CN207850701U - 一种用于制动器惯性台架试验机的环境控制系统 - Google Patents
一种用于制动器惯性台架试验机的环境控制系统 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型涉及一种用于制动器惯性台架试验机的环境控制系统，包括制冷系统和供风系统，制冷系统包括压缩机、冷凝器、干燥过滤器、热力膨胀阀和蒸发器，蒸发器设置于空气冷却箱内；供风系统包括空气冷却箱出风端连接的送风调节仓，送风调节仓的出口端连接有送风机，送风机的出风口与试验仓连接，试验仓的出风管路连接除尘箱，供风管路和出风管路之间还设有旁通管路一，旁通管路一上设有调节风门二，除尘箱的出口端经排风机与外部循环路管连接，外部循环管路包括与排风机连接的排风管和与空气冷却箱连接的进风管，排风管上设有与大气相通的关开风门一，进风管上设有开关风门二，进风管与排风管之间还连接有通过开关风门三控制的旁通管路二。
Description
技术领域
本实用新型涉及环境模拟控制技术领域，特别涉及一种用于模拟不同试验环境条件的环境控制系统。
背景技术
制动器惯性台架是一种测试汽车制动器以及刹车片性能的试验机。通过运行各种测试标准（例如QC/T564等），来测量制动器及刹车片在不同速度、温度、压力下的制动性能，以便评价制动器及刹车片的安全性能。一台制动器惯性台架能够测量、记录的数据主要包括速度、扭矩、压力、温度、制动时间、制动距离、减速度、摩擦系数、制动功、噪声频谱等参数。惯性台架在制动器的设计开发以及刹车片配方的研制、质量检测等方面都起着至关重要的作用。因此测试时的温度、湿度和风速控制的准确性则是上述数据一致性的关键，但国内多数的制动器惯性台架测试中都忽视了环境控制对试验数据的拟真性和一致性的影响。
实用新型内容
本实用新型针对现有技术中的不足，提供一种用于制动器惯性台架试验机的环境控制系统，以便于为试验机的试验仓提供准确的送风温度、送风相对湿度和送风风速的模拟环境系统。
本实用新型的目的是这样实现的，一种用于制动器惯性台架试验机的环境控制系统，包括制冷系统、供风系统和控制系统，所述供风系统与试验仓之间通过供风管路和出风管路连接，所述制冷系统包括依次连接的压缩机、冷凝器、干燥过滤器、热力膨胀阀和蒸发器，所述蒸发器的出口端与压缩机的进口端连接，所述蒸发器设置于空气冷却箱内；其特征在于，所述供风系统包括与空气冷却箱的出口端连接的送风调节风道，所述送风调节风道上设有加热器、加湿器和送风机，所述送风调节风道的出风口与试验仓的供风管路连接，所述供风管路上设有调节风门一，试验仓的出风管路与除尘箱连接，所述送风调节风道和试验仓的出风管路之间还设有旁通管路一，所述旁通管路一上设有调节风门二，所述除尘箱的出口端经排风机与外部循环路管连接，所述外部循环管路包括与排风机连接的排风管和与空气冷却箱连接的进风管，所述排风管上设有与大气相通的关开风门一，所述进风管上设有开关风门二，所述进风管与排风管之间还连接有通过开关风门三控制的旁通管路二。
本实用新型的试验机的环境控制系统，分制冷系统和供风系统，相对独立工作。制冷系统工作过程为：压缩机工作时，压缩机吸入低温、低压的制冷剂气体，经压缩成高温、高压的气体，气体在冷凝器中向外界环境中放热，气体自身冷凝成液体，该液体经热力膨胀阀节流后，在蒸发器中汽化吸热，从空气冷却箱中吸热，自身再相变成为气体，该气体经气液分离器分离后，再次进入压缩机，完成制冷剂的一个循环过程；供风系统工作过程为，空气冷却箱内的气体经蒸发器的冷却后，进入送风调节仓，在送风调节仓内经加热补偿和加湿器加湿至试验设置的温度和湿度，按试验仓要求的送风量和风速送入试验仓，其中，多余的风量经旁通管一与出风管路连接排入除尘箱，试验仓的出风管路的排风吸入除尘箱内，过滤后的混合空气经排风机进入空气冷却箱，空气冷却箱的气体经冷却降湿除湿后再次送入送风调节仓，完成试验仓内空气的一个循环过程，此循环过程中关开风门一和开关风门二关闭，切断与外界大气的连接实现环境模式的循环过程；另外，除尘箱和空气冷却箱之间连接的外部循环管路中，当试验仓内需要较高的模拟环境温度时，可以停止制冷系统运行，空气冷却箱直接通过开关风门二从外界大气进气，除尘箱内的排出气体直接经开关风门一排出外界大气，实现新风供风模式的过程。与现有技术相比，本实用新型的试验机的环境控制系统不但实现了试验仓送风风速的控制，而且也实现了试验仓内的温度和湿度的控制，实现不同环境条件的供风系统模拟过程。
为保证制冷系统的工作效率，所述压缩机出口端的管路与蒸发器进口端的管路上还连接有通过旁通电磁阀控制通断的旁通管路三。
为保证制冷系统的高低压安全，所述蒸发器出口端与压缩机进口端之间连接管路上设有低压压力表和低压控制器；所述压缩机出口端与冷凝器进口端之间的连接管路上设有高压压力表和高压控制器。
为提高制冷系统的调节能力，所述制冷系统并列设有两组，并且两组制冷系统的蒸发器均设置于空气冷却箱内。
为便于监测控制试验仓内的温度、湿度和风速等参数，本实用新型的系统还包括控制系统，所述控制系统包括可编程控制器，分别与控制模块和数据采集模块连接，所述控制模块包括PID控制器一、PID控制器二和PID控制器三，所述试验仓的出风口分别设有温度传感器、湿度传感器和风速传感器，所述数据采集模块分别与温度传感器、湿度传感器和风速传感器连接，所述PID控制器一用于根据试验仓设定的温度控制加热器对送风调节风道内的送风温度进行热补偿调节；所述PID控制器二用于根据试验仓设定的湿度控制加湿器对送风湿度进行控制调节；所述PID控制三器用于根据试验仓设定的风速控制调节风门一和调节风门二的开启度对送风风速进行控制调节。
为便于试验仓的防火切断，所述试验仓的出风管路上设有防火风阀。
为降低供风系统的噪声，所述供风系统采用串联双风机，该串联双风机在保证送风风量的前提下，采用变频器降频控制。
附图说明
图1为本实用新型的用于制动器惯性台架试验机的环境控制系统的连接示意图。
图2为本实用新型的用于制动器惯性台架试验机的环境控制系统的控制连接示意图。
图3为本实用新型的用于制动器惯性台架试验机的环境控制系统工作模式图。
其中，1 、1’压缩机，2、2’冷凝器；3、3’干燥过滤器；4、4’ 旁通电磁阀；5、5’ 热力膨胀阀；6、6’蒸发器；7送风调节风道；7A加热器；7B加湿器；7C送风机；8试验仓；8A湿度传感器；8B风速传感器；8C温度传感器；9空气冷却箱；10除尘箱；11排风机；P1、P2制冷系统高压压力表；P3、P4制冷系统低压压力表；F1、F2高压控制器；F3、F4低压控制器；V1开关风门一；V2开关风门二；V3开关风门三；V4调节风门一；V5调节风门二；V6防火风阀。
具体实施方式
如图1和图2所示，为本实用新型的用于制动器惯性台架试验机的环境控制系统，包括制冷系统和供风系统，供风系统与试验仓8之间通过供风管路和出风管路连接，本实施例中该试验机的环境控制系统采用两组并列安装的制冷系统，用于对空气冷却箱内气体的进行冷却，其中一套制冷系统制冷系统包括依次连接的压缩机1、冷凝器2、干燥过滤器3、热力膨胀阀5和蒸发器6，蒸发器6的出口端与压缩机1的进口端连接，蒸发器6设置于空气冷却箱9内；另一套制冷系统同样包括依次连接的压缩机1’、冷凝器2’、干燥过滤器3’、热力膨胀阀5’和蒸发器6’，蒸发器6’的出口端与压缩机1’的进口端连接，蒸发器6’设置于空气冷却箱9内；两套制冷系统根据需要可以同时运行，也可以单独运行或间歇运行。为保证制冷系统蒸发器的换热效率，在其中之一的制冷系统中，压缩机1出口端的管路与蒸发器6进口端的管路上还连接有通过旁通电磁阀4控制通断的旁通管路三，同样的，在另一套制冷系统中，压缩机1’出口端的管路与蒸发器6’进口端的管路上还连接有通过旁通电磁阀4’控制通断的另一旁通管路三。
本实施例的供风系统包括与空气冷却箱9的出口端连接的送风调节风道7，送风调节风道7内设有加热器7A、加湿器7B和送风机7C，送风调节风道7的出风口与试验仓8的供风管路连接，供风管路上设有调节风门一V4，试验仓8的出风管路与除尘箱10连接，送风调节风道7和试验仓8的出风管路之间还设有旁通管路一，旁通管路一上设有调节风门二V5，除尘箱10的出口端经排风机11与外部循环路管连接，该外部循环管路包括与排风机11连接的排风管和与空气冷却箱9连接的进风管，排风管上设有与大气相通的关开风门一V1，进风管上设有开关风门二V2，进风管与排风管之间还连接有通过开关风门三V3控制的旁通管路二。
为保证制冷系统的高低压安全，蒸发器6（及蒸发器6’）出口端与压缩机1（及压缩机1’）进口端之间的连接管路上设有低压压力表P3（及低压压力表P4）和低压报警器F3(及低压报警器F4)；压缩机1（及压缩机1’）出口端与冷凝器2（及冷凝器2’）进口端之间的连接管路上设有高压压力表P1（及高压压力表P2）和高压报警器F2(及低压报警器F2)。
为便于监测和控制试验仓内的温度、湿度和风速参数，本实用新型的系统还包括控制系统，控制系统包括可编程控制器，分别与控制模块和数据采集模块连接，控制模块包括PID控制器一、PID控制器二和PID控制器三，试验仓的出风口分别设有温度传感器8C、湿度传感器8A和风速传感器8B，数据采集模块分别与温度传感器8C、湿度传感器8A和风速传感器8B连接，PID控制器一用于根据试验仓8设定的温度控制加热器7A对送风调节风道内的送风温度进行热补偿调节；PID控制器二用于根据试验仓8设定的湿度控制加湿器7B对送风湿度进行控制调节；PID控制三器用于根据试验仓8设定的风速控制调节风门一V4和调节风门二V5的开启度对送风风速进行控制调节。为便于对试验仓8的进行防火切断，试验仓8的出风管路上设有防火风阀V6。
本实用新型的试验机的环境控制系统，分制冷系统和供风系统，相对独立工作。制冷系统工作过程为：压缩机1(或1’)工作时，压缩机1(或1’)吸入低温、低压的制冷剂气体，经压缩成高温、高压的气体，气体在冷凝器2（或2’）中向外界环境中放热，气体自身冷凝成液体，该液体经干燥过滤器3(或3’)干燥、热力膨胀阀4(或4’)节流后，在蒸发器6(或6’)中汽化吸热，从空气冷却箱8中吸热，自身再相变成为气体，该气体经气液分离器分离后，再次进入压缩机1(或1’)，完成制冷剂的一个循环过程并将空气冷却箱9内的体气冷却降温；供风系统工作过程如图3所示，空气冷却箱9内的气体经蒸发器的冷却后，进入送风调节风道7，在送风调节风道7内经加热器7A和加湿器7B加热加湿至试验仓设定的温度和湿度，按试验仓8设定的送风量和风速送入试验仓8，其中，多余的风量经旁通管一与出风管路连接排入除尘箱10，试验仓8的出风管路的排风被吸入除尘箱10内，过滤后的混合空气经排风机11进入空气冷却箱9，空气冷却箱9的气体经冷却降湿除湿后再次送入送风调节仓7，完成试验仓8内空气的一个循环过程，此循环过程中关开风门一V1和开关风门二V2关闭，切断与外界大气的连接实现环境模式的循环供风过程。另外，供风系统还可以实现新风模式和衰退模式的供风过程，新风模式供风时，除尘箱10和空气冷却箱9直接与外部循环管路连接，停止制冷系统运行，空气冷却箱9直接通过开关风门二V2从外界大气进气，除尘箱10内的排出气体直接经开关风门一V1排出外界大气，通过送风机按试验仓设定的风速送风，实现新风模式的供风过程；当供风系统需要进行衰减模式的供风时，按新风模式的运动过程，并将送风风速调节为2—3m/s进行供风。因此，通过本实用新型的试验机的环境控制系统，可以为试验仓提供不同的温度、湿度和风速要求的环境模拟系统。
另外，为降低供风系统的噪声，本实用新型的送风机7C可以采用串联双风机，该串联双风机在保证送风风量的前提下，采用变频器降频控制。为防止试验摩擦粉尘从试验仓逸出，造成环境污染，双风机通过变频器实现试验仓的微负压。同时，为保证蒸发器的换热效率，本实用新型的制冷系统中，单套蒸发器时采用旁通管路热气除霜，而双套蒸发器时，则采用交替工作和电热除霜。
本实用新型并不局限于上述实施例，例如，送风调节仓7内加热器7A及加湿器7B的设置方式及位置可以根据实际需要灵活布置，凡是在本实用新型公开的技术方案的基础上，本领域的技术人员根据所公开的技术内容，不需要创造性的劳动就可以对其中的一些技术特征作出一些替换和变形，这些替换和变形均在本实用新型保护的范围内。
Claims (7)
1.一种用于制动器惯性台架试验机的环境控制系统，包括制冷系统和供风系统，所述供风系统与试验仓之间通过供风管路和出风管路连接，所述制冷系统包括依次连接的压缩机、冷凝器、干燥过滤器、热力膨胀阀和蒸发器，所述蒸发器的出口端与压缩机的进口端连接，所述蒸发器设置于空气冷却箱内；其特征在于，所述供风系统包括与空气冷却箱的出口端连接的送风调节风道，所述送风调节风道上设有加热器、加湿器和送风机，所述送风调节风道的出风口与试验仓的供风管路连接，所述供风管路上设有调节风门一，试验仓的出风管路与除尘箱连接，所述送风调节风道和试验仓的出风管路之间还设有旁通管路一，所述旁通管路一上设有调节风门二，所述除尘箱的出口端经排风机与外部循环管路连接，所述外部循环管路包括与排风机连接的排风管和与空气冷却箱连接的进风管，所述排风管上设有与大气相通的关开风门一，所述进风管上设有开关风门二，所述进风管与排风管之间还连接有通过开关风门三控制的旁通管路二。
2.根据权利要求1所述的用于制动器惯性台架试验机的环境控制系统，其特征在于，所述压缩机出口端的管路与蒸发器进口端的管路上还连接有通过旁通电磁阀控制通断的旁通管路三。
3.根据权利要求1所述的用于制动器惯性台架试验机的环境控制系统，其特征在于，所述蒸发器出口端与压缩机进口端之间的连接管路上设有高压压力表和低压控制器；所述压缩机出口端与冷凝器进口端之间的连接管路上设有高压压力表和高压控制器。
4.根据权利要求1或2或3所述的用于制动器惯性台架试验机的环境控制系统，其特征在于，所述制冷系统为并列设置的两组，并且两组制冷系统的蒸发器均设置于空气冷却箱内。
5.根据权利要求1或2或3所述的用于制动器惯性台架试验机的环境控制系统，其特征在于，还包括控制系统，所述控制系统包括可编程控制器，分别与控制模块和数据采集模块连接，所述控制模块包括PID控制器一、PID控制器二和PID控制器三，所述试验仓的出风口分别设有温度传感器、湿度传感器和风速传感器，所述数据采集模块分别与温度传感器、湿度传感器和风速传感器连接，所述PID控制器一用于根据试验仓设定的温度控制加热器对送风调节风道内的送风温度进行热补偿调节；所述PID控制器二用于根据试验仓设定的湿度控制加湿器对送风湿度进行控制调节；所述PID控制三器用于根据试验仓设定的风速控制调节风门一和调节风门二的开启度对送风风速进行控制调节。
6.根据权利要求1或2或3所述的用于制动器惯性台架试验机的环境控制系统，其特征在于，所述试验仓的出风管路上设有防火风阀。
7.根据权利要求1所述的用于制动器惯性台架试验机的环境控制系统，其特征在于，所述供风系统采用串联双风机。
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| CN110501168A (zh) * | 2019-07-11 | 2019-11-26 | 广东科鉴检测工程技术有限公司 | 一种车辆刹车系统的可靠性试验方法 |
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