进入至被测件2的c部位处止，弹簧4承受压力，在弹簧4的作用下，铂电阻3承受一定的推力并与铜柱1紧密贴合，保证了测点可靠接触。
实施例1
本实施例中，在被测件2上打阶梯型通孔，通孔可以从两头分别加工，降低加工难度。铜柱1从被测件2的左端装配进入至b处止，铜柱1的尺寸ΦF与被测件2的尺寸ΦA过盈配合紧密贴合保证传热效果，利用铜优良的导热特性，被测件2的温度快速传导到铜柱2上，铜柱1的尺寸ΦG与被测件2的尺寸ΦB为间隙配合，降低装配难度。铂电阻3与弹簧4、空心螺栓5集成装配后经过连接件6从右端装配进入至c处止，空心螺栓5与被测件2通过螺纹连接，并通过六角头上的穿丝孔通过铁丝与连接件6与被测件2固定连接锁紧防松，弹簧4承受压力，在弹簧4的作用下，铂电阻3承受一定的推力并与铜柱1紧密贴合，保证了测点可靠接触。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种用于接触式测温的接口方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
步骤1：在被测件(2)上打阶梯型通孔，通孔从两头分别加工；所述阶梯型通孔在被测件(2)的左端设置为多个内径不同的台阶段，其中处于最左端的第一段通孔内径设置为尺寸ΦA，所述第一段通孔右侧临接的第二段通孔内径设置为尺寸ΦB，所述第二段通孔右侧临接的第三段通孔内径设置为尺寸ΦC；其中，尺寸ΦA大于尺寸ΦB，且尺寸ΦB小于尺寸ΦC；从而在被测件(2)的左端，第一段通孔与第二段通孔结合部位处形成第一个台阶部，定义为b部位；第二段通孔与第三段通孔结合部位处形成第二个台阶部，定义为c部位；同时，该被测件(2)的右端所开通孔同轴贯通至左端通孔；
步骤2：设置一铜柱(1)，该铜柱(1)为一变径圆柱体，其较大直径部分的直径为尺寸ΦF，较小直径部分的直径为尺寸ΦG；且该较大直径部分与较小直径部分的结合部位处形成一台阶部，定义为d部位；
步骤3：将该铜柱(1)从被测件(2)的左端装配进入，直至铜柱(1)的d部位抵达被测件(2)的b部位为止，此时铜柱(1)较小直径部分从左侧进入到被测件(2)第二段通孔内；
步骤4：设置一铂电阻(3)，其同样为一变径圆柱体，其较大直径的部分的直径为尺寸ΦE，较小直径的部分的直径为尺寸ΦD；
步骤5：将铂电阻(3)与弹簧(4)、空心螺栓(5)集成装配于一组合件，其中，铂电阻(3)位于组合件最左侧，该组合件经过连接件(6)从被测件(2)的右端装配进入至c部位处止；所述连接件(6)固定设置于被测件(2)的右端面上，空心螺栓(5)通过螺纹连接于被测件(2)的右端内部，弹簧(4)分别连接空心螺栓(5)和铂电阻(3)；弹簧(4)承受压力，在弹簧(4)的作用下，铂电阻(3)承受一定的推力；此时铂电阻(3)左端较小直径部分从右侧进入到被测件(2)第二段通孔内，与铜柱(1)的较小直径部分紧密贴合，保证了测点可靠接触。
2.如权利要求1所述的用于接触式测温的接口方法，其特征在于，所述铜柱(1)较大直径部分的尺寸ΦF与被测件(2)第一段通孔内径的尺寸ΦA之间的关系设置为：ΦF大于ΦA；
使得所述铜柱(1)较大直径部分与被测件(2)第一段通孔之间进行过盈配合，紧密贴合保证传热效果，利用铜优良的导热特性，被测件(2)的温度快速传导到铜柱(1)上。
3.如权利要求1所述的用于接触式测温的接口方法，其特征在于，所述铜柱(1)较小直径部分的尺寸ΦG与被测件(2)第二段通孔内径的尺寸ΦB之间的关系设置为：ΦG小于ΦB；
使得所述铜柱(1)较小直径部分与被测件(2)第二段通孔之间进行间隙配合，确保较小直径部分装配时无变形，保证测温面即铜柱(1)的右端面的平面度、垂直度公差，同时，可以降低装配难度。
4.如权利要求1所述的用于接触式测温的接口方法，其特征在于，所述被测件(2)的第一段通孔的左侧端部定义为a部位，则阶梯型孔的a部位、b部位、c部位处分别加工倒角，分别满足铜柱(1)和铂电阻(3)的装配需求，降低装配难度。
5.如权利要求1所述的用于接触式测温的接口方法，其特征在于，所述被测件(2)右端通孔内壁面加工有内螺纹，其尺寸与空心螺栓(5)的外螺纹尺寸相匹配。
6.如权利要求1所述的用于接触式测温的接口方法，其特征在于，所述铜柱(1)与被测件(2)之间安装配合靠尺寸ΦF与尺寸ΦA实现过盈配合，铜柱(1)较大直径部分的长度L5依据过盈量与第一段通孔深度确定，安装时采取铜柱冷冻后装配的方法，实现铜柱较大直径部分的长度L5与被测件(2)第一段通孔的紧密贴合。
7.如权利要求1所述的用于接触式测温的接口方法，其特征在于，所述铜柱(1)较小直径部分的长度L6为被测件(2)第二段通孔长度L2的30％～50％，该长度L6与铂电阻(3)左端较小直径部分的长度L4相匹配，L6+L4总长为被测件(2)第二段通孔长度L2的120％～200％。
8.如权利要求1所述的用于接触式测温的接口方法，其特征在于，所述铂电阻(3)左端较小直径部分的直径尺寸ΦD与被测件(2)第二段通孔内径的尺寸ΦB之间的关系设置为：ΦD小于ΦB；
使得铂电阻(3)左端较小直径部分与被测件(2)第二段通孔之间进行间隙配合。
9.如权利要求1所述的用于接触式测温的接口方法，其特征在于，所述铂电阻(3)较大直径部分的直径尺寸ΦE小于被测件(2)第三段通孔内径的尺寸ΦC且大于被测件(2)第二段通孔内径的尺寸ΦB；且，铂电阻(3)的总长大于弹簧(4)和空心螺栓(5)的总长；
铂电阻(3)线缆端依次穿过空心螺栓(5)、弹簧(4)完成集成装配后，从右端装配进入至被测件(2)的c部位处止。
10.一种用于接触式测温的接口结构，其特征在于，所述接口结构通过权利要求所述的接口方法而获得。
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