CN201096575Y - 真空助力器带主缸总成耐久性测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种真空助力器带主缸总成耐久性测试装置，用来测试至少一由真空助力器和制动主缸组成的总成，包括控制制动主缸液压的动力装置、改变真空助力器真空度的真空泵以及作为负载连接制动主缸的制动钳。所述测试装置还包括控制器，所述控制器由操作面板输入测试参数，并自动控制所述动力装置和真空泵完成对所述至少一真空助力器带制动主缸总成的耐久性测试。本实用新型中通过设置组织系统自动完成耐久性测试的控制器，从而可同时对不同类型的多个主缸自动进行耐久性测试，减少了测试过程中人为的操作和干预。

Description

真空助力器带主缸总成耐久性测试装置

技术领域

本实用新型涉及一种测试装置，具体涉及一种自动化程度高的真空助力器带主缸总成耐久性测试装置。

背景技术

汽车的制动系统是其安全性的重要组成部分，而真空助力器和制动主缸又是制动系统的关键部件，因此对于真空助力器和制动主缸的耐久性测试就显得非常重要，通过检测可以验证其设计是否符合相关标准要求。

汽车在制动过程中，为提高制动效果、制动的安全性、制动的平稳性及其舒适性，以及降低驾驶人员的操作强度，现代汽车制动系统广泛采用伺服助力式液压制动，即真空助力器-制动主缸总成。真空助力器-制动主缸总成是汽车制动系统的一个重要组成部件，是利用发动机空气进气岐管形成的真空与外部大气压力的压差，借助于膜片式活塞将制动力放大，推动串列双腔制动主缸输出液压力，经制动力调节元件-比例阀，推动制动轮缸即制动分泵进行制动。因此其质量、性能直接影响汽车在制动过程中的安全性、可靠性。真空助力器和制动主缸在组装成总成之前分别经过了相应的密封性、性能检测。为使行车安全和确保总成的出厂质量，仍需按有关标准检测助力器-制动主缸总成的耐久性能。

但是传统的真空助力器带制动主缸在总成的耐久性测试装置一般一次只能针对一个总成进行测试，而且需要工人实时监控和操作。不仅测试效率不高，同时自动化的程度也很低。

所以，亟待一种新的真空助力器带制动主缸在总成耐久性测试装置可解决上述传统耐久性测试装置中出现的问题。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种自动化程度高的真空助力器带主缸总成耐久性测试装置。

本实用新型的另一目的是提供一种通用性好，可以测试不同类型的多种主缸的真空助力器带主缸总成耐久性测试装置。

本实用新型的再一目的是提供一种节约成本，降低噪声以及减少污染的真空助力器带主缸总成耐久性测试装置。

实现所述目的技术方案是：一种真空助力器带主缸总成耐久性测试装置，用来测试至少一由真空助力器和制动主缸组成的总成，包括控制制动主缸液压的动力装置、改变真空助力器真空度的真空泵以及作为负载连接制动主缸的制动钳。所述测试装置还包括控制器，所述控制器由操作面板输入测试参数，并自动控制所述动力装置和真空泵完成对所述至少一真空助力器带制动主缸总成的耐久性测试。

具体的，所述动力装置包括气源、连通气源的控制制动主缸液压的气缸。

所述测试参数包括气缸的动作时间、测试次数、制动主缸液压的设定值。

进一步地，所述气源和气缸之间设置有受控于控制器的流量比例阀，所述控制器连接采集制动主缸液压的压力传感器，所述控制器根据压力传感器的反馈值计算出下一测试周期的补偿值，并根据所述补偿值调整流量比例阀，将制动主缸的液压值精确控制在设定值附近。

进一步地，所述真空泵上设置有与外界空气相通的电磁阀以及真空度传感器，所述真空度传感器采集真空度并反馈给所述控制器，所述控制器根据反馈的真空度控制电磁阀，采用闭环控制的方式将真空泵的真空度保持在使得真空助力器可稳定工作的范围内。

每一气缸通过进气通道与排气通道与实现气缸前进与后退的换向阀连接。

所述进气通道和排气通道上分别装设有手动调节的节流阀。

所述真空泵的输出分成若干分路并分别输入每一被测的真空助力器，每一分路上设置受控于控制器的常闭的开关阀。

优选的，所述测试装置上还设置有对气缸行程进行限制的限位开关，所述限位开关连接控制器。

所述测试装置还包括一架体，气缸安装在所述架体上，气缸推动滑动支撑在架体导套内的导杆，所述前后滑动的导杆作用在所述真空助力器上。

本实用新型采用所述技术方案，其有益的技术效果在于：1)本实用新型的真空助力器带主缸总成耐久性测试装置，通过设置组织系统自动完成耐久性测试的控制器，从而可对不同类型的多主缸自动进行耐久性测试，同时减少了测试过程中人为的操作和干预，使测试装置能够进行自动的调整，从而满足耐久性实验的条件；2)本实用新型的真空助力器带主缸总成耐久性测试装置，所述动力装置采用气缸，可以很方便的外接气源，同时相比传统中采用油压系统作动力驱动而言，可以节约成本，降低噪声和减少污染；3)本实用新型的真空助力器带主缸总成耐久性测试装置，对测试装置的真空度、推杆推力、制动主缸内的液压值等都实行闭环控制，自动调节；4)本实用新型的真空助力器带主缸总成耐久性测试装置，采用所述控制器可以对多路的气缸分别调节，不受气缸参数、气源压力变化以及主缸内壁磨损情况的影响，也不需要人工实时监控，达到很高的控制精度；5)本实用新型的真空助力器带主缸总成耐久性测试装置，通过更换用来固定安装总成的工件安装工装，即可对应固定和测试不同种类的真空助力器带制动主缸总成，通用性比较好，可以测试不同类型的多种主缸；6)本实用新型的真空助力器带主缸总成耐久性测试装置，使用总成安装工装使得待测产品安装简单快捷，而且测试时只需进行简单易操作的参数设定，不需要进行程序的修改。

附图说明

下面通过实施例并结合附图，对本实用新型作进一步的详细说明：

图1是本实用新型真空助力器带主缸总成耐久性测试装置的单独测试装置结构示意图；

图2是本实用新型真空助力器带主缸总成耐久性测试装置的主视图；

图3是本实用新型真空助力器带主缸总成耐久性测试装置的侧视图；

图4是本实用新型真空助力器带主缸总成耐久性测试装置的系统控制图；

图5是本实用新型真空助力器带主缸总成耐久性测试装置的原理图。

具体实施方式

请参阅图1至图5，本实用新型涉及一种真空助力器带主缸总成耐久性测试装置，可用来同时进行若干个真空助力器13带制动主缸14总成的耐久性测试。所述真空助力器带主缸总成耐久性测试装置包括架体1、固定在架体1上的支架5、安装在支架5上的总成安装工装12、控制制动主缸液压的动力装置、改变真空助力器13真空度的真空泵4、作为负载连接制动主缸14的制动钳2、组织系统完成耐久性测试的控制器60以及用来输入测试参数与控制器60进行数据交换和人机互动的操作面板70。

所述真空助力器13是一个直径较大的腔体，内部有一个中部装有推杆的膜片(或活塞)，将腔体隔成两部份，一部份与大气相通，另一部份通过管道与发动机进气岐管相连。如果膜片两边有即使很小的压力差，由于膜片的面积很大，可以产生很大的推力推动膜片向压力小的一端运动，并通过联运装置利用膜片上的推杆协助人力去踩动和推动制动踏板。

测试装置的电源部分(图未示)对进入测试装置的380V电源通过断路器、接触器和热过载断路器等器件进行相关的保护和转变，输出220V电源。然后通过开关电源转换出直流24伏供给控制器和各传感器、电磁阀等供电。

请参考图1至图3，架体1为测试装置的主体，在架体1上安装所述作为负载连接制动主缸14的制动钳2、检测制动主缸14压力的压力传感器3、真空泵4、支架5。本实施方式中，所述制动主缸采用串列双腔制动主缸14，所以对应每一制动主缸14需要两个压力传感器3。

每一真空助力器带制动主缸总成的耐久性测试装置包括所述固定在架体1上的支架6、安装在支架6上的气缸支座7、支撑在支座7上的气缸8、导杆10、导套11、总成安装工装12、真空助力器13以及制动主缸14。所述气缸8的输出端通过气缸接头9连接在所述导杆10上。所述导杆滑动套设在所述导套11内，并在气缸8的推动下前后移动。所述总成安装工装12用来固定所述真空助力器13和制动主缸14总成，所述制动主缸14总成的输出接负载致动钳2，所述致动钳2反作用于制动主缸14，使得制动主缸14能够产生测试所需的液压。所述气缸8推动滑动支撑在架体1导套11内的导杆10，所述前后滑动的导杆10作用在所述真空助力器13上。

本实施方式中，所述架体1上一次安装3个被试总成。每个总成的加载及测试系统均各自独立设置，既可以同时试验，也可以单独进行试验。对应的，总成安装工装12备有不同的安装孔，以适应多种不同真空助力器带制动主缸总成产品的安装；并且所述总成的安装、拆卸也更换方便，如果遇到特殊总成产品需要测试时，可以根据实际情况更换总成安装工装12以实现工装的互换，增强通用性。

本实施方式中，所述动力装置包括气源20、连通气源20的控制制动主缸14液压的气缸8。所述气缸8支撑在架体1上。

具体请参考图4，通过此图可以清楚的了解各部分的相对位置关系和相互连接关系。

所述气源20的输出连接一减压阀83。经过减压阀83的调压后分成若干支线气路，本实施方式中为三路。每一支线气路上设置受控于控制器60的流量比例阀20。每一气缸8通过进气通道与排气通道与实现气缸前进与后退的换向阀85连接。所述进气通道装设有手动调节的节流阀86，所述排气通道上装设有手动调节的节流阀87。

所述气缸8的动作时间也由控制器60控制。根据耐久性测试标准的要求，在一个测试周期内，气缸动作分成4部分，分别是前进、等待、后退、等待。每部分的时间在测试前通过操作面板70设定。所述控制器按照设定的时间给出对应的高低电平给气缸8的控制阀(未标识)，对气缸8的动作进行控制。

所述测试装置上还设置有对气缸8行程进行限制的限位开关64，所述限位开关64连接控制器60。限位开关64的作用是对气缸8的行程给出限定，当气缸8的动作达到限位开关64的位置时，限位开关64会返回一个信号给控制器60，控制器60会发出控制信号使气缸8停止动作，这样能够保证在出现异常情况的时候，对气缸8以及待测总成产品进行有效的保护以免被损坏。所述限位开关64的位置是通过测试得出的，略大于气缸8的正常实验行程。

所述控制器60连接采集制动主缸14液压的压力传感器3，所述控制器60根据压力传感器3的反馈值计算出下一测试周期的补偿值，并根据所述补偿值调整流量比例阀，将制动主缸的液压值精确控制在设定值附近。

具体来讲，所述控制器60在测试的过程中对制动主缸14腔体内的液压值进行闭环控制，通过调整流量比例阀20来控制进入到气缸8内的气体流量和气压，调整气缸8推动导杆10的推力从而达到控制制动主缸14的液压值的目的。在测试过程中，各个制动主缸14内的液压值并不是保持在一个稳定值附近，而是在每个测试周期内完成从最小值0到最大值然后又回复到最小值0的循环。在一个测试动作周期内，液压最大值出现在前三个部分(亦即：前进、等待、后退)。因此，在前三个部分时间内每个总成测试通道进行制动主缸14内的液压值数据采集，控制器60比较取出每个制动主缸14内的最大液压值。控制器60在第4个部分的时间对比计算，找出实际值与设定值之间的误差，同时找出输出给流量比例阀的电流值的误差值并在下一测试周期进行误差补偿，达到精确的控制。所述控制器60对每个总成测试通道使用单独的流量比例阀20进行控制，因此彼此之间不会产生影响，每个总成测试通道都可以实现高精度的控制。

所述真空泵4的输出连通所述真空助力器13。所述真空泵4上设置有与外界空气相通的电磁阀66。真空泵4连通一真空罐41，所述真空罐41内设置真空度传感器42。所述真空泵4的输出分成若干分路，本实施方式中是以三个分路为例，并分别输入到每一被测的真空助力器13，每一分路上设置受控于控制器60的常闭的开关阀43-45。42所述真空度传感器采集真空罐41真空度并反馈给所述控制器60。所述控制器60根据反馈的真空度控制电磁阀66，采用闭环控制的方式将真空泵4的真空度保持在使得真空助力器可稳定工作的范围内。

具体来讲，在控制开关62打开后，真空泵4开始工作，真空度传感器42实时对真空罐41内的真空度进行采集，并将采集的真空度值反馈给控制器60。所述控制器60在真空罐41的真空度高于设定的上限值时，打开所述电磁阀66，使真空罐41与外界空气相通来降低真空度，直到真空度达到下限值关闭电磁阀66。所述电磁阀66关闭后真空度又开始升高，直到高于设定的上限值打开电磁阀66，所述控制器60在测试的过程中一直重复此过程，把真空度保持在要求的范围内。通过这种方式可以将测试的真空度精确的控制在要求的范围内，同时可以避免真空泵4的频繁起停影响自身的寿命。

请参考图5，所述控制器60采用可编程逻辑控制器，外加一些必须的扩展模块，比如模拟量模块和输入、输出量模块。所述控制器60通过输入/输出端口读入真空度传感器42、压力传感器3、控制开关62、限位开关64以及电源的信息。同时，所述控制器60通过输入/输出端口输出信号控制气缸8的动作、真空罐41内的电磁阀66的开闭、开关阀43-45的开闭、真空泵4的开停以及流量比例阀20的调节。所述控制器60通过模拟量输入端口对真空度传感器42以及压力传感器3进行数据采集，再通过内部的转换得到相应的数值；然后，通过模拟量输出端口输出电流值给流量比例阀20。操作面板和所述控制器60之间采用RS485协议进行通讯、数据交换以及人机互动。

所述操作面板70与控制器60进行通讯和数据交换。所述控制器60由操作面板70输入测试参数，并自动控制所述气缸8和真空泵4完成对所述若干真空助力器带制动主缸总成的耐久性测试。

具体来说，所述测试参数包括一次实验周期内气缸的各个动作时间、实验次数、制动主缸内油压值等。在参数的设定过程中，如果设定的参数超出了测试装置本身限定的范围，所述控制器60通过操作面板70提示设定参数超出了允许范围，并要求操作者重新设定，直到参数满足限定范围，然后进入下一参数设置，直至完成所有的参数设置。

本实用新型真空助力器带主缸总成耐久性测试装置的工作过程大致如下：工人在操作面板70的提示下进行相关参数的设置，包括：气缸各阶段的动作时间(标准时间及允许的变动范围)，实验的次数(最高可达3.5×10^8次以上)以及制动主缸14的最高液压值，如果某个参数的设置超出了测试装置允许的范围，所述控制器60在操作面板70上给出提示并要求重新设定，直至设定的参数符合要求。

对操作面板70上的测试选项进行选择，包括测试的方式、总成测试通道的选择。如果选择对应的总成测试通道，所述控制器60则打开控制真空罐41与对应真空助力器13连接的电磁阀43或者44或者45。开启控制开关61，所述真空泵4被开启，当控制器60检测到真空度符合要求之后，对应的总成测试通道开始测试。所述气缸8每完成一个往复动作算作一个测试周期，对应控制器60的计数器加1。在测试开始之后，通过气缸8的往复运动，作为负载的制动钳2中的空气会慢慢的排出，这样就会在制动主缸14中建立起压力来，流量比例阀20和控制器60一起开始对制动主缸14的液压进行动态的调节，所述控制器60根据压力传感器3采集到的各个制动主缸14的液压值与设定值之间的误差，调节输出到流量比例阀20的电流值，调节气缸8的导杆10的输出力，达到对制动主缸14的液压值的控制。操作面板70显示真空度、各总成测试通道已完成的测试次数、各个制动主缸14内的液压值等参数，无需人为操作干预。

当总成测试通道完成规定的测试次数之后，测试装置会通过操作面板70和报警信号给出双重的提示同时把该总成测试通道停下来，直到工人确认或者清零进行新的测试。当所有的测试都已完成，关闭控制开关62使整个测试装置停止运行。在出现突发事件时，可直接按设置在操作面板70上的急停按键(未标识)使所述控制器60停机和整个测试装置停止运行；在测试过程中，突然停电等事件不会影响所述控制器60记录的已经完成的实验次数和设定的参数，只需重新开启测试装置即可继续进行实验。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1. 一种真空助力器带主缸总成耐久性测试装置，用来测试至少一由真空助力器和制动主缸组成的总成，包括控制制动主缸液压的动力装置、改变真空助力器真空度的真空泵以及作为负载连接制动主缸的制动钳，其特征在于：还包括控制器，所述控制器连接输入测试参数的操作面板，所述控制器根据测试参数操控所述动力装置和真空泵。

2. 根据权利要求1所述的真空助力器带主缸总成耐久性测试装置，其特征在于：所述动力装置包括气源、连通气源的控制制动主缸液压的气缸。

3. 根据权利要求1所述的真空助力器带主缸总成耐久性测试装置，其特征在于：所述测试参数包括气缸的动作时间、测试次数、制动主缸液压的设定值。

4. 根据权利要求2所述的真空助力器带主缸总成耐久性测试装置，其特征在于：所述气源和气缸之间设置有受控于控制器的流量比例阀，所述控制器连接采集制动主缸液压的压力传感器。

5. 根据权利要求1所述的真空助力器带主缸总成耐久性测试装置，其特征在于：所述真空泵上设置有与外界空气相通的连接控制器的电磁阀以及连接控制器的真空度传感器。

6. 根据权利要求1-5任意一项所述的真空助力器带主缸总成耐久性测试装置，其特征在于：每一气缸通过进气通道与排气通道与实现气缸前进与后退的换向阀连接。

7. 根据权利要求6所述的真空助力器带主缸总成耐久性测试装置，其特征在于：所述进气通道和排气通道上分别装设有手动调节的节流阀。

8. 根据权利要求7所述的真空助力器带主缸总成耐久性测试装置，其特征在于：所述真空泵的输出分成若干分路并分别输入每一被测的真空助力器，每一分路上设置受控于控制器的常闭的开关阀。

9. 根据权利要求8所述的真空助力器带主缸总成耐久性测试装置，其特征在于：所述测试装置上还设置有对气缸行程进行限制的限位开关，所述限位开关连接控制器。

10. 根据权利要求9所述的真空助力器带主缸总成耐久性测试装置，其特征在于：所述测试装置还包括一架体，气缸安装在所述架体上，气缸推动滑动支撑在架体导套内的导杆，所述前后滑动的导杆作用在所述真空助力器上。

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