专利名称：离合器摩擦片综合测试台的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及汽车领域，尤其涉及一种汽车用的离合器摩擦片综合测试台。
背景技术：
汽车离合器是汽车传动系中重要的安全部件，一般安装在发动机与变速箱之间， 飞轮总成及盖总成与发动机曲轴端部相连接，从动盘总成通过盘毂套在变速箱的一轴上， 从动盘总成的摩擦面片夹压在飞轮总成与盖总成中间，靠摩擦来传递扭矩。通过分离轴承操纵离合器的分离与接合，实现将发动机扭矩传递给变速箱齿轮系。要求离合器总成保证汽车平稳起步便于换挡保护传动系统防止其过载。用来实现或切断对传动系的动力传递。 合格的离合器性能在保证汽车传动系的负载能力、汽车的寿命，增强起步和换档的平稳性以及减轻驾驶员的劳动强度等方面都有着极其重要的作用。为了保证汽车在行车时的安全性，采用台架试验的方法可以在与实际工况相近的条件下来考察其摩擦性能和耐用性，以确保离合器总成的产品质量。为了生产优质高产的离合器，要不断地推行采用新技术和新工艺。若没有可靠的测试方法与准确的测试，就没有可靠的数据，就无法正常控制工艺过程，也就生产不出高质量的离合器。现有的测试技术只能取小样作定速摩擦试验，无法模拟离合器在实际使用典型工况下的性能测试，最终无法成功开发高性能的新摩擦片
发明内容为解决上述问题，本实用新型提供一种可测试整个离合器摩擦片的离合器摩擦片综合测试台。本发明的采用的技术方案是一种离合器摩擦片综合测试台，其特征在于，包括主机台、直流调速系统、测量与控制系统，主机台与直流调速系统相连，测量与控制系统分别控制主机台、直流调速系统；所述的主机台包括直流电机(2)、变速箱(6)、飞轮总成(7)、离合器总成⑶、分离机构(9)，直流电机(2)和变速箱(6)作为驱动装置，离合器总成⑶与其端部相连的飞轮总成(7) —起旋转；测量与控制系统控制主机台的分离机构(9)实现离合器总成(8)的接合与分离动作，被测离合器设于离合器总成(8)中；所述的直流调速系统包括直流调速器，所述的直流调速器通过数字输入输出接口与直流电机⑵连接；所述的测量与控制系统包括工业控制计算机、模拟传感器，所述的模拟传感器采集测试中间数据传递给工业控制计算机，所述的工业控制计算机分析处理后控制主机台动作。本实用新型的第一优选方案为，所述的主机台还包括底座(1)、滑台(3)、储能飞轮(4)、集流环(5)、变速箱(6)、联轴器(10)、惯量飞轮组(12)、制动装置(13)、道路阻力矩加载机(14)。[0010]本实用新型的第二优选方案为，还包括一个液压系统，所述的液压系统与分离机构(9)连接，所述的测量与控制系统控制液压系统从而控制分离机构(9)动作。本实用新型的第三优选方案为，所述的模拟量传感器包括分离力传感器、阻力矩传感器、压盘中径温度传感器、压盘外径温度传感器、压盘内径温度传感器、分离行程传感
O本实用新型的第四优选方案为，还包括用户输入模块，与测量与控制系统连接，用于输入用户的控制信息。本实用新型的第五优选方案为，还包括显示模块，与测量与控制系统连接，用于显示工作过程中的主机信息。本实用新型的第六优选方案为，所述的主机台还包括风机，用于冷却主机台，所述的风机和测量与控制系统连接。本实用新型的第七优选方案为，所述的用户输入模块、显示模块、风机通过PLC模块和测量与控制系统连接。本实用新型的技术优势在于采用智能控制装置的测试台，可提供一种更为先进可靠的离合器摩擦片测试装置，基于该测试装置，使用户可开发出性能更为优良的离合器。工业计算机与模拟传感器配合工作，可实现测试过程中信号量的准确采集。功能齐全的主机台，可实现离合器功能的完整测试，测试结果稳定可靠，范围广。
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型做进一步说明。

图1为本实施例控制系统框图图2为本实施例主机台结构图图3为本实施例工作流程图图4为本实施例主机台局部结构图
具体实施方式
参考图2、图4所示，本实施例试验台主机结构包括底座1、直流电机2、滑台3、储能飞轮4、集流环5、变速箱6、汽车飞轮总成7、离合器总成8、分离机构9、联轴器10、转矩转速传感器11、惯量飞轮组12、制动装置13、道路阻力矩加载机14。其中直流电机2和变速箱6作为驱动装置，被试离合器总成8 (主动部分)与其端部相连的飞轮总成7 —起旋转；利用液压系统(或气动系统、电气伺服系统)控制离合器的分离机构9实现离合器总成 8的接合与分离动作，并可监控离合器的接合、分离速度及分离行程和分离力；惯量飞轮组 12用于模拟汽车的载重量，施加道路阻力矩机构14用来模拟汽车坡路起车和爬坡试验，制动装13用于提供旋转部分的刹车，可通过改变惯量飞轮组12中的惯量飞轮和道路阻力矩的大小来模拟不同车型离合器总成的使用工况；通过更换花键轴组件可对不同规格的离合器进行综合性能试验和测试。所述的不同规格的离合器包括推式、拉式、双片离合器，为其安装试验，分别设计了相对应的花键轴和试验工装，包括变速箱连接套15、飞轮连接盘16、飞轮总成7、从动盘总成17、盖总成18、花键轴19、分离轴承20、轴承内套21、轴承座22、分离油缸23、主轴24。
4设计主机台机械主机时，对微型车、轿车、轻型车、中型车、重型车的离合器总成的各种参数和试验数据进行了广泛的收集和计算，采用不同的检测台对其性能进行了检测和统计，为主机台模拟实际工况提供了理论依据。充分考虑了主机台试验的载荷特点，对关键零件如主轴进行了认真的计算和校核，对从动旋转部分的基础惯量进行了精确的计算，使试验台尽可能满足不同车型离合器总成的试验需要，如推式离合器、拉式离合器、双片离合器； 分别设计了相对应的花键轴M和试验工装，通过更换花键轴19和飞轮可对不同规格的离合器进行试验和测试，在安装方面设计了调整装置，便于安装工件。整个机械系统的动作通过工业控制计算机控制，可按规定的试验条件自动完成规定的动作程序，并由工业控制计算机完成试验过程中有关数据的采集、处理、分析、显示及存储。参见图1，本实施例的测量与控制系统中，测量与控制系统采用研华P4级的工业控制计算机为核心，采用研华系列高分辨率多功能数据采集卡采集道路阻力矩和四路温度值、带CJC电路的接线端子板进行热电偶直接采集、隔离应变片输入模块、继电器输出及隔离数字量输入卡与SIEMENS S7-200通讯、2路隔离模拟量输出卡控制电气比例阀和直流电机转速、6路计数器/定时器卡采集主动及从动转速及转矩信号。本实施例的测量与控制系统中，SIEMENS S7-200PLC控制功能强大，使用方便灵活，具有极高的控制安全性及可靠性。施耐德(Telemecanique)及施耐德(Merlin Gerin) 产品包括按钮、指示灯、继电器、接触器、断路器等主要电气部件，电气安全性及可靠性极高，坚固耐用。菲尼克斯(Phoenix Contract)产品主要为接线端子产品，确保所有接线安全可靠。欧姆龙(OMRON)产品主要为接近开关产品，响应频率高，位置判定重复性好。本实施例的工业控制计算机，用于提供良好的人机界面，输入和存贮被试汽车离合器的信息，编写、存储和运行试验程序。主机台中模拟传感器包括分离力传感器、阻力矩传感器、压盘中径温度传感器、压盘外径温度传感器、压盘内径温度传感器、分离行程传感器。并通过数据采集卡对模拟传感器信号进行处理和实时采集。主机台采用集流环来5传递旋转部件的温度信号。本实施例的本主机台测量与控制系统采用P4工业控制计算机作为上位机，西门子S7-200型PLC作为直流调速系统(下位机)，上、下位机通过串口进行通信，实现对系统的动作控制、现场监控与数据处理。测量与控制系统的软件采用的是Visual C++编程语言， “测量系统”主界面美观易于操作，加入的“一键通”功能将试验操作简化。为按一次按钮便可自动完成试验。试验主界面中显示传感器测量值、试验曲线及相关数据。测量系统支持目前现有国家标准和企业标准所提及的相关试验方法。在参数设置对话框中用户可根据需要选择所需进行的试验并对试验参数进行设置。不同的试验方法被分别列出以供选择，同时与试验相关的运行参数分别集中到单独的选项卡上以便设置。参数设置对话框中已将试验要求中的相关公式及规定值加入到自动程序中，用户可以利用“使用规定标准数值”按钮自动对试验参数进行设置。复杂的手工计算及数据输入可以被取消，从而使试验设定出错的可能大大降低。同时软件具备“自动智能存储功能”，无须用户手动存储试验数据，试验数据会随着试验的进行自动存储到数据库中。并可根据“断点”恢复未完成的试验。基于Microsoft Office Access数据库管理试验数据，所有试验数据全部存储在一个数据库文件中，方便管理和维护，同时满足多条件查询功能。例如根据“操作人员”、“产品”及“开始日期”和“结束日期”定位试验数据。报告输出格式为Microsoft Office Excel格式文件，用户可以方便移动报告文件至其它计算机进行编辑及备份处理。同时可以修改和删除报告中不需要的数据，修改数据时，测试曲线也随之改变，可以得到自己认为满意的合格报告。用户输入模块、显示模块、风机通过PLC模块和测量与控制系统连接，用户输入模块包括主机台上的电开关，所述的显示模块包括主机台上的电源显示灯、工作流程灯等，所述的风机设于主机台上，由工业控制计算机控制，工业控制计算机与PLC模块之间串行通信采用的是德国西门子PLC与PC机通信的自由通信协议。。在该模式下，通信口对用户完全开放，可由用户根据需要自行定义通信协议，为用户编程提供很大的灵活性。该协议采用主从结构的通信协议，协议规定总线上有一个主机，多个从机，每个从机分配唯一的地址。工作时采用命令/应答的通信方式，每一种命令帧对应着一种应答帧。主机向要访问的从机发出命令帧，地址匹配的从机进行响应，向主机发出与命令帧对应的应答帧。即使坐在计算机前，使用鼠标就可以在计算机屏幕的模拟按钮上来控制整台设备的运行。参加图3，本实施例的测量与控制系统软件设计人机界面，控制主机台，完成滑动摩擦力矩试验等试验。测量与控制系统以工业控制计算机作为上位机，在系统中主要作用是信息处理和实现具体控制算法，PLC作为下位机，主要作用是根据上位机指令向执行机构发出具体的控制信号。先由上位机设定试验转速和试验温度，然后调用试验转速调整程序，在试验转速调整至设定值后，上位机向PLC发出指令，PLC控制各执行机构进行相应试验。试验中从动部分固定，主从部分反复接合，直至摩擦片表面温度达到试验设定温度为止，保存、打印试验数据后结束试验。本实施例设置的主机台，相比与现有主机台而言，功能更多，稳定性好，支持离合器摩擦片的整体性能测试。设置液压系统，可使得分离机构9工作稳定可靠。模拟传感器设置合理，相比与现有系统而言，可获得范围更广且更精确的数据。用户输入模块、显示模块、风机的设置，使得本实施例的应用稳定性，可靠性更高。本发明不仅限于上述实施例所示的保护范围，所有基于本实施例的发明思想，皆在本发明的保护范围内。
权利要求1.一种离合器摩擦片综合测试台，其特征在于，包括主机台、直流调速系统、测量与控制系统，主机台与直流调速系统相连，测量与控制系统分别控制主机台、直流调速系统；所述的主机台包括直流电机(2)、变速箱(6)、飞轮总成(7)、离合器总成(8)、分离机构 (9)，直流电机(2)和变速箱(6)作为驱动装置，离合器总成⑶与其端部相连的飞轮总成 (7) 一起旋转；测量与控制系统控制主机台的分离机构(9)实现离合器总成(8)的接合与分离动作，被测离合器设于离合器总成(8)中；所述的直流调速系统包括直流调速器，所述的直流调速器通过数字输入输出接口与直流电机⑵连接；所述的测量与控制系统包括工业控制计算机、模拟传感器，所述的模拟传感器采集测试中间数据传递给工业控制计算机，所述的工业控制计算机分析处理后控制主机台动作。
2.根据权利要求1所述的离合器摩擦片综合测试台，其特征在于所述的主机台还包括底座(1)、滑台(3)、储能飞轮(4)、集流环(5)、变速箱(6)、联轴器(10)、惯量飞轮组 (12)、制动装置(13)、道路阻力矩加载机(14)。
3.根据权利要求1所述的离合器摩擦片综合测试台，其特征在于还包括一个液压系统，所述的液压系统与分离机构(9)连接，所述的测量与控制系统控制液压系统从而控制分离机构(9)动作。
4.根据权利要求1或2所述的离合器摩擦片综合测试台，其特征在于所述的模拟量传感器包括分离力传感器、阻力矩传感器、压盘中径温度传感器、压盘外径温度传感器、压盘内径温度传感器、分离行程传感器。
5.根据权利要求1所述的离合器摩擦片综合侧试台，其特征在于还包括用户输入模块，与测量与控制系统连接，用于输入用户的控制信息。
6.根据权利要求1所述的离合器摩擦片综合测试台，其特征在于还包括显示模块，与测量与控制系统连接，用于显示工作过程中的主机信息。
7.根据权利要求1所述的离合器摩擦片综合测试台，其特征在于所述的主机台还包括风机，用于冷却主机台，所述的风机和测量与控制系统连接。
8.根据权利要求5或6或7所述的离合器摩擦片综合测试台，其特征在于所述的用户输入模块、显示模块、风机通过PLC模块和测量与控制系统连接。
专利摘要本实用新型涉及一种离合器摩擦片综合测试台，与主机台连接，其特征在于，包括直流调速系统、测量与控制系统，主机台与直流调速系统相连，测量与控制系统分别控制主机台、直流调速系统。功能齐全的主机台，可实现离合器功能的完整测试，测试结果稳定可靠，范围广。
文档编号G01M13/02GK202066684SQ20102061134
公开日2011年12月7日 申请日期2010年11月17日 优先权日2010年11月17日
发明者罗晓晔, 蒋水秀 申请人:罗晓晔