CN202362151U

CN202362151U - 一种汽车钳盘式制动器拖滞扭矩测试系统

Info

Publication number: CN202362151U
Application number: CN2011205061855U
Authority: CN
Inventors: 邬敏杰; 穆平安; 戴曙光; 金晅宏
Original assignee: University of Shanghai for Science and Technology
Current assignee: University of Shanghai for Science and Technology
Priority date: 2011-12-07
Filing date: 2011-12-07
Publication date: 2012-08-01
Anticipated expiration: 2021-12-07

Abstract

一种汽车钳盘式制动器拖滞扭矩测试系统，其包括电动缸、真空助力器、液压系统、制动钳、伺服电机、制动盘、电磁阀和工控机，所述伺服电机连接并驱动制动盘以模拟汽车传动轴的旋转，所述电动缸连接真空助力器并对之加载与释放，该真空助力器连接所述液压系统，该液压系统连接所述制动钳，并且驱动该制动钳夹紧制动盘以模拟汽车的制动，所述工控机分别连接电动缸、伺服电机和电磁阀，并且控制它们的运行状态，所述电磁阀连接真空助力器并控制该真空助力器的启动。本实用新型实现了高精度、高稳定性的加载与释放控制，从而能够模拟不同工况下钳盘式制动器制动力、拖滞扭矩等的变化，完成对汽车钳盘式制动器的实时测量和疲劳试验。

Description

一种汽车钳盘式制动器拖滞扭矩测试系统

技术领域

本实用新型涉及一种用于汽车部件的测试装置，特别涉及一种汽车钳盘式制动器拖滞扭矩测试系统。

背景技术

拖滞扭矩是汽车制动器系统在非制动状态下，由于环境因素或制造工艺达不到要求，导致制动缸活塞不能完全复位，液压制动块与制动盘间还有接触，而由此产生的扭矩。拖滞扭矩在汽车行驶中会造成车胎抱死、制动器使用寿命下降以及耗油量额外增加等情况，影响着汽车行驶的安全性与经济性，是衡量汽车制动环节的重要指标。

在制动器系统中，汽车完成制动的过程主要由驾驶员踩下刹车踏板，来启动液压装置完成制动，而在钳盘式制动中所需的压力远大于人的踩踏力。真空助力器在整个制动系统中就是完成放大踩踏力，启动整个制动系统，从而将机械力转换为液压制动力的作用。但是目前制动器扭矩测试设备大多忽略了真空助力器的环节，特别是在拖滞扭矩的测量中，这样的系统不能全面地检测制动器的制动扭矩和拖滞扭矩。所以迫切需要研制一台功能完整、稳定性强、精度高、能真实模拟制动器工况的拖滞扭矩测试系统。

作为整个测试系统的加载机构需要对真空助力器施加推力，并且还需达到高精度、高负载、高稳定性的加载与释放要求，从而更好的满足制动器拖滞扭矩试验的测量精度与系统稳定性。传统的加载方式主要有气动加载与液压加载，两种加载方式实现起来相对简易，但由于受到自身因素与环境因素的限制，例如气动加载方式所能达到的推力有限、速度不易稳定；液压加载方式容易受油温的影响而会降低其精度与稳定性，一般常应用于所需加载精度不高、稳定性不强的系统中。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于，针对现有技术存在的缺陷，提供一种汽车钳盘式制动器拖滞扭矩测试系统，其通过改进加载方式，达到高精度、高稳定性的加载与释放控制，从而能够模拟不同工况下钳盘式制动器制动力、拖滞扭矩等的变化，完成对汽车钳盘式制动器的实时测量和疲劳试验。

本实用新型解决其技术问题的技术方案如下：

一种汽车钳盘式制动器拖滞扭矩测试系统，其包括电动缸、真空助力器、液压系统、制动钳、伺服电机、制动盘、电磁阀和工控机，所述伺服电机连接并驱动制动盘以模拟汽车传动轴的旋转，所述电动缸连接真空助力器并对之加载与释放，该真空助力器连接所述液压系统，该液压系统连接所述制动钳，并且驱动该制动钳夹紧制动盘以模拟汽车的制动，所述工控机分别连接电动缸、伺服电机和电磁阀，并且控制它们的运行状态，所述电磁阀连接真空助力器并控制该真空助力器的启动。

本实用新型所述的汽车钳盘式制动器拖滞扭矩测试系统还包括液压传感器、压力传感器、扭矩传感器、报警指示灯以及具有手自动切换及交互功能的输入输出部件，它们同时与所述工控机连接，所述液压传感器设置于所述液压系统中，所述压力传感器设置于电动缸上，所述扭矩传感器设置于制动盘上；所述工控机包括有数据采集卡、数字IO控制卡和进行数据通讯的RS232，该数据采集卡分别与所述液压传感器、压力传感器和扭矩传感器连接，该数字IO控制卡分别与电磁阀、电动缸、伺服电机和报警指示灯连接。

本实用新型选用了电动缸作为整个测试系统的加载机构，相对于气动加载或液压加载方式，其具有极高的稳定性与控制精度和极强的带负载能力，并且在工作状态下无噪声、无油污，受环境因素影响较低，达到了高精度、高稳定性的加载与释放控制；本实用新型还加入了真空助力器的环节，使整个系统更加接近制动器的工作状态，实现了在不同工况下钳盘式制动器拖滞扭矩的实时测量。因而本实用新型的有益效果是，所述汽车钳盘式制动器拖滞扭矩测试系统可以测量汽车钳盘式制动器的拖滞扭矩，并且能够进行制动器的疲劳试验，有助于提高钳盘式制动器产品的质量和改善产品结构方案。

附图说明

图1是本实用新型的系统结构图。

图2是拖滞扭矩测试流程图。

图3是疲劳测试流程图。

图中，1工控机，2电动缸，3真空助力器，4液压系统，5制动钳，6制动盘，7伺服电机，8电磁阀，9液压传感器，10压力传感器，11扭矩传感器，12输入输出部件，13报警指示灯。

具体实施方式

以下结合附图和实施实例对本实用新型加以详细说明。

如图1所示，所述汽车钳盘式制动器拖滞扭矩测试系统包括电动缸2、真空助力器3、液压系统4、制动钳5、伺服电机7、制动盘6、电磁阀8、液压传感器9、压力传感器10、扭矩传感器11、报警指示灯13、输入输出部件12和工控机1。所述伺服电机7连接并驱动制动盘6以模拟汽车传动轴的旋转。所述电动缸2连接真空助力器3并对之加载与释放，该真空助力器3连接所述液压系统4，该液压系统4连接所述制动钳5，并且驱动该制动钳5夹紧制动盘6以模拟汽车的制动。所述电磁阀8连接真空助力器3并控制该真空助力器3的启动。所述工控机1分别连接电动缸2、伺服电机7和电磁阀8，并且控制它们的运行状态，该工控机1包括有数据采集卡、数字IO控制卡和进行数据通讯的RS232，该数字IO控制卡分别与电磁阀8、电动缸2、伺服电机7和报警指示灯13连接。所述工控机1通过数字IO控制卡控制电磁阀8的开闭与关闭，以使真空助力器3处于工作状态，这样可以保证系统的可靠性与安全性；该工控机1通过数字IO控制卡控制伺服电机7的旋转，达到模拟汽车传动轴旋转的效果；同时工控机1通过串口发送与接受命令完成对电动缸2的运行操作以及其状态的监控，电动缸2作为整个系统的力加载环节，主要对真空助力器3进行机械的力加载与释放。当加载力到达启动制动系统所需压力的情况下，液压系统4开始工作，直接通过液压力使制动钳5夹紧制动盘6，实现模拟汽车的制动过程。所述液压传感器9、扭矩传感器11和压力传感器10同时与所述工控机1的数据采集卡连接，所述液压传感器9设置于所述液压系统4中，所述压力传感器10设置于电动缸2上，所述扭矩传感器11设置于制动盘6上，它们实时地将所测到的数据传递至工控机1，实现闭环控制与记录测试数据的功能。所述报警指示灯13与工控机1连接，如果在测试过程中发生诸如数据超限、异常状态的情况，所述系统将通过报警指示灯13向使用者提出警示，起到了良好的监控性能与安全保障。所述输入输出部件12连接工控机1，该输入输出部件12具有手自动切换及交互功能，操作者通过该输入输出部件12实现手自动切换的功能以及工控机1的交互功能，方便手动调试以及硬件测试。

拖滞扭矩的试验的过程，请参照图2所示，先需配置试验参数，其中包括：电动缸2的运行速度和行程范围、主轴旋转方向、额定液压值、力加载和释放的时间、制动操作完成和主轴启动之间的延迟时间、主轴的转速和保持旋转的时间。根据需要，可以配置十组试验参数。试验开始后，程序按照上述配置的十组参数进行试验。在试验进行过程中，按照预设的加载力大小以及持续时间，使电动缸2对真空助力器3进行力加载，当压力传感器10与设定值相同时，保持加载力，直至所要求的持续时间到达后释放真空助力器3，此时主轴不旋转。对制动盘6制动完成后，使主轴旋转并实时记录扭矩值，直至到达预设的时间。试验中一旦出现超限等异常情况，系统就会停止执行并输出报警信号。当试验顺利完成后，可以存储上述试验配置参数以及试验结果

进行疲劳试验的过程，请参照图3，先对相关参数进行配置，其中包括疲劳测试运行次数、力加载和释放时间、力加载速度的操作参数，还包括液压、加载力、行程的限制参数。前者根据试验标准来配置，后者则是为了保证试验设备的安全。试验进行时，控制电磁阀8使真空助力器3打开，制动力开始通过电动缸2加载，当力加载到预定值时，保持加载力，直到加载时间到释放真空助力器3。在力加载的过程中，工控机1实时监控加载力、液压和行程的大小，当超出限定值时，制动力会停止加载并输出报警信号。在顺利完成一次加载与释放的过程后，累计试验次数，当试验次数达到预定值时，保存数据并停止试验。

Claims

1.一种汽车钳盘式制动器拖滞扭矩测试系统，其特征在于：所述测试系统包括电动缸、真空助力器、液压系统、制动钳、伺服电机、制动盘、电磁阀和工控机，所述伺服电机连接并驱动制动盘以模拟汽车传动轴的旋转，所述电动缸连接真空助力器并对之加载与释放，该真空助力器连接所述液压系统，该液压系统连接所述制动钳，并且驱动该制动钳夹紧制动盘以模拟汽车的制动，所述工控机分别连接电动缸、伺服电机和电磁阀，并且控制它们的运行状态，所述电磁阀连接真空助力器并控制该真空助力器的启动。

2.根据权利要求1所述的汽车钳盘式制动器拖滞扭矩测试系统，其特征在于：所述测试系统还包括液压传感器、压力传感器和扭矩传感器，它们同时与所述工控机连接，所述液压传感器设置于所述液压系统中，所述压力传感器设置于电动缸上，所述扭矩传感器设置于制动盘上。

3.根据权利要求2所述的汽车钳盘式制动器拖滞扭矩测试系统，其特征在于：所述工控机包括有数据采集卡和数字IO控制卡，该数据采集卡分别与所述液压传感器、压力传感器和扭矩传感器连接，该数字IO控制卡分别与电磁阀、电动缸和伺服电机连接。

4.根据权利要求3所述的汽车钳盘式制动器拖滞扭矩测试系统，其特征在于：所述测试系统还包括报警指示灯，该报警指示灯与数字IO控制卡连接。

5.根据权利要求1所述的汽车钳盘式制动器拖滞扭矩测试系统，其特征在于：所述测试系统还包括具有手自动切换及交互功能的输入输出部件，该输入输出部件与所述工控机连接。

6.根据权利要求1所述的汽车钳盘式制动器拖滞扭矩测试系统，其特征在于：所述工控机包括有进行数据通讯的RS232。