CN113551820B

CN113551820B - 盘式制动钳拖滞力矩检测设备

Info

Publication number: CN113551820B
Application number: CN202110788512.9A
Authority: CN
Inventors: 杨鹏翱; 朱中其; 郁海伟; 田丽红; 李�杰; 凌利峰; 李学佳; 张水清
Original assignee: Zhejiang Asia Pacific Mechanical and Electronic Co Ltd
Current assignee: Zhejiang Asia Pacific Mechanical and Electronic Co Ltd
Priority date: 2021-07-13
Filing date: 2021-07-13
Publication date: 2023-04-18
Anticipated expiration: 2041-07-13
Also published as: CN113551820A

Abstract

本发明公开了一种盘式制动钳拖滞力矩检测设备。还包括驱动装置、传动机构、联轴器、扭矩传感器和模拟制动盘，驱动装置的两个输出端分别通过各自的联轴器连接一组传动机构的一端，两组传动机构的另一端分别通过各自的扭矩传感器和联轴器再连接到制动器上的两个模拟制动盘上，制动器上的两个模拟制动盘、同轴安装且相互不接触；制动器经油管和液压装置连接；制动器安装在制动钳安装架上。本发明设备既可以精确测量盘式制动钳单侧制动块与制动盘摩擦产生的单侧拖滞力矩，也可以测量两侧制动块与制动盘摩擦产生的总的拖滞力矩；设备填补了该领域的空白，为低拖滞和零拖滞制动钳的设计、开发提供设备支持。

Description

盘式制动钳拖滞力矩检测设备

技术领域

本发明涉及了一种拖滞力矩检测设备，尤其是涉及一种用于盘式制动钳拖滞力矩检测的设备。

背景技术

根据CN 209745453 U已知的一种制动拖滞力矩动态测试装置，该类装置由驱动装置通过传动轴驱动一个制动盘旋转，模拟制动盘在实车状态的运转状态，测力传感器与受力杆固定连接，当驱动装置带动制动盘转动时，制动卡钳的摩擦块与制动盘接触产生摩擦，测力传感器能准确测量到制动盘与制动卡钳摩擦块之间的摩擦力，再通过数据处理获得该制动钳的拖滞力矩值。

该类设备可以快速、准确的测得制动钳与制动盘相互作用产生的拖滞力矩值。上述技术方案测得的拖滞力矩值是制动钳内外两侧制动块与制动盘滑动摩擦产生的总力矩，无法测量内侧或者外侧制动块与制动盘滑动摩擦产生的单侧拖滞力矩值。因此，车企及制动钳供应商仅能通过间接手段，定性的推测内外侧拖滞力矩分配情况，不仅测量手段复杂，效率低，且推测的准确性无法保证。这对于进一步降低盘式制动钳拖滞力矩而言是不利的。特别是国家法规、行业标准对机动车的能耗耗和污染物排放限制越来越严格，节能降耗已是大势所趋的背景下，如何进一步减小制动钳拖滞力矩，从而降低整车能耗已经成为行业的共同目标。

目前，开发低拖滞甚至零拖滞制动钳的主要困难在于现有技术方案无法准确测量单独一侧制动块与制动盘摩擦产生的拖滞力矩值，也就难以对制动钳的结构进行针对性优化改进。因此，现有技术缺少了一种可以精确测量每一侧制动块与制动盘摩擦产生的拖滞力矩设备。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于盘式制动钳拖滞力矩检测的设备，以解决上述背景技术中提出的问题。本发明设备填补了该领域的空白，为低拖滞和零拖滞制动钳的设计、开发提供设备支持。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明用于制动器的制动钳检测，所述设备还包括驱动装置、传动机构、联轴器、扭矩传感器和模拟制动盘，所述驱动装置的两个输出端分别通过各自的联轴器连接各自的一组传动机构的一端，两组传动机构的另一端分别通过各自的扭矩传感器和联轴器再连接到制动器上的两个模拟制动盘上，制动器上的两个模拟制动盘同轴安装且相互不接触；制动器内的油路经油管和液压装置连接，液压装置用于控制制动钳工作，完成制动和释放的功能；制动器安装在制动钳安装架上，制动钳安装架固定安装。

所述传动机构主要由两组锥齿轮组和三根传动轴组成，所述每组锥齿轮组包含两个相互啮合的锥齿轮，两个锥齿轮的轴相交且垂直啮合；两组锥齿轮组各自其中一个锥齿轮之间通过一根传动轴同轴连接，两组锥齿轮组各自另一个锥齿轮分别和剩余两根传动轴的一端同轴连接，剩余两根传动轴的另一端作为传动机构的两端，分别连接扭矩传感器和联轴器。

所述制动钳安装架的安装孔距和安装高度可调。具体实施中，所述制动钳安装架的安装孔距可调范围为80-200mm，安装高度可调范围为50-150mm。

所述驱动装置为双轴输出电机，双轴输出电机的两根输出轴分别通过各自的联轴器连接一组传动机构。

所述扭矩传感器连接在传动机构和联轴器之间，一端连接一组传动机构，另一端通过联轴器连接一个模拟制动盘。

所述驱动装置的两根输出轴输出的功率相同。

所述驱动装置的两个输出端分别驱动两个模拟制动盘旋转，所驱动的两个模拟制动盘的旋转方向和旋转角速度相同。

所述两个模拟制动盘均位于制动器内的内侧制动块和外侧制动块之间，且分别贴近内侧制动块、外侧制动块布置。

所述两个模拟制动盘的尺寸规格相同。

所述两个模拟制动盘之间的轴向间距根据需求调整，范围设置为1-20mm。

还包括控制系统，驱动装置、扭矩传感器、液压装置均电连接到控制系统，由控制系统控制驱动装置、扭矩传感器、液压装置的相互配合工作。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.提供了一种既可以测量盘式制动钳与制动盘之间滑动摩擦产生的总的拖滞力矩值，又可以测量内侧制动块和外侧制动块分别与制动盘之间滑动摩擦产生的单侧拖滞力矩值的设备，填补了该领域的空白，为低拖滞和零拖滞制动钳的设计、开发指引方向；

2.该设备结构设计简单，采用模块化、通用化设计，制动钳安装架可调孔距、可调安装高度，两个模拟盘可调轴向间距的设计使得一套试验工装即可满足多种规格的盘式制动钳检测需求，可大幅减少试验工装数量；

3.采用双轴输出电机，搭配两套相同规格的锥齿轮传动机构，最大程度的保证了两个模拟盘旋转方向和旋转角速度的同步，保证两个模拟盘之间的测量误差不超过0.5%。

附图说明

为了更清楚地说明本发明技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图做简单介绍，其中：

图1示出了本发明设备的总体结构简图。

图2示出了本发明的局部剖视图。

图3示出了本发明设备传动机构51的局部视图。

图1中：控制系统(1)、液压装置(2)、制动钳安装架(3)、驱动装置(4)、传动机构(51)、传动机构(52)、联轴器(61)、联轴器(62)、联轴器(63)、联轴器(64)、扭矩传感器(71)、扭矩传感器(72)、模拟制动盘(81)、模拟制动盘(82)、制动器(9)。

图2中：制动器(9)、内侧制动块(91)、外侧制动块(92)、模拟盘(81)、模拟盘(82)。

图3中：锥齿轮(511) 、锥齿轮(512) 、锥齿轮(513)、锥齿轮(514) 、传动轴(510)。

实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细说明。

设备包括制动器9、驱动装置4、传动机构51、52、联轴器、扭矩传感器和模拟制动盘81、82。

如图1所示，驱动装置1为双轴输出电机，双轴输出电机的两端输出轴分别连接联轴器61和联轴器63；联轴器61依次连接传动机构51、扭矩传感器71、联轴器62后和模拟制动盘81同轴连接；联轴器63依次连接传动机构52、扭矩传感器72、联轴器64后和模拟制动盘82同轴连接。

扭矩传感器72可以测量模拟制动盘82传递到轴上的力矩值，扭矩传感器71可以测量模拟制动盘81传递到轴上的力矩值。

如图3所示，传动机构51由2组锥齿轮组和3根传动轴组成，这2组锥齿轮组通过传动轴510相连，锥齿轮为直齿锥齿轮，每组锥齿轮组的2个锥齿轮轴线相交且垂直，锥齿轮511与锥齿轮512为一组且相互啮合，锥齿轮513与锥齿轮514为一组且相互啮合，锥齿轮512和锥齿轮513之间通过传动轴510同轴连接，锥齿轮511与锥齿轮514分别和剩余的两根传动轴的一端连接，剩余的两根传动轴的另一端分别连接到扭矩传感器71和联轴器61。传动机构52的结构与传动机构51相同。

如图2所示，制动钳9安装在制动钳安装架上3，安装架的安装孔距为140mm，安装高度为60mm；制动钳9的内侧制动块91与模拟制动盘82同侧，制动钳9的外侧制动块92与模拟制动盘81同侧；模拟制动盘81和模拟制动盘82规格尺寸相同，外径为280mm，厚度为1mm；模拟制动盘81和模拟制动盘82同轴安装，两个模拟制动盘轴向间距为2mm。

液压装置2通过油管与制动钳9相连，液压装置2可以对制动钳9加压和减压，实现制动钳9制动和释放的功能。

本发明设备具体实施中，还包括控制系统1，控制系统1分别与液压装置2，驱动装置4，扭矩传感器71、扭矩传感器72相连。控制系统1可以控制液压装置2对制动钳进行加压和减压，可以控制驱动装置4的输出功率进而控制模拟制动盘81、82的转速，可以控制扭矩传感器71、72的数据采集。

本发明具体检测制动钳拖滞力矩的过程如下：

1）控制系统1输出加压信号给液压装置2，液压装置2根据控制信号给制动钳9施加一定的液压，液压驱动制动钳9的内侧制动块91和外侧制动块92夹紧模拟制动盘8182；

2）待液压装置2给制动钳9施加的液压达到目标值时，控制系统1输出卸压信号给液压装置2，液压装置2卸载液压；

3）待液压归零后，控制系统1输出启动信号给驱动装置4，驱动装置4通过传动机构51、52驱动模拟制动盘按照一定转速8182旋转，且模拟制动盘8182的旋转方向和旋转角速度相同；

4）与此同时，其中一个扭矩传感器71开始测量模拟制动盘81与制动钳9的外侧制动块92之间的滑动摩擦所产生的拖滞力矩，另一个扭矩传感器72开始测量模拟制动盘82与制动钳9的内侧制动块91之间的滑动摩擦所产生的拖滞力矩；两个扭矩传感器71、72采集的拖滞力矩之和为制动钳9与制动盘之间总的拖滞力矩值。

由此实施可见，本发明设备既可以精确测量盘式制动钳单侧制动块与制动盘摩擦产生的单侧拖滞力矩，也可以测量两侧制动块与制动盘摩擦产生的总的拖滞力矩。

以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，在不偏离以下权利要求所限定的本发明的保护范围内的情况下，本技术领域的技术人员可以进行修改、调整。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。

Claims

1.一种盘式制动钳拖滞力矩检测设备，其特征在于：所述设备还包括驱动装置(4)、传动机构(51、52)、联轴器、扭矩传感器和模拟制动盘，所述驱动装置(4)的两个输出端分别通过各自的联轴器连接一组传动机构(51、52)的一端，两组传动机构(51、52)的另一端分别通过各自的扭矩传感器和联轴器再连接到制动器上的两个模拟制动盘上，制动器上的两个模拟制动盘同轴安装且相互不接触；所述两个模拟制动盘均位于制动器内的内侧制动块(91)和外侧制动块(92)之间，且分别贴近内侧制动块(91)、外侧制动块(92)布置；制动器内的油路经油管和液压装置(2)连接；制动器安装在制动钳安装架(3)上；

所述的检测设备按照以下方式工作：

1）控制系统(1)输出加压信号给液压装置(2)，液压装置(2)根据控制信号给制动钳施加液压，液压驱动制动钳的内侧制动块(91)和外侧制动块(92)夹紧模拟制动盘；

2）待液压装置(2)给制动钳施加的液压达到目标值时，控制系统(1)输出卸压信号给液压装置(2)，液压装置(2)卸载液压；

3）待液压归零后，控制系统(1)输出启动信号给驱动装置(4)，驱动装置(4)通过传动机构(51、52)驱动模拟制动盘按照预设转速旋转，且模拟制动盘的旋转方向和旋转角速度相同；

4）与此同时，其中一个扭矩传感器开始测量模拟制动盘与制动钳的外侧制动块(92)之间的滑动摩擦所产生的拖滞力矩，另一个扭矩传感器开始测量模拟制动盘与制动钳的内侧制动块(91)之间的滑动摩擦所产生的拖滞力矩；两个扭矩传感器采集的拖滞力矩之和为制动钳与制动盘之间总的拖滞力矩值；

所述传动机构(51、52)由两组锥齿轮组和三根传动轴组成，所述每组锥齿轮组包含两个相互啮合的锥齿轮，两个锥齿轮的轴相交且垂直啮合；两组锥齿轮组各自其中一个锥齿轮之间通过一根传动轴同轴连接，两组锥齿轮组各自另一个锥齿轮分别和剩余两根传动轴的一端同轴连接，剩余两根传动轴的另一端作为传动机构(51、52)的两端，分别连接扭矩传感器和联轴器。

2.根据权利要求1所述的一种盘式制动钳拖滞力矩检测设备，其特征在于：

所述驱动装置(4)的两根输出轴输出的功率相同。

3.根据权利要求1所述的一种盘式制动钳拖滞力矩检测设备，其特征在于：

所述两个模拟制动盘之间的轴向间距为1-20mm。