專利名稱：運(yùn)動平板式制動性能檢測臺的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
運(yùn)動平板式制動性能檢測臺[0001]技術(shù)領(lǐng)域該實(shí)用新型涉及一種用于測試車輛制動性能的裝置，該測試裝置可以廣泛地應(yīng)用于汽車制造企業(yè)的出廠檢驗(yàn)、汽車4S店和汽車檢測站。[0002]背景技術(shù)目前，公知的車輛制動性能測試方法主要有兩種一是采用道路測試的方法。車輛在實(shí)際道路上達(dá)到一定車速，通過車輛在實(shí)際道路上的制動操作，直接得到車輛的制動距離或制動減速度來評價車輛制動性能。二是采用室內(nèi)臺架測試的方法，測得車輛的制動力，用制動力來評價車輛制動性能。[0003]第一種方法是早期使用的傳統(tǒng)方法。這種方法需要在實(shí)際道路上實(shí)施緊急制動操作，汽車驟然減速，如被測試車輛左右輪制動力相差較大，車輛可能跑偏、側(cè)滑失去控制，可能引起交通事故，對周圍的車輛和人員都是不安全的。考慮到實(shí)際道路的車流量和交通擁堵的現(xiàn)狀，這種方法幾乎不能在城市和較高等級的道路上運(yùn)用。[0004]第二種方法可分為兩類一類是采用滾筒臺架測試的方法，車輛同軸左右車輪分別安置在對應(yīng)的前后滾筒上。測試時，電機(jī)帶動前后滾筒始終向同一方向旋轉(zhuǎn)，被測車輪也隨之同向旋轉(zhuǎn)。電機(jī)外殼是浮動的，測試裝置固定在電機(jī)外殼和機(jī)架之間。當(dāng)車輪被實(shí)施制動后，滾筒力圖轉(zhuǎn)動車輪，電機(jī)外殼在滾筒阻力的作用下試圖轉(zhuǎn)動，測試裝置-機(jī)架阻止了電機(jī)外殼轉(zhuǎn)動，于是測試裝置測出了各車輪的制動力。測試前車輛處于靜止?fàn)顟B(tài)下，測試時滾筒帶動車輛同向運(yùn)動，車輛的同向運(yùn)動使即時的制動力變小，于是產(chǎn)生測試誤差。另外非測試輪的制動性能的差異等因素都影響了測試輪的制動力測試。往往制動力不是制動器摩擦力的真實(shí)反映，測試的制動力“失真”嚴(yán)重、偏小。[0005]該測試裝置能測得最大腳制動力，測試穩(wěn)定，測試重復(fù)性好，目前在汽車檢測站獲得廣泛的應(yīng)用。但存在如下缺點(diǎn)[0006]I.在測試車輛的手制動時，由于非測試車輪不存在制動力，測試時車身會快速后退，即手制動性能良好的車輛測得的手制動力比真實(shí)的制動力偏小，也很難達(dá)到手制動力的國家標(biāo)準(zhǔn)。[0007]2.非測試車輪的制動性能不佳直接影響測試車輪的制動力測試。在這種情況下， 測得的腳制動力比真實(shí)的制動力偏小，往往達(dá)不到規(guī)定的腳制動力的國家標(biāo)準(zhǔn)。[0008]3.制動時，車身隨滾筒的轉(zhuǎn)動向后移動，制動力-時間波形會發(fā)生畸變，波形拉長。由此測得的“制動協(xié)調(diào)時間”比真實(shí)狀況要長。[0009]第二類是平板測試臺。平板測試臺完全模擬實(shí)際道路測試。車輛以一定的速度駛過一段低矮的平臺，駕駛員在平臺上踩剎車或拉手剎車，固連在平板下面的傳感器將制動力變?yōu)殡娦盘?。[0010]該測試裝置能真實(shí)地反映腳制動全過程，真實(shí)地測得腳制動力、手制動力和制動協(xié)調(diào)時間。它的缺點(diǎn)是[0011]I.占用的空間大。車輛從靜止加速到制動停下需要足夠長的距離，測手制動也需要同樣的距離。如果手、腳連續(xù)測試，需要的空間就更大了。[0012]2.車輛必須達(dá)到一定速度才能進(jìn)行測試，如果需要重復(fù)測試，則車輛應(yīng)重新回到入口處進(jìn)行加速，當(dāng)車輛達(dá)到一定速度后進(jìn)行制動，測試花費(fèi)時間多。[0013]3.測手制動的方法與實(shí)際操作手制動不同。[0014]發(fā)明內(nèi)容該實(shí)用新型專利的目的在于提出一種新的裝置和設(shè)備，簡便、快速、準(zhǔn)確地得到各車輪的制動力等制動性能，可以取代現(xiàn)有的裝置和設(shè)備。[0015]前述滾筒臺架測試的最大的問題是在車輛制動時，前后滾筒始終向同一方向轉(zhuǎn)動，車身后退速度方向與滾筒表面線速度方向相同，當(dāng)兩者的速度值之差不是很大時會產(chǎn)生測試“失真”。[0016]本發(fā)明采用的是運(yùn)動平板結(jié)構(gòu)，被測試車輪停放在運(yùn)動平板上，壓縮空氣推動氣缸，帶動運(yùn)動平板作往復(fù)運(yùn)動，采用往復(fù)運(yùn)動的方法的好處是能顯著降低車身移動速度。另外讓左右輪下的運(yùn)動平板線速度保持相反方向，這樣左右輪的制動力也是始終保持相反方向。測試中能夠引起車輛加速度、速度、位移的是左右輪制動力大小之差，在理想狀態(tài)，兩輪制動力的差為零，車身不會移動。車身不移動，就不會產(chǎn)生測試“失真”。[0017]運(yùn)動平板式驅(qū)動裝置的特征是，氣缸通過浮動接頭、拉壓力傳感器與運(yùn)動平板連接，浮動接頭的作用類似于機(jī)械結(jié)構(gòu)中的彈性聯(lián)軸器，配置兩個浮動接頭允許活塞桿軸線與運(yùn)動板運(yùn)動軌跡線存在一定程度的不重合，該結(jié)構(gòu)降低了加工的精度要求和制造成本。 運(yùn)動平板的四角有四個滾輪，滾輪在導(dǎo)軌上可自由縱向滾動。[0018]采用運(yùn)動平板式的一個好處是，可以進(jìn)行四輪同時測試腳制動力。由于各種類型的小型車的軸距差不多，可以同時將四輪停在四塊運(yùn)動平板上。如果四輪同時測試腳制動力，受力更平衡，車身的位移更小了，同時測試效率提高了。操作的方法是，被測試車輪駛上運(yùn)動平板，四個車輪分別位于四個運(yùn)動平板上，四個運(yùn)動平板在正反兩個方向進(jìn)行直線往返換向運(yùn)動，同一車軸下的兩個運(yùn)動平板位移、線速度的方向相反。四個運(yùn)動平板可分為左側(cè)運(yùn)動平板和右側(cè)運(yùn)動平板，同側(cè)前面運(yùn)動平板與后面運(yùn)動平板相互之間的位移、線速度的方向相反。采取這種運(yùn)動平板的運(yùn)動方式，車輛受到的制動力的合力、合力偶在理論上為零。[0019]運(yùn)動平板式裝置的驅(qū)動采用氣動系統(tǒng)。采用氣動系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是可以簡捷地得到速度較低的直線往返運(yùn)動，不需要減速裝置，結(jié)構(gòu)簡單。作為氣源的氣泵輸出口與氣罐連通， 氣罐與安裝在氣缸附近的前置儲氣筒相連，前置儲氣筒的作用是加快氣流進(jìn)入氣缸的速度。前置儲氣筒經(jīng)由高壓氣管路和低壓氣管路與截止式兩位五通電磁閥相連。高壓氣管路和低壓氣管路中都裝有二位二通閥，用于關(guān)閉或開啟氣管路，失電處于關(guān)閉氣管路狀態(tài)。[0020]氣缸的進(jìn)氣分為兩個階段，在未實(shí)施制動前，氣缸的往返運(yùn)動基本上是空載運(yùn)行， 氣缸運(yùn)動阻力小，只需要比較低的氣壓就可以滿足氣缸往返運(yùn)動的要求。這一階段屬于制動前的準(zhǔn)備階段，持續(xù)的時間長，可能需要好幾秒鐘，耗氣量較大。因此在空載運(yùn)行時，高壓氣管路中二位二通閥關(guān)閉，氣體經(jīng)由低壓氣管路中二位二通閥給氣缸供氣，由于低壓氣管路中管路和二位二通閥口徑小，供給氣壓低氣缸速度不高，減少了供氣量。[0021]當(dāng)制動踩下以后，制動力迅速上升，運(yùn)動平板運(yùn)動的阻力大增，要求系統(tǒng)給氣缸提供較高氣壓氣體。當(dāng)系統(tǒng)檢測到制動力上升后，輸出信號打開高壓氣管路中二位二通閥，氣缸內(nèi)氣壓升高，仍可維持較高速度作往復(fù)運(yùn)動。[0022]對于采用中央傳動軸手制動的車輛，左右運(yùn)動平板只能是同向運(yùn)動。因此在氣路系統(tǒng)中，應(yīng)設(shè)置兩個兩位三通電磁閥，用于一個氣缸的進(jìn)、排氣氣路轉(zhuǎn)換，讓同軸的兩車輪進(jìn)行同向轉(zhuǎn)動和反向轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)換。[0023]采用兩個兩位三通電磁閥可以完成同向和反向轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)換。兩位五通電磁閥的兩個出口接兩個三通接頭，每個三通接頭的一個出口接一個氣缸的上氣口或下氣口，每一個三通接頭的另一出口接另一個氣缸的上氣口或下氣口。由兩位三通電磁閥的失電和得電控制兩氣缸往復(fù)運(yùn)動的相位。當(dāng)兩位三通電磁閥失電時，兩氣缸往復(fù)運(yùn)動的相位是180°反相；當(dāng)兩位二通電磁閥得電時，兩氣缸及相應(yīng)的運(yùn)動平板往復(fù)運(yùn)動的相位是同相。[0024]當(dāng)測試手制動時，前輪氣缸不需要通氣運(yùn)動，為了節(jié)省壓縮氣體，在前輪氣缸進(jìn)氣管路中接入兩個二位二通閥，通電后處于關(guān)閉狀態(tài)。[0025]使用截止式兩位五通電磁閥用于氣流的換向。截止式電磁閥的優(yōu)點(diǎn)是閥的動作頻率高，接管口徑可以作得較大。[0026]采用兩位五通電磁閥控制氣缸往復(fù)運(yùn)動的氣體換向。當(dāng)磁性活塞運(yùn)動到氣缸兩端的磁性開關(guān)處時，兩位五通電磁閥得到換向電信號，氣缸從相反方向進(jìn)氣或排氣，如果連續(xù)不斷的改變兩位五通電磁閥的進(jìn)、排氣方向，運(yùn)動板進(jìn)行設(shè)定行程的往復(fù)運(yùn)動。[0027]運(yùn)動平板不是作勻速運(yùn)動，活塞、活塞桿、浮動接頭、拉壓力傳感器都與運(yùn)動板以同一加速度a運(yùn)動，存在平動慣性力。同樣也存在車輪轉(zhuǎn)動的慣性力矩。裝在運(yùn)動板上的加速度傳感器測得的加速度值是計算慣性力的根據(jù)。實(shí)施制動后，在運(yùn)動平板上的力傳感器和加速度傳感器信號經(jīng)過傳遞和運(yùn)算得到車輪制動力。[0028]整個運(yùn)動平板式驅(qū)動裝置都布置在地平面以下，若不作為制動檢驗(yàn)之用，地上空間可作它用。[0029]運(yùn)動平板式制動性能檢驗(yàn)臺的特征是，氣壓源(31)與氣罐(32)連通，氣罐(32) 與前置儲氣筒(99)相連，前置儲氣筒(99)經(jīng)由高壓氣管路(34)和低壓氣管路(33)與截止式兩位五通電磁閥(37)的進(jìn)氣口(38)相連，截止式兩位五通電磁閥(37)的排氣口 1(39) 與前三通接頭進(jìn)口(41)連接，前三通接頭出口 1(42)通過二位二通閥4(82)與左前輪氣缸 (63)上氣口 I (61)和右前輪氣缸(66)下氣口 2 (65)連接，前三通接頭出口 2 (43)既與右后輪氣缸(76)上氣口 4(74)相連又與兩位三通電磁閥1(7)的進(jìn)口 1(1)連接，兩位三通電磁閥1(7)的出口 1(2)既與左后輪氣缸(73)的下氣口 3(72)連接也和兩位三通電磁閥2 (8) 的出口 4(6)連接，截止式兩位五通電磁閥(37)的排氣口 2(40)與后三通接頭進(jìn)口(44)連接，后三通接頭出口 1(45)通過二位二通閥3 (81)既與左前輪氣缸￠3)下氣口 U62)相連也與右前輪氣缸(66)上氣口 2(64)連接，后三通接頭出口 2(46)既與右后輪氣缸(76)下氣口 4(75)相連又與兩位三通電磁閥2 (8)的進(jìn)口 2(4)連接，兩位三通電磁閥2 (8)的出口 3(5)與左后輪氣缸(73)上氣口 3(71)和兩位三通電磁閥1(7)的出口 2(3)連接，氣缸(21) 通過浮動接頭I (22)、浮動接頭2 (29)、拉壓力傳感器(23)和運(yùn)動平板(28)連接，加速度傳感器及變送器(27)與拉壓力傳感器(23)組合在一起，運(yùn)動平板(28)的四個滾輪(26)在導(dǎo)軌(25)上可自由縱向滾動，車輪(24)位于運(yùn)動平板(28)上，整個驅(qū)動裝置低于地平面(13)。[0030]由于采用上述運(yùn)動平板式驅(qū)動裝置的技術(shù)方案，結(jié)構(gòu)簡單，制造和使用成本降低， 測試時間縮短，操作簡便。更重要的是解決了測試“失真”的問題，可以較精確地測得制動力等制動性能。[0031]
圖I運(yùn)動平板式驅(qū)動裝置不意圖。圖2氣路圖。[0032]圖中I.進(jìn)口 12.出口 13.出口 24.進(jìn)口 25.出口 36.出口 47.兩位三通電磁閥18.兩位三通電磁閥213.地平面21.氣缸22.浮動接頭123.拉壓力傳感器24.被測車輪25.導(dǎo)軌26.滾輪27.加速度傳感器及變送器28.運(yùn)動平板29.浮動接頭231.氣壓源 32.氣罐33.低壓氣管路34.高壓氣管路35. 二位二通閥136. 二位二通閥237.截止式兩位五通電磁閥38.進(jìn)氣口 39.排氣口 140.排氣口 241.前三通接頭進(jìn)口 42.前三通接頭出口 143.前三通接頭出口 244.后三通接頭進(jìn)口 45.后三通接頭出口 146.后三通接頭出口 261.上氣口 162.下氣口 163.左前輪氣缸64.上氣口 265.下氣口 266.右前輪氣缸71.上氣口 372.下氣口 373.左后輪氣缸74.上氣口 475.下氣口 476.右后輪氣缸81. 二位二通閥382. 二位二通閥499.前置儲氣筒。[0033]具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖所示實(shí)施例，具體說明本專利的內(nèi)容。[0034]圖I所示的運(yùn)動平板式驅(qū)動裝置的結(jié)構(gòu)特征是，氣缸(21)是推動運(yùn)動平板(28) 作往復(fù)直線的動力源，氣缸(21)通過浮動接頭I (22)、浮動接頭2 (29)、拉壓力傳感器(23) 和運(yùn)動平板(28)連接，加速度傳感器及變送器(27)與拉壓力傳感器(23)組合在一起，運(yùn)動平板(28)的四個滾輪(26)在導(dǎo)軌(25)上可自由縱向滾動，車輪(24)位于運(yùn)動平板(28) 上。[0035]車輛被踩制動以后，氣缸(21)要克服在運(yùn)動平板(28)與被測車輪(24)之間的阻力作往復(fù)直線運(yùn)動，拉壓力傳感器(23)得到了測試力信號，由于運(yùn)動平板(28)上裝有加速度傳感器及變送器(27)，間接得到了慣性力信號，計算得到制動力。運(yùn)動平板(28)和氣缸[0036](21)都低于地平面(13)。[0037]圖2所示的是氣路控制圖。使用該氣路控制，可以同時檢測車輛四輪腳制動和手制動。氣壓源(31)與氣罐(32)連通，氣罐(32)與前置儲氣筒(99)相連，前置儲氣筒(99) 經(jīng)由高壓氣管路(34)和低壓氣管路(33)與截止式兩位五通電磁閥(37)的進(jìn)氣口(38)相連，截止式兩位五通電磁閥(37)的排氣口 1(39)與前三通接頭進(jìn)口(41)連接，前三通接頭出口 1(42)通過二位二通閥4(82)與左前輪氣缸(63)上氣口 1(61)和右前輪氣缸(66) 下氣口 2(65)連接，前三通接頭出口 2(43)既與右后輪氣缸(76)上氣口 4(74)相連又與兩位三通電磁閥1(7)的進(jìn)口 1(1)連接，兩位三通電磁閥1(7)的出口 1(2)既與左后輪氣缸 (73)的下氣口 3(72)連接也和兩位三通電磁閥2(8)的出口 4(6)連接，截止式兩位五通電磁閥(37)的排氣口 2(40)與后三通接頭進(jìn)口(44)連接，后三通接頭出口 1(45)通過二位二通閥3(81)既與左前輪氣缸(63)下氣口 1(62)相連也與右前輪氣缸(66)上氣口 2(64) 連接，后三通接頭出口 2(46)既與右后輪氣缸(76)下氣口 4(75)相連又與兩位三通電磁閥 2(8)的進(jìn)口 2(4)連接，兩位三通電磁閥2 (8)的出口 3(5)與左后輪氣缸(73)上氣口 3(71) 和兩位三通電磁閥1(7)的出口 2(3)連接。[0038]從圖中可以看出，在圖示狀態(tài)，左右兩輪氣缸的進(jìn)氣方向、排氣方向是相反的，因此左右兩輪氣缸活塞的運(yùn)動方向也是相反的。[0039]依據(jù)氣缸活塞運(yùn)動位置，安裝在氣缸上的磁性開關(guān)發(fā)出換向信息，截止式兩位五通電磁閥(37)的進(jìn)氣口(38)輪換與排氣口 I (39)、排氣口 2(40)相通，于是四個氣缸及相應(yīng)運(yùn)動平板作往返運(yùn)動。[0040]圖中兩位三通電磁閥1(7)和兩位三通電磁閥2(8)處于斷電狀態(tài)，右后輪氣缸 (76)和左后輪氣缸(73)進(jìn)氣方向、排氣方向是相反的，運(yùn)動方向也是相反的。如兩位三通電磁閥1(7)和兩位三通電磁閥2(8)處于通電狀態(tài)，右后輪氣缸(76)和左后輪氣缸(73)進(jìn)氣方向、排氣方向是相同的，運(yùn)動方向也是相同的。對于米用中央傳動軸手制動的車輛， 當(dāng)測試手制動時，右后輪氣缸(76)和左后輪氣缸(73)應(yīng)處于這種狀態(tài)。[0041]當(dāng)測試手制動時，二位二通閥4 (82)和二位二通閥3 (81)應(yīng)處于通電關(guān)閉狀態(tài)，以節(jié)省壓縮氣體。[0042]如果采用順序測每軸兩輪的腳制動力，即采用車輛左右兩輪同測而不是四輪同測的方法，則不需要前三通接頭出口 1(42)和后三通接頭出口 1(45)連接的零件和管路。兩個三通接頭也不再需要，直接用管路連接。[0043]在高壓氣管路(34)中裝有二位二通閥1(35)，斷電時關(guān)閉，踩下制動后通電打開。 在低壓氣管路(33)中裝有二位二通閥2 (36)，輸出較低氣壓的壓縮空氣。
權(quán)利要求1.運(yùn)動平板式制動性能檢驗(yàn)臺的特征是，氣壓源(31)與氣罐(32)連通，氣罐(32)與前置儲氣筒(99)相連，前置儲氣筒(99)經(jīng)由高壓氣管路(34)和低壓氣管路(33)與截止式兩位五通電磁閥(37)的進(jìn)氣ロ(38)相連，截止式兩位五通電磁閥(37)的排氣ロ 1(39)與前三通接頭進(jìn)ロ(41)連接，前三通接頭出口 1(42)通過二位二通閥4 (82)與左前輪氣缸(63)上氣ロ I (61)和右前輪氣缸(66)下氣ロ 2 (65)連接，前三通接頭出ロ 2 (43)既與右后輪氣缸(76)上氣ロ 4(74)相連又與兩位三通電磁閥1(7)的進(jìn)ロ 1(1)連接，兩位三通電磁閥1(7)的出口 1(2)既與左后輪氣缸(73)的下氣ロ 3(72)連接也和兩位三通電磁閥2 (8)的出口 4(6)連接，截止式兩位五通電磁閥(37)的排氣ロ 2(40)與后三通接頭進(jìn)ロ(44)連接，后三通接頭出口 1(45)通過二位二通閥3 (81)既與左前輪氣缸￠3)下氣ロ U62)相連也與右前輪氣缸(66)上氣ロ 2(64)連接，后三通接頭出口 2(46)既與右后輪氣缸(76)下氣ロ 4(75)相連又與兩位三通電磁閥2 (8)的進(jìn)ロ 2(4)連接，兩位三通電磁閥2 (8)的出口3(5)與左后輪氣缸(73)上氣ロ 3(71)和兩位三通電磁閥1(7)的出口 2(3)連接，氣缸(21)通過浮動接頭I (22)、浮動接頭2 (29)、拉壓カ傳感器(23)和運(yùn)動平板(28)連接，加速度傳感器及變送器(27)與拉壓カ傳感器(23)組合在一起，運(yùn)動平板(28)的四個滾輪(26)在導(dǎo)軌(25)上可自由縱向滾動，車輪(24)位于運(yùn)動平板(28)上，整個驅(qū)動裝置低于地平面(13)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的運(yùn)動平板式制動性能檢驗(yàn)臺，其特征是，高壓氣管路(34)中裝有二位二通閥I (35)，低壓氣管路(33)中裝有二位二通閥2(36)。
專利摘要該實(shí)用新型涉及一種用于測試車輛制動性能的運(yùn)動平板式測試裝置，可以解決測試的制動力“失真”、偏小等問題。測試裝置采用氣動系統(tǒng)，氣缸(21)通過浮動接頭1(22)、浮動接頭2(29)、拉壓力傳感器(23)和運(yùn)動平板(28)連接，加速度傳感器及變送器(27)與拉壓力傳感器(23)組合在一起，運(yùn)動平板(28)的四個滾輪(26)在導(dǎo)軌(25)上可自由縱向滾動。該測試裝置可以廣泛地應(yīng)用于汽車制造企業(yè)的出廠檢驗(yàn)、汽車4S店和汽車檢測站。
文檔編號G01M17/013GK202814710SQ20122035276
公開日2013年3月20日 申請日期2012年7月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月13日
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