CN207636300U - 一种离合器总成疲劳测试系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及汽车制造领域，具体公开了一种离合器总成疲劳测试系统，该测试系统包括驱动机构，与离合器总成连接且用于驱动离合器总成旋转，其输出转速可调节；液压装置，用于驱动离合器总成中的活塞进行压缩，其输出液压可调节，液压装置包括用于测试驱动活塞进行压缩的液压油的压力的第一压力传感器。本实用新型通过液压装置驱动离合器总成的活塞压缩，驱动机构驱动离合器总成旋转，模拟离合器总成的实际工作状态，从而实现对离合器总成的疲劳性进行整体测试；并通过第一压力传感器反馈的压力数值与预设的数值进行比对，判断离合器总成内部各个零件是否发生疲劳性测试不合格的情况。

Description

一种离合器总成疲劳测试系统

技术领域

本实用新型涉及汽车制造技术领域，尤其涉及一种离合器总成疲劳测试系统。

背景技术

离合器总成是汽车的重要组成部分之一，对汽车操控稳定性及其乘坐舒适性等均有非常紧密的影响，离合器总成的发展已有一百年多年的历史，离合器总成的功能和作用效果均在不断提高和完善。

离合器总成是汽车实现换挡功能的关键部件，如果离合器总成发生故障，轻则影响变速器的换挡平顺性、出现异响，重则会造成变速器无法换挡。因此离合器总成的疲劳寿命将直接影响着变速器的寿命，所以在离合器总成的设计开发过程中，其疲劳寿命试验是必不可少的。

因此对于一款离合器在实际应用于汽车之前必须经过一系列的检验测试。对离合器的检验测试具体包括对离合器总成各零部件的测试；其中离合器总成的零部件包括摩擦片、膜片弹簧、活塞及分离轴承等。

但是到目前为止，在汽车开发与制造工业中，对离合器总成各零件的测试一般由结构不同的测试设备分开进行，因此现有的测试程序复杂，成本较高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：提供一种离合器总成疲劳测试系统，以解决现有技术中离合器测试程序复杂、测试成本高的问题。

本实用新型提供一种离合器总成疲劳测试系统，离合器总成的活塞内部设有用于驱动所述活塞回位的弹簧，包括：

液压装置，包括依次连接的液压油箱、液压泵和第一调压阀，所述第一调压阀与三通阀的第一端连接，所述三通阀第二端通过加压管路与所述离合器总成的活塞连接，用于驱动所述活塞压缩，所述三通阀的第三端通过回油管路与所述液压油箱连接，所述三通阀的第一端与第二端连通或所述三通阀的第二端与第三端连通；所述加压管路上还连接有第一压力传感器；

复位机构，所述复位机构用于驱动所述活塞回位；

驱动机构，与所述离合器总成连接，能够驱动所述离合器总成旋转，所述驱动机构的输出转速可调节。

作为优选，还包括与所述离合器总成中的分离轴承连接的轴承座，所述轴承座上设有加压油口，所述三通阀的第三端与所述加压油口通过所述加压管路连接。

作为优选，所述液压装置还包括分别用于测试所述液压泵输出端口的压力和温度的第二压力传感器和第一温度传感器。

作为优选，所述液压装置还包括均设置于所述液压油箱中的第二温度传感器和加热器。

作为优选，所述液压泵的输出端通过第二调压阀与所述离合器总成的润滑油口连接。

作为优选，所述复位机构包括与所述液压泵的输出端连接的电磁阀，以及与所述电磁阀连接的液压油缸，所述液压油缸的输出端与所述活塞连接，并用于驱动所述活塞回位。

作为优选，所述驱动机构包括高速电机，连接所述高速电机和所述离合器总成的传动组件，与所述高速电机连接的变频器，以及用于测试所述离合器总成的转速的转速传感器。

作为优选，所述传动组件包括与所述离合器总成输入端连接的花键轴、安装在所述花键轴上的第一齿型皮带轮、安装在所述高速电机输出轴上的第二齿形皮带轮以及连接所述第一齿型皮带轮和所述第二齿形皮带轮的齿型皮带。

作为优选，还包括报警装置。

作为优选，所述液压装置还包括与所述液压泵连接的加压电磁阀，所述加压电磁阀用于控制所述液压泵压缩液压油。

本实用新型的有益效果为：通过驱动机构驱动离合器总成旋转，通过液压装置驱动离合器总成的活塞压缩，通过离合器总成中的弹簧以及复位机构驱动活塞回位，通过加热器、第一温度传感器以及第二温度传感器调整液压油的温度并保证液压油温度在110℃～130℃之间，从而可以模拟离合器总成的实际工作状态和工作环境，使疲劳性测试的结果更加客观真实，实现对离合器总成的疲劳性的整体测试；并通过第一压力传感器反馈的压力数值与预定范围进行比对，可以反映离合器总成内部各个零件是否发生疲劳性测试不合格的情况，通过上述设置可以有效解决现有技术中离合器总成测试程序复杂、测试成本高的问题。

附图说明

图1为本实用新型实施例中一种离合器总成疲劳测试系统的驱动机构的结构示意图；

图2为本实用新型实施例中一种离合器总成疲劳测试系统的液压装置和复位机构的结构示意图。

图中：

1、液压装置；101、液压油箱；102、液压泵；103、加压电磁阀；104、第一调压阀；105、三通阀；106、第一压力传感器；107、第二压力传感器；108、第三压力传感器；109、第一温度传感器；110、第二温度传感器；111、加热器；112、液压表；113、第二调压阀；114、回油管路；115、加压管路；116、润滑管路；

2、复位机构；201、电磁阀；202、液压油缸；

3、轴承座；301、加压油口；

4、离合器总成；

5、驱动机构；51、高速电机；52、变频器；53、传动组件；531、花键轴；532、第一齿形皮带轮；533、第二齿形皮带轮；534、齿形皮带；54、转速传感器。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

本实施例提供一种离合器总成疲劳测试系统，如图1～2所示，包括驱动机构5、液压装置1、电控装置(附图中未示出)、复位机构2以及报警装置(附图中未示出)，本实施例中驱动机构5、以及液压装置1均安装在工作台(附图中未示出)上。

如图1所示，驱动机构5包括高速电机51、变频器52、传动组件53以及转速传感器54，传动组件53包括花键轴531、第一齿形皮带轮532、第二齿形皮带轮533以及齿形皮带534，离合器总成4的输入端与花键轴531连接，第一齿形皮带轮532安装在花键轴531上，第二齿形皮带轮533安装在高速电机51的输出轴上，第一齿形皮带轮532和第二齿形皮带轮533通过齿形皮带534连接，变频器52分别与高速电机51和电控装置连接，电控装置通过变频器52调整高速电机51的转速，转速传感器54安装在离合器总成4的输入端或者花键轴531上，并且和电控装置连接，用于测试离合器总成4的实际转速，本实施例中，在电控装置的存储器上预设离合器总成4的转速，电控装置通过变频器52控制高速电机51的转速，并进一步通过传动组件53驱动离合器总成4以设定转速运转，同时可以通过转速传感器54向电控装置反馈离合器总成4的实际转速是否为预设的速度。

如图2所示，离合器总成4的分离轴承和轴承座3连接，该轴承座3上设有加压油口301，并且加压油口301通过轴承座3的内部油路以及离合器总成4中的内部油路与离合器总成4中活塞的腔体连通。本实施例中，通过在轴承座3上设置加压油口301，并与加压管路115连接，避免了加压管路115和离合器总成4直接连接，进而避免了离合器总成4旋转时，加压管路115跟随离合器总成4整体旋转，加压管路115和离合器总成4缠绕到一起的情况。

如图2所示，液压装置1包括液压油箱101，液压泵102，以及均与电控装置连接的加压电磁阀103、第一调压阀104、三通阀105、第一压力传感器106、第二压力传感器107、第三压力传感器108、第一温度传感器109、第二温度传感器110和加热器111。

液压泵102的输入端与液压油箱101连接，输出端与第一调压阀104连接，三通阀105的第一端与第一调压阀104连接，第三端通过回油管路114与液压油箱101连通，三通阀105的第二端通过加压管路115与轴承座3上的加压油口301连接。需要注意的是，本实施例中的三通阀105优选两位三通电磁阀，从而当三通阀105连通第一调压阀104与加压管路115时，那么三通阀105与回油管路114之间将处于断开状态，此时可以实现液压油的加载，具体的，此时即，三通阀105的第一端与第二端连通，第二端和第三端之间关闭，在液压泵102的驱动下，液压油能够进入到活塞腔体中，并驱动活塞压缩。当三通阀105与第一调压阀104之间断开时，那么三通阀105与回油管路114之间将处于连通状态，此时可以实现液压油的卸载。具体的，此时即，三通阀105的第一端与第二端关闭，三通阀105的第二端与第三端连通，回油管路114和加压管路115连通，作用于活塞的液压压力得以释放，活塞在活塞内部弹簧的作用下回位，活塞腔体中的液压油依次经加压管路115、回油管路114进入液压油箱101中。

第一调压阀104可以调整进入三通阀105中的液压油的压力，可以预先在电控装置的存储器上设置需要的加压压力数值，疲劳性测试中，电控装置将自动控制第一调压阀104将液压油的压力调整到预设的加压压力数值。

加压电磁阀103与液压泵102连接，加压电磁阀103能够控制液压泵102进行增压，本实施例中液压泵102采用气动液压泵，通过加压电磁阀103控制气动液压泵的动力气体的连通和断开，实现加压电磁阀103对液压泵102增压的控制，当然液压泵102也可以采用电动泵。

第一压力传感器106用于测试加压管路115中的油压，当所测试的离合器总成4疲劳性合格时，第一压力传感器106反馈给电控装置的压力数值能够在正常的范围内，当所测试的离合器总成4疲劳性不合格时，例如：当离合器总成4中的活塞发生破损，导致所加载的液压油泄漏时，第一压力传感器106的压力会明显降低并超出上述正常的范围。因而在进行离合器总成4疲劳测试时，能够通过第一压力传感器106反馈给电控装置的压力数值是否超出预定范围来判断离合器总成4疲劳性测试是否不合格。需要注意的是，预定范围是指，测试开始之前，预先在电控装置的存储器上设定的并且对应所测试离合器总成4的型号以及当前测试条件下的第一压力传感器106正常的压力数值波动范围。

第二压力传感器107和第一温度传感器109均设置于液压泵102的输出端口，分别用于测试经液压泵102增压后的液压油的压力和温度，第三压力传感器108、第二温度传感器110以及加热器111均设置于液压油箱101中，第三压力传感器108和第二温度传感器110分别用于测试液压油箱101中液压油的压力和温度，在疲劳性测试过程中，液压油的温度只有模拟车辆运行过程中的实际温度，才能保证测试结果的客观性，因此在测试过程中，根据车辆的实际运行状态需要将液压油的温度控制在110℃～130℃，本实施例中，当第二温度传感器110或第一温度传感器109反馈的温度值逐渐下降并接近110℃时，电控装置自动控制加热器111对液压油箱101中的液压油进行加热，当第一温度传感器109或第二温度传感器110反馈的温度数值升高至接近130℃时，电控装置自动控制加热器111停止加热，从而可以确保将液压油的温度控制在110℃～130℃。本实施例中，电控装置可以通过第二压力传感器107和第三压力传感器108所测取的压力数值的差值确定液压泵102增压的大小，通过第二压力传感器107测取的压力数值以及预设的加压油口301压力数值的差值，确定需要通过第一调压阀104调整的压力数值的大小。

优选的，液压装置1还包括液压表112，液压表112安装在第一调压阀104和三通阀105之间的连接管路上，可以方便操作员通过液压表112直接观察加压油压的实际数值。

优选的，本实施例中的液压泵102可以同时为多个相同或者不相同型号的离合器总成4提供液压驱动，从而提高离合器总成4疲劳检测的效率，同时节省了设备的投入数量和场地的占用面积。具体的，可以根据离合器总成4疲劳测试所需要的加压油压以及液压泵102的具体型号确定可以同时驱动的离合器总成4的数量。

优选的，液压装置1还包括第二调压阀113，第二调压阀113的一端与液压泵102的输出端连接，另一端通过润滑管路116与离合器总成4连接，通过润滑管路116提供离合器总成4内部各个机械部件运转时所需要的润滑油。

复位机构2包括电磁阀201和液压油缸202，液压油箱101通过管路与电磁阀201连接，电磁阀201通过管路与液压油缸202连接，液压油缸202的输出端与活塞连接，通过液压油缸202对活塞提供液压驱动，辅助活塞回位。本实施例中，活塞腔体的内部设置有弹簧，弹簧的一端抵接在活塞上另一端抵接在活塞腔体的内壁上，可以用于活塞回位，但是当泄压时间非常短的时候，仅依靠弹簧自身的弹力不一定能够确保活塞在非常短的时间内回位到位，此时，通过复位机构2能够确保活塞在泄压时间内快速、准确的回位。

作为优选，还包括报警装置，报警装置与电控装置连接，报警装置可以是三色灯和/或蜂鸣器，当第一压力传感器106的数值超出预设范围时，即离合器总成4疲劳测试不合格时，电控装置控制报警装置发出报警。

作为优选，还包括监控装置(附图中未示出)，监控装置包括四个摄像头以及显示器，四个摄像头从工作台的前后左右四个方向对准工作台进行监控，当离合器总成4疲劳性测试的时间较长时，通过设置监控装置，可以对测试过程全程录制，避免操作员长时间待在测试现场进行人工监控，降低了操作员的劳动强度，同时保障了操作员的作业安全。

本实施例通过驱动机构5驱动离合器总成4旋转，通过液压装置1驱动离合器总成4的活塞压缩，通过活塞内部的弹簧和复位机构2驱动离合器总成4的活塞回位，通过加热器111、第一温度传感器109以及第二温度传感器110调整液压油的温度并保证液压油温度在110℃～130℃之间，从而可以模拟离合器总成4的实际工作状态和工作环境，使疲劳性测试的结果更加客观真实，并实现对离合器总成4的疲劳性进行整体测试；通过第一压力传感器106反馈的压力数值与预设范围进行比对，可以反映离合器总成4内部各个零件是否发生疲劳性测试不合格的情况，解决了现有技术中离合器总成测试程序复杂、测试成本高的问题。

本实施例还提供一种离合器总成疲劳测试方法，如图1～2所示，适用于本实施例中的一种离合器总成疲劳测试系统，包括：

S10：将离合器总成4进行冷却，使其表面及内部的温度达到-40℃～-20℃。

通过使离合器总成4的整体温度在测试之初控制在-40℃～-20℃，可以模拟离合器总成4在北方冬天时使用的情形，从而使离合器总成4疲劳性测试的数据更加客观真实。

S11：在电控装置的存储器上预设离合器总成4的转速V，加压压力P，加压时间T1，泄压时间T2，第一压力传感器106的预定范围、加热器111的启动加热的温度值t1，加热器111的停止加热的温度值t2以及润滑油的注入压力P1。

S20：加压电磁阀103启动，液压泵102进行增压，并通过第一调压阀104将压力调整到P，通过第二调压阀113将用于润滑的液压油的压力调整到P1；

S30：驱动机构5驱动离合器总成4以转速V运转；

在步骤S30中，电控装置结合传动组件53的传动比，通过变频器52调整高速电机51的转速，使高速电机51的转速经传动组件53传递到离合器总成4后，离合器总成4能够以转速V运转，同时通过转速传感器54将离合器总成4的实际转速实时反馈给电控装置，从而可以确保离合器总成4转速的准确性，并且当离合器总成4的实际转速与转速V差距较大时，可以依此判定驱动机构5出现异常。

S40：三通阀105的输入端与第一调压阀104之间的管路连通并且与液压油箱101之间的回油管路114关闭，液压油驱动活塞压缩，并持续时间T1，T1为加压时间；

在步骤S40中，压力为P的液压油经三通阀105、加压管路115、加压油口301进入轴承座3，并通过轴承座3的内部油路以及离合器总成4的内部油路进入到活塞腔体中，驱动活塞压缩，并持续T1时间。

S50：三通阀105的输入端与液压油箱101之间的回油管路114连通并且与第一调压阀104之间的管路关闭，并持续时间T2，T2为泄压时间；

在步骤S50中，电控装置控制电磁阀201开启，液压油缸202以及活塞中的弹簧共同驱动活塞回位，在此时间段中，活塞腔体中的液压油通过加压管路115和回油管路114回到液压油箱101中，实现液压油的卸载。

S60：在时间T内重复步骤S40和S50，若时间T内，第一压力传感器106的数值在预定范围内，离合器总成4疲劳性测试合格，若第一压力传感器106的数值波动超出预定范围，离合器总成4疲劳性测试不合格，并停止测试。

在步骤S60中，若离合器总成4的疲劳性测试不合格，电控装置还控制报警装置发出报警。

需要注意的是，在上述步骤S20～S60中，当第一温度传感器109和/或第二温度传感器110测试的温度值小于等于t1时，加热器111启动，并对液压油箱101中的液压油进行加热，当第一温度传感器109和/或第二温度传感器110测试的温度值大于等于t2时，加热器111停止加热。

优选的，2000r/min≤V≤6500r/min，具体的，V可以为2000r/min、3000r/min、4000r/min、4500r/min、5000r/min或6500r/min。

优选的，1s≤T1≤10s，具体的，T1可以为1s、2s、2.5s、3s、3.5s、4s、5s、6s、7s、8s、9s或10s。

优选的，1s≤T2≤10s，具体的，T2可以为0.5s、1s、1.5s、2s、2.5s、4s、5s、6s、7s、8s、9s、或10s。

优选的，1455kpa≤P≤3100kpa，具体的，P可以为1455kpa、2115kpa、2314kpa或3100kpa。

优选的，t1＝110℃～115℃，t2＝125℃～130℃，具体的，t1＝115℃，t2＝130℃。

可以理解的是，在离合器总成4疲劳性测试的过程中，若离合器总成4中的零件出现破损、烧蚀、裂纹、异常磨损中的任何一种或多种现象，也能够直接判定离合器总成4的疲劳性不合格。

本实施例可以通过设置多组参数分别对离合器总成4进行测试，例如，

当T1＝2s；T2＝1s；V分别等于2000r/min、3000r/min、4000r/min、4500r/min、5000r/min或6500r/min；在V的每一个转速下，P均依次为1455kpa、2115kpa、2314kpa以及3100kpa时，共24种条件，分别在每一种条件下测试离合器总成4的疲劳性，进一步确保离合器总成4测试结果的客观性。当然，本实施例中的测试参数可以在自身范围内任意取值，并且任意搭配。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种离合器总成疲劳测试系统，其特征在于，包括：

液压装置(1)，包括依次连接的液压油箱(101)、液压泵(102)和第一调压阀(104)，所述第一调压阀(104)与三通阀(105)的第一端连接，所述三通阀(105)第二端通过加压管路(115)与所述离合器总成(4)的活塞连接，用于驱动所述活塞压缩，所述三通阀(105)的第三端通过回油管路(114)与所述液压油箱(101)连接，所述三通阀(105)的第一端与第二端连通或所述三通阀(105)的第二端与第三端连通；所述加压管路(115)上还连接有第一压力传感器(106)；

复位机构(2)，所述复位机构用于驱动所述活塞回位；

驱动机构(5)，与所述离合器总成(4)连接，能够驱动所述离合器总成(4)旋转，所述驱动机构(5)的输出转速可调节。

2.根据权利要求1所述的一种离合器总成疲劳测试系统，其特征在于，还包括与所述离合器总成(4)中的分离轴承连接的轴承座(3)，所述轴承座(3)上设有加压油口(301)，所述三通阀(105)的第三端与所述加压油口(301)通过所述加压管路(115)连接。

3.根据权利要求1所述的一种离合器总成疲劳测试系统，其特征在于，所述液压装置(1)还包括分别用于测试所述液压泵(102)输出端口的压力和温度的第二压力传感器(107)和第一温度传感器(109)。

4.根据权利要求3所述的一种离合器总成疲劳测试系统，其特征在于，所述液压装置(1)还包括均设置于所述液压油箱(101)中的第二温度传感器(110)和加热器(111)。

5.根据权利要求1所述的一种离合器总成疲劳测试系统，其特征在于，所述液压泵(102)的输出端通过第二调压阀(113)与所述离合器总成(4)的润滑油口连接。

6.根据权利要求1所述的一种离合器总成疲劳测试系统，其特征在于，所述复位机构(2)包括与所述液压泵(102)的输出端连接的电磁阀(201)，以及与所述电磁阀(201)连接的液压油缸(202)，所述液压油缸(202)的输出端与所述活塞连接，并用于驱动所述活塞回位。

7.根据权利要求1所述的一种离合器总成疲劳测试系统，其特征在于，所述驱动机构(5)包括高速电机(51)，连接所述高速电机(51)和所述离合器总成(4)的传动组件(53)，与所述高速电机(51)连接的变频器(52)，以及用于测试所述离合器总成(4)的转速的转速传感器(54)。

8.根据权利要求7所述的一种离合器总成疲劳测试系统，其特征在于，所述传动组件(53)包括与所述离合器总成(4)输入端连接的花键轴(531)、安装在所述花键轴(531)上的第一齿型皮带轮(532)、安装在所述高速电机(51)输出轴上的第二齿形皮带轮(533)以及连接所述第一齿型皮带轮(532)和所述第二齿形皮带轮(533)的齿型皮带(534)。

9.根据权利要求1所述的一种离合器总成疲劳测试系统，其特征在于，还包括报警装置。

10.根据权利要求1所述的一种离合器总成疲劳测试系统，其特征在于，所述液压装置(1)还包括与所述液压泵(102)连接的加压电磁阀(103)，所述加压电磁阀(103)用于控制所述液压泵(102)压缩液压油。