專利名稱：濕式多片離合器摩擦鋼片溫度檢測試驗(yàn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種濕式多片離合器的試驗(yàn)技術(shù)，具體涉及一種車用濕式多片離合器摩擦鋼片溫度的試驗(yàn)裝置。
背景技術(shù)：
隨著汽車的日益普及，具有良好散熱和摩擦控制性能的濕式多片離合器得到了廣泛的應(yīng)用，特別是廣泛應(yīng)用在各種車用自動(dòng)變速器中。由于濕式多片離合器的控制性能直接關(guān)系到整車的換擋性能和可靠性，因此是自動(dòng)變速器的關(guān)鍵核心部件。在控制濕式多片離合器動(dòng)力傳輸與切斷的過程中，為了減少?zèng)_擊，系統(tǒng)常常通過控制濕式多片離合器傳輸?shù)霓D(zhuǎn)矩和滑移的方式來實(shí)現(xiàn)，在控制傳遞扭矩過程中，如果扭矩傳遞控制不好持續(xù)滑磨時(shí)間比較長，摩擦片及對偶鋼片會(huì)因?yàn)榛ギa(chǎn)生的大量熱量導(dǎo)致摩擦片和對偶鋼片產(chǎn)生燒蝕和變形；另一方面，在離合器的設(shè)計(jì)過程中，如果設(shè)計(jì)的離合器扭矩容量不夠，或者離合器摩擦片或壓盤等設(shè)計(jì)不良導(dǎo)致偏壓、偏磨，以致產(chǎn)生離合器摩擦片局部的溫升和燒蝕，最終導(dǎo)致傳動(dòng)的失效和變速器的損壞，給汽車的安全行駛帶來極大的威脅。為了滿足濕式多片離合器設(shè)計(jì)和控制的需要，希望對濕式多片離合器運(yùn)行工況下摩擦鋼片的溫度進(jìn)行測量，希望設(shè)計(jì)一種濕式多片離合器摩擦鋼片溫度檢測的試驗(yàn)裝置， 為濕式多片離合器的熱容量和對流換熱設(shè)計(jì)及控制提供試驗(yàn)支持在試驗(yàn)臺(tái)中可以調(diào)節(jié)濕式多片離合器的接合油壓、冷卻潤滑液流量、主動(dòng)輸入轉(zhuǎn)速和飛輪組慣量(以調(diào)整輸入的能量)，通過設(shè)置在試驗(yàn)設(shè)備摩擦鋼片上的溫度傳感器、濕式多片離合器冷卻油進(jìn)、出口溫度傳感器、冷卻油流量傳感器，濕式多片離合器的油壓傳感器、軸向壓力傳感器、離合器結(jié)合轉(zhuǎn)速及傳遞轉(zhuǎn)矩傳感器，實(shí)現(xiàn)對不同設(shè)定工況下濕式多片離合器的溫升及摩擦控制性能等參數(shù)的監(jiān)控與測試。已公開的發(fā)明專利申請200610104641. 7《自動(dòng)控制的摩擦、磨損性能試驗(yàn)機(jī)》和授權(quán)的實(shí)用新型專利ZL200620135851.8中介紹了一種自動(dòng)控制的摩擦、磨損性能試驗(yàn)機(jī)， 專利文獻(xiàn)表明，這種試驗(yàn)機(jī)僅對常規(guī)摩擦試驗(yàn)機(jī)中所有手動(dòng)操作形式的不適應(yīng)自動(dòng)化控制的結(jié)構(gòu)部分進(jìn)行了系統(tǒng)改造，只能完成離合器常溫下摩擦系數(shù)，磨損性能等基本工況試驗(yàn)， 該試驗(yàn)臺(tái)采用氣動(dòng)方式進(jìn)行離合器的控制和摩擦件的加載，由于氣體可壓縮性大，氣動(dòng)壓力控制方式性能比較差，試驗(yàn)臺(tái)沒有濕式多片離合器試驗(yàn)油溫設(shè)定及監(jiān)控系統(tǒng)，也不能對濕式多片離合器摩擦鋼片圓周和軸向溫度的分布情況進(jìn)行檢測試驗(yàn)，不能真實(shí)反映濕式多片離合器在工作過程中的溫度場分布情況。為了滿足對濕式離合器在模擬工況條件下，摩擦鋼片軸向和周向溫度分布情況的測試需要，本專利采用了溫度可控、潤滑流量可調(diào)的液壓泵站系統(tǒng)，設(shè)計(jì)了測試摩擦鋼片溫度分布的試驗(yàn)裝置，通過在固定的摩擦片上周向和軸向布置溫度傳感器的方法，實(shí)現(xiàn)了對離合器溫度的采集。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種濕式多片離合器摩擦鋼片溫度檢測試驗(yàn)裝置，目的是為了能夠滿足對濕式多片離合器模擬運(yùn)行工況下，對離合器摩擦鋼片周向及軸向的溫度進(jìn)行測量需求，為離合器的設(shè)計(jì)和控制提供驗(yàn)證參數(shù)。本發(fā)明的技術(shù)方案如下
一種濕式多片離合器摩擦鋼片溫度檢測試驗(yàn)裝置，其包括動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、試驗(yàn)機(jī)構(gòu)、液壓系統(tǒng)和控制系統(tǒng)。所述動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的輸出與試驗(yàn)機(jī)構(gòu)的試驗(yàn)箱輸入軸連接，并在試驗(yàn)箱輸入軸的前端設(shè)置轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩傳感器；
所述試驗(yàn)機(jī)構(gòu)的試驗(yàn)箱內(nèi)部裝有待試摩擦片和試驗(yàn)?zāi)Σ龄撈?；試?yàn)箱輸入軸與待試摩擦片相聯(lián)，試驗(yàn)箱的箱體與試驗(yàn)?zāi)Σ龄撈嗦?lián)，試驗(yàn)箱的箱體通過固聯(lián)的制動(dòng)力臂和固定的力傳感器連接；在試驗(yàn)箱輸入軸上待試摩擦片前端設(shè)置有液壓加壓機(jī)構(gòu)，在試驗(yàn)?zāi)Σ龄撈┒嗽O(shè)置有軸向壓力傳感器，液壓力作用于待試摩擦片，并傳遞到軸向壓力傳感器；在每一片試驗(yàn)?zāi)Σ龄撈闹芟蚓鶆虿贾糜袦囟葌鞲衅?；在試?yàn)箱上設(shè)置有油壓入口管接頭，其向內(nèi)連通液壓加壓機(jī)構(gòu)，向外連接液壓系統(tǒng)，在試驗(yàn)箱上分別設(shè)置冷卻潤滑油進(jìn)油口管接頭和冷卻潤滑油出油口管接頭，它們向內(nèi)連通試驗(yàn)?zāi)Σ龄撈痛嚹Σ疗?，向外分別連接液壓系統(tǒng)；
所述控制系統(tǒng)通過控制線和信號線分別與動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)以及上述各種傳感器連接； 所述試驗(yàn)機(jī)構(gòu)的液壓加壓機(jī)構(gòu)包括活塞軸，活塞，軸向尺寸調(diào)整環(huán)，軸向力傳力環(huán)，蝶形彈簧，彈簧墊圈，內(nèi)六角螺栓和壓蓋。在試驗(yàn)箱上的油壓入口管接頭連通液壓加壓機(jī)構(gòu)的活塞前端的空間。本發(fā)明采用變頻電機(jī)作為動(dòng)力源，變頻電機(jī)通過電磁離合器與慣性飛輪組相聯(lián)， 慣性飛輪組通過轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩傳感器與濕式多片離合器摩擦鋼片溫度檢測試驗(yàn)箱體相聯(lián)。飛輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量可以調(diào)節(jié)，變頻電機(jī)的轉(zhuǎn)速也可以調(diào)整，電磁離合器可以受控脫開和結(jié)合，通過改變變頻電機(jī)轉(zhuǎn)速和飛輪慣量，可以改變濕式多片離合器的輸入能量和轉(zhuǎn)速，實(shí)驗(yàn)過程中， 當(dāng)飛輪轉(zhuǎn)速達(dá)到設(shè)定轉(zhuǎn)速并保持穩(wěn)定時(shí)，可以迅速脫開電磁離合器，通過控制濕式多片離合器活塞腔的壓力，受控結(jié)合濕式多片離合器，濕式多片離合器外殼與摩擦鋼片溫度檢測試驗(yàn)箱體相固聯(lián)，實(shí)驗(yàn)箱體并通過力傳感器固定在底座上，當(dāng)離合器結(jié)合時(shí)，由于力傳感器的限制作用，濕式多片離合器起制動(dòng)器作用，產(chǎn)生的制動(dòng)扭矩為飛輪減速，離合器活塞所產(chǎn)生的軸向力、離合器制動(dòng)產(chǎn)生的制動(dòng)扭矩、轉(zhuǎn)速均可以通過傳感器進(jìn)行計(jì)量。實(shí)驗(yàn)過程中，受測試的濕式多片離合器的活塞腔壓力和潤滑流量均可以調(diào)節(jié)，液壓系統(tǒng)中通過比例閥來實(shí)現(xiàn)對離合器控制壓力的控制，通過調(diào)速閥對離合器的潤滑流量進(jìn)行調(diào)節(jié)，液壓系統(tǒng)中還設(shè)計(jì)了相應(yīng)的加熱和冷卻系統(tǒng)，可以對濕式多片離合器的潤滑油溫度進(jìn)行控制。為了實(shí)現(xiàn)對濕式多片離合器摩擦鋼片周向和軸向溫度分布進(jìn)行測量，本發(fā)明在摩擦鋼片的徑向和軸向均布置有多只溫度傳感器，可以對摩擦鋼片的軸向和周向的溫度分布進(jìn)行測量，試驗(yàn)箱體內(nèi)還布置有壓力和潤滑的專門油路。通過更換試驗(yàn)箱體內(nèi)的工裝，可以對一系列不同尺寸型號的摩擦鋼片溫度分布進(jìn)行試驗(yàn)檢測。相對已有技術(shù)，本發(fā)明具有以下的優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)
51)本發(fā)明采用了溫度可控、潤滑流量可調(diào)的液壓泵站系統(tǒng)，設(shè)計(jì)了測試摩擦鋼片溫度分布的試驗(yàn)裝置，通過在固定的摩擦片上周向和軸向布置溫度傳感器的方法，實(shí)現(xiàn)了對離合器溫度的采集。2)本發(fā)明所涉及的濕式多片離合器摩擦鋼片溫度檢測裝置，結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉， 能夠?qū)袷蕉嗥x合器的運(yùn)行工況進(jìn)行模擬，易于實(shí)施，可以滿足離合器設(shè)計(jì)和分析過程中的驗(yàn)證測試需要。


附圖是本發(fā)明的原理及結(jié)構(gòu)示意圖
圖1是濕式多片離合器摩擦鋼片溫度檢測試驗(yàn)臺(tái)架系統(tǒng)傳動(dòng)原理圖； 圖2是濕式多片離合器摩擦鋼片溫度檢測試驗(yàn)臺(tái)架液壓控制原理圖； 圖3A是濕式多片離合器摩擦鋼片溫度傳感器的布置位置示意圖； 圖;3B是圖3A的A-A剖視圖4是濕式多片離合器摩擦鋼片溫度檢測試驗(yàn)箱體結(jié)構(gòu)原理圖； 圖5是濕式多片離合器摩擦鋼片溫度檢測試驗(yàn)臺(tái)架控制結(jié)構(gòu)原理圖。圖1中，101-變頻電機(jī)，103-電磁離合器，105-轉(zhuǎn)動(dòng)慣量飛輪組，107-轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩傳感器，108-試驗(yàn)箱輸入軸，109-試驗(yàn)箱體，110-制動(dòng)力臂，111-力傳感器；
圖2中，1-油泵出油口油路，2-安全溢流閥油路，3-比例閥壓力控制油路，4-蓄能器油路，5-濕式多片離合器壓力油路，6-濕式多片離合器潤滑回油路，7-壓力表，8-濕式多片離合器潤滑油路，9-油泵吸油口油路，10-油泵回油路，16-比例電磁閥，17-安全溢流閥， 18-調(diào)速閥，19-油壓壓力傳感器，20-放油閥，21-油箱冷卻器，22-液位計(jì)，23-保溫油箱， 24-油箱加熱器，25-蝶閥，26-吸油過濾器，27-耐溫齒輪泵，28-精過濾器，30-油泵電機(jī)，31-空氣濾清器，32-液位開關(guān)，33-油溫溫度傳感器，34-冷卻水閥，35-冷卻水過濾器， 37-蓄能器截止閥，38-蓄能器，39-流量計(jì)，50-油泵電機(jī)聯(lián)軸器；
圖3A和圖;3B中，201-摩擦片202-摩擦鋼片，203 (a-f)-第一片摩擦鋼片周向布置的溫度傳感器，204 (a-f)_第二片摩擦鋼片周向布置的溫度傳感器，205 (a-f)-第三片摩擦鋼片周向布置的溫度傳感器，206 (a-f)-第四片摩擦鋼片周向布置的溫度傳感器；
圖4中，108-試驗(yàn)箱輸入軸，109-試驗(yàn)箱體，110-制動(dòng)力臂，111-力傳感器，202-摩擦鋼片，301-銅套，302-彈性擋圈，303-角接觸球軸承，304-端蓋，305-活塞軸，306-活塞軸大0型密封圈，307-活塞軸小0型密封圈，308-油壓入口管接頭，309-活塞外0型密封圈， 310-活塞，311-固定支座，312-溫度傳感器出線插頭，313-試驗(yàn)箱蓋0型密封圈，314-試驗(yàn)箱蓋，315-離合器外轂，316-軸向尺寸調(diào)整環(huán)，317-軸向力傳力環(huán)，318-軸向壓力傳感器，319-摩擦片安裝輪轂，320-角接觸球軸承，321-彈性軸擋圈，322-冷卻潤滑油進(jìn)油口管接頭，323-軸向鎖緊螺母，324-冷卻潤滑油出油口管接頭，325-蝶形彈簧，326-彈簧墊圈， 327-內(nèi)六角螺栓，328-壓蓋，Pl-接合油液進(jìn)口，P2-油缸腔，Kl-冷卻潤滑油入口，K2-試驗(yàn)箱輸入軸108上的冷卻潤滑油出口，K3-輪轂冷卻潤滑油道，K4-離合器外轂315上的回油道，K5-冷卻潤滑油出口 ；
圖5中，16-比例電磁閥，19-油壓壓力傳感器，24-油箱加熱器，33-油溫溫度傳感器， 34-冷卻水閥，39為流量計(jì)，60-電機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器，103-電磁離合器，107-轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩傳感器，203 (a-f)-第一片摩擦鋼片周向布置的溫度傳感器，204 (a-f)_第二片摩擦鋼片周向布置的溫度傳感器，205 (a-f)-第三片摩擦鋼片周向布置的溫度傳感器，206 (a-f)_第四片摩擦鋼片周向布置的溫度傳感器；318-軸向壓力傳感器，401-上位機(jī)，402-下位機(jī)實(shí)時(shí)控制器，403-輸入輸出模塊，410-顯示器，411-主機(jī)，412-網(wǎng)線，413-DDR2 RAM，414-實(shí)時(shí)控制器，415-多功能采集卡，416-C0M 口，419-A0及DIO卡，420-接線盒，421-變頻器，423-信號調(diào)理電路，425-放大器。
具體實(shí)施例方式下面參考附圖對本發(fā)明的具體可實(shí)施的方式進(jìn)行說明
本濕式多片離合器摩擦鋼片的溫度檢測試驗(yàn)裝置包括動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、試驗(yàn)機(jī)構(gòu)、液壓系統(tǒng)和控制系統(tǒng)。結(jié)合圖1、圖3A及圖3B，動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)主要包括變頻電機(jī)101，電磁離合器103，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量飛輪組105，轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩傳感器107，試驗(yàn)箱輸入軸108，試驗(yàn)箱體109，制動(dòng)力臂110， 力傳感器111。其中變頻電機(jī)101與電磁離合器相聯(lián)，變頻電機(jī)101作為動(dòng)力源輸出轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩，電磁離合器103可以可控地快速進(jìn)行傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力的切換，電磁離合器103與轉(zhuǎn)動(dòng)慣量飛輪組105相連，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量飛輪組105的慣量可以改變，通過組合不同的飛輪慣量和不同的輸入電機(jī)轉(zhuǎn)速，可以模擬不同的輸入能量給試驗(yàn)離合器，慣性飛輪組105通過轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩傳感器107與試驗(yàn)箱體109相連接，通過轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩傳感器107可以檢測試驗(yàn)箱體109對慣性飛輪組105所施加的轉(zhuǎn)矩和相應(yīng)的轉(zhuǎn)速。試驗(yàn)箱體109內(nèi)部有待試的摩擦片201和摩擦鋼片202等試驗(yàn)部件。試驗(yàn)箱體109可以相對試驗(yàn)箱輸入軸108轉(zhuǎn)動(dòng)，試驗(yàn)箱輸入軸108 與摩擦片201相聯(lián)，試驗(yàn)箱體109與摩擦鋼片202相聯(lián)，試驗(yàn)箱體109通過固聯(lián)的制動(dòng)力臂 110和固定的力傳感器111連接，通過檢測力傳感器111的力再乘以制動(dòng)力臂110的長度， 可以測量摩擦鋼片202所傳遞的轉(zhuǎn)矩。為了測量摩擦鋼片在周向和多個(gè)摩擦鋼片在軸向的溫度的分布，在摩擦試驗(yàn)裝置相應(yīng)位置布置了第一片摩擦鋼片周向布置的溫度傳感器203(a_f)，第二片摩擦鋼片周向布置的溫度傳感器204 (a-f )，第三片摩擦鋼片周向布置的溫度傳感器205 (a_f)，第四片摩擦鋼片周向布置的溫度傳感器206 (a-f)。試驗(yàn)過程中，先按照需要的試驗(yàn)慣量，調(diào)整慣性飛輪組105所固聯(lián)的飛輪慣量，按試驗(yàn)需求調(diào)整好試驗(yàn)油溫等試驗(yàn)參數(shù)，結(jié)合電磁離合器103，按照設(shè)定的試驗(yàn)轉(zhuǎn)速，逐步增加變頻電機(jī)101的輸出轉(zhuǎn)速，直至試驗(yàn)轉(zhuǎn)速，當(dāng)轉(zhuǎn)速穩(wěn)定，快速脫開電磁離合器103，同時(shí)將變頻電機(jī)101的設(shè)定轉(zhuǎn)速降為零，傳動(dòng)系統(tǒng)以慣性繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，控制試驗(yàn)箱體109內(nèi)的摩擦片 201和摩擦鋼片202，因試驗(yàn)箱體109通過固聯(lián)的制動(dòng)力臂110和固定的力傳感器111連接， 產(chǎn)生制動(dòng)作用，對飛輪產(chǎn)生制動(dòng)，通過轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩傳感器107，力傳感器111和制動(dòng)力臂110的長度，摩擦片溫度傳感器203 206 (a f)等傳感器可以測量試驗(yàn)過程中相關(guān)參數(shù)。當(dāng)飛輪轉(zhuǎn)速為零，稍等片刻，結(jié)合電磁離合器103，可以再次進(jìn)行新的試驗(yàn)。參見圖2，液壓系統(tǒng)主要包括油泵出油口油路1，安全溢流閥油路2，比例閥壓力控制油路3，蓄能器油路4，濕式多片離合器壓力油路5，濕式多片離合器潤滑回油路6，壓力表 7，濕式多片離合器潤滑油路8，油泵吸油口油路9，油泵回油路10，比例電磁閥16，安全溢流閥17，調(diào)速閥18，油壓壓力傳感器19，放油閥20，油箱冷卻器21，液位計(jì)22，保溫油箱23，油箱加熱器對，蝶閥25，吸油過濾器沈，耐溫齒輪泵27，精過濾器觀，油泵電機(jī)30，空氣濾清器31，液位開關(guān)32，油溫溫度傳感器33，冷卻水閥34，冷卻水過濾器35，蓄能器截止閥37， 蓄能器38，流量計(jì)39，油泵電機(jī)聯(lián)軸器50 ；
保溫油箱23內(nèi)有放油閥20，液位計(jì)22，空氣濾清器31，液位開關(guān)32，以及由油箱冷卻器21、冷卻水閥34、冷卻水過濾器35構(gòu)成的降溫冷卻系統(tǒng)，由油溫溫度傳感器33a，油箱加熱器M構(gòu)成的升溫系統(tǒng)，保溫油箱23內(nèi)的上述系統(tǒng)構(gòu)成了對油箱內(nèi)油液溫度、液位等的控制。油泵電機(jī)30通過油泵電機(jī)聯(lián)軸器50驅(qū)動(dòng)耐溫齒輪泵27，將保溫油箱23中的油通過油泵吸油口油路9，蝶閥25，吸油過濾器沈吸入耐溫齒輪泵27。耐溫齒輪泵27的出口端接壓力表7a和精過濾器28，油壓壓力傳感器19，并通過油泵出油口油路1后，分成了安全溢流閥油路2，比例閥壓力控制油路3，蓄能器油路4，濕式多片離合器壓力油路5。安全溢流閥油路2上串接有安全溢流閥17，并和比例閥壓力控制油路3上串接的比例電磁閥16匯合，通過油泵回油路10回保溫油箱23 ；蓄能器油路4通過蓄能器截止閥37接蓄能器38 ；濕式多片離合器壓力油路5直接與濕式多片離合器的加壓油路相連(接口為圖4中的油壓入口管接頭308)，濕式多片離合器壓力油路5還并聯(lián)有濕式多片離合器潤滑油路8，濕式多片離合器潤滑油路8通過調(diào)速閥18，流量計(jì)39接濕式多片離合器的潤滑油路(接口為圖4中的冷卻潤滑油進(jìn)油口管接頭322)，在濕式多片離合器潤滑油路8上還接有壓力表7b，油溫溫度傳感器33b ；從濕式多片離合器潤滑的回油(接口為圖4中的冷卻潤滑油出油口管接頭324) 通過濕式多片離合器潤滑回油路6匯入油泵回油路10，最終流回保溫油箱23，
在試驗(yàn)過程中，通過控制冷卻水閥34開啟降溫冷卻系統(tǒng)，控制油箱加熱器M起動(dòng)升溫系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)對油溫的控制；通過控制比例閥的輸出電流，可以實(shí)現(xiàn)對試驗(yàn)箱體109內(nèi)離合器結(jié)合壓力的控制，通過調(diào)節(jié)調(diào)速閥18的大小，可以對濕式多片離合器潤滑油路8的潤滑流量進(jìn)行調(diào)節(jié)。該液壓系統(tǒng)提供了試驗(yàn)過程所需的控制壓力和潤滑流量，同時(shí)對作為試驗(yàn)條件的潤滑油液溫度進(jìn)行調(diào)控。圖4是濕式多片離合器摩擦鋼片溫度檢測試驗(yàn)箱體結(jié)構(gòu)原理圖，該結(jié)構(gòu)主要包括試驗(yàn)箱輸入軸108，試驗(yàn)箱體109，制動(dòng)力臂110，力傳感器111，摩擦鋼片202，銅套301， 彈性擋圈302，角接觸球軸承303，端蓋304，活塞軸305，活塞軸大0型密封圈306，活塞軸小 0型密封圈307，油壓入口管接頭308，活塞外0型密封圈309，活塞310，固定支座311，溫度傳感器出線插頭312，試驗(yàn)箱蓋0型密封圈313，試驗(yàn)箱蓋314，離合器外轂315，軸向尺寸調(diào)整環(huán)316，軸向力傳力環(huán)317，軸向壓力傳感器318，摩擦片安裝輪轂319，角接觸球軸承320， 彈性軸擋圈321，冷卻潤滑油進(jìn)油口管接頭322，軸向鎖緊螺母323，冷卻潤滑油出油口管接頭324，蝶形彈簧325，彈簧墊圈326，內(nèi)六角螺栓327，壓蓋3 等。其中試驗(yàn)箱體109，活塞軸305，試驗(yàn)箱蓋314共同構(gòu)成了相對封閉的試驗(yàn)腔，連接件之間有活塞軸大0型密封圈306，試驗(yàn)箱蓋0型密封圈313進(jìn)行密封，試驗(yàn)箱一端的活塞軸305通過角接觸球軸承303支撐在試驗(yàn)箱輸入軸108，試驗(yàn)箱的一端通過角接觸球軸承 320同樣支撐在試驗(yàn)箱輸入軸108上，角接觸球軸承303和320通過彈性擋圈302、彈性軸擋圈321、端蓋304試驗(yàn)箱蓋314進(jìn)行軸向定位?；钊?10支撐在活塞軸305上，并在活塞 310的內(nèi)外圈布置有活塞軸小0型密封圈307，活塞外0型密封圈309進(jìn)行密封。通過軸向鎖緊螺母323將壓蓋328，蝶形彈簧325，摩擦片安裝輪轂319軸向定位，在蝶形彈簧325，壓蓋328的作用下，將活塞310推向左邊，此時(shí)摩擦鋼片202和待試的摩擦片201脫開，兩者
8之間不傳遞轉(zhuǎn)矩。離合器外轂315通過固定支座311固定在多片離合器摩擦鋼片溫度檢測試驗(yàn)箱體109上，摩擦片安裝輪轂319通過花鍵裝在試驗(yàn)箱輸入軸108上，通過更換不同的離合器外轂315通過固定支座311，不同的摩擦片安裝輪轂319就可以進(jìn)行不同的離合器進(jìn)行試驗(yàn)。試驗(yàn)?zāi)Σ龄撈?02和待試的摩擦片201通過軸向尺寸調(diào)整環(huán)316，軸向力傳力環(huán) 317與軸向壓力傳感器318貼合，活塞310傳來的液壓力，可以通過摩擦鋼片202和摩擦片 201、軸向尺寸調(diào)整環(huán)316、軸向力傳力環(huán)317傳遞到軸向壓力傳感器318上。試驗(yàn)箱體109 通過固聯(lián)的制動(dòng)力臂110和固定的力傳感器111連接，通過檢測力傳感器111的力再乘以制動(dòng)力臂110的長度，可以測量摩擦鋼片202所傳遞的轉(zhuǎn)矩。在試驗(yàn)過程中，自濕式多片離合器壓力油路5通過油壓入口管接頭308，自濕式多片離合器的潤滑油路8通過冷卻潤滑油進(jìn)油口管接頭322接入濕式多片離合器摩擦鋼片溫度檢測試驗(yàn)箱體109，從濕式多片離合器潤滑的回油通過冷卻潤滑油出油口管接頭324、濕式多片離合器潤滑回油路6、油泵回油路10，最終流回保溫油箱23。當(dāng)沒有作用油壓時(shí)，在蝶形彈簧325，壓蓋3 的作用下，將活塞310推向左邊，此時(shí)摩擦鋼片202和待試的摩擦片 201脫開，兩者之間不傳遞轉(zhuǎn)矩；當(dāng)離合器的接合油液由Pl，P2進(jìn)入油缸腔，活塞310克服蝶形彈簧325壓力，推動(dòng)摩擦鋼片202和摩擦片201結(jié)合，結(jié)合油壓通過摩擦鋼片202和摩擦片201、軸向尺寸調(diào)整環(huán)316、軸向力傳力環(huán)317傳遞到軸向壓力傳感器318上，該壓力壓緊摩擦鋼片202和摩擦片201，產(chǎn)生制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，對轉(zhuǎn)動(dòng)的飛輪組105 (圖1)進(jìn)行制動(dòng)。試驗(yàn)箱輸入軸108為中空的軸結(jié)構(gòu)，自濕式多片離合器的潤滑油路8通過冷卻潤滑油進(jìn)油口管接頭322，冷卻潤滑油入口 Kl，試驗(yàn)箱輸入軸108上的冷卻潤滑油出口 K2，輪轂冷卻潤滑油道K3，離合器外轂315上的回油道K4，冷卻潤滑油出口 K5對傳動(dòng)部件進(jìn)行潤滑冷卻。圖5是濕式多片離合器摩擦鋼片溫度檢測試驗(yàn)臺(tái)架控制系統(tǒng)原理圖，系統(tǒng)主要包括比例電磁閥16，油壓壓力傳感器19，油箱加熱器24，油溫溫度傳感器33，冷卻水閥34， 流量計(jì)39，電機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器60，電磁離合器103，轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩傳感器107，第一片摩擦鋼片周向布置的溫度傳感器203 (a_f)，第二片摩擦鋼片周向布置的溫度傳感器204 (a_f)，第三片摩擦鋼片周向布置的溫度傳感器205 (a-f)，第四片摩擦鋼片周向布置的溫度傳感器206 (a-f)，軸向壓力傳感器318，上位機(jī)401，下位機(jī)實(shí)時(shí)控制器402，輸入輸出模塊403，顯示器 410，主機(jī)411，網(wǎng)線412，DDR2RAM 413，實(shí)時(shí)控制器414，多功能采集卡415，COM 口 416， AO及DIO卡419，接線盒420，變頻器421，信號調(diào)理電路423，放大器425等?？刂破髦饕譃樯衔粰C(jī)401，下位機(jī)實(shí)時(shí)控制器402，輸入輸出模塊403三個(gè)部分，其中顯示器410，主機(jī) 411構(gòu)成了上位機(jī)401部分；下位機(jī)實(shí)時(shí)控制器402主要由DDR2RAM 413，實(shí)時(shí)控制器414 構(gòu)成，上位機(jī)401，下位機(jī)實(shí)時(shí)控制器402之間通過網(wǎng)線412連接；多功能采集卡415，COM 口 416，AO及DIO卡419，接線盒420，變頻器421，信號調(diào)理電路423，放大器425等構(gòu)成了輸入輸出模塊403?？刂七^程中，來自油壓壓力傳感器19，油溫溫度傳感器33，流量計(jì)39，轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩傳感器107，電機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器60，第一片摩擦鋼片周向布置的溫度傳感器203 (a-f),第二片摩擦鋼片周向布置的溫度傳感器204 (a-f )，第三片摩擦鋼片周向布置的溫度傳感器205 (a-f)，第四片摩擦鋼片周向布置的溫度傳感器206 (a_f)，軸向壓力傳感器318，通過信號調(diào)理電路423、接線盒420、多功能采集卡415采入實(shí)時(shí)控制器414 ；變頻電機(jī)101通過變頻器421、C0M 口 416與實(shí)時(shí)控制器414發(fā)生信息及控制指令交互；實(shí)時(shí)控制器414通過AO及DIO卡419、接線盒420、放大器425驅(qū)動(dòng)控制比例電磁閥16進(jìn)行壓力控制，油箱加熱器24， 和冷卻水閥34進(jìn)行油溫控制，電磁離合器103進(jìn)行動(dòng)力傳遞的切換控制。采用本發(fā)明的濕式多片離合器摩擦鋼片溫度檢測方案，通過變頻調(diào)速、慣性飛輪的慣量組合、離合器潤滑油溫的控制，可以設(shè)定離合器的試驗(yàn)條件，通過電磁離合器可以快速地實(shí)現(xiàn)動(dòng)力的切換，通過周向和軸向布置溫度傳感器，可以對各種模擬運(yùn)行工況下，對濕式多片離合器摩擦周向及軸向的溫度分布進(jìn)行測試，為離合器的設(shè)計(jì)和控制奠定基礎(chǔ)。本發(fā)明方案簡單，成本低廉，能夠?qū)袷蕉嗥x合器的運(yùn)行工況進(jìn)行模擬，易于實(shí)施。以上的實(shí)施例僅僅是對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對本發(fā)明的范圍進(jìn)行限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計(jì)精神的前提下，本領(lǐng)域普通工程技術(shù)人員對本發(fā)明的技術(shù)方案作出的各種變形和改進(jìn)，均應(yīng)落入本發(fā)明的權(quán)利要求書確定的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種濕式多片離合器摩擦鋼片溫度檢測試驗(yàn)裝置，其包括動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、試驗(yàn)機(jī)構(gòu)、 液壓系統(tǒng)和控制系統(tǒng)；其特征在于，所述動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的輸出與試驗(yàn)機(jī)構(gòu)的試驗(yàn)箱輸入軸(108)連接，并在試驗(yàn)箱輸入軸(108)的前端設(shè)置轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩傳感器(107)；所述試驗(yàn)機(jī)構(gòu)的試驗(yàn)箱內(nèi)部裝有待試摩擦片(201)和試驗(yàn)?zāi)Σ龄撈?202)；試驗(yàn)箱輸入軸(108)與待試摩擦片(201)相聯(lián)，試驗(yàn)箱的箱體與試驗(yàn)?zāi)Σ龄撈?20 相聯(lián)，試驗(yàn)箱體(109)通過固聯(lián)的制動(dòng)力臂(110)與固定的力傳感器(111)連接；在試驗(yàn)箱輸入軸(108) 上待試摩擦片(201)前端設(shè)置有液壓加壓機(jī)構(gòu)，在試驗(yàn)?zāi)Σ龄撈?202)末端設(shè)置有軸向壓力傳感器(318)，液壓力作用于待試摩擦片(201)，并傳遞到軸向壓力傳感器(318)；在每一片試驗(yàn)?zāi)Σ龄撈?202)的周向均勻布置有溫度傳感器；在試驗(yàn)箱上設(shè)置有油壓入口管接頭 (308)，其向內(nèi)連通液壓加壓機(jī)構(gòu)，向外連接液壓系統(tǒng)，在試驗(yàn)箱上分別設(shè)置冷卻潤滑油進(jìn)油口管接頭(322)和冷卻潤滑油出油口管接頭(3M)，它們向內(nèi)連通試驗(yàn)?zāi)Σ龄撈?202)和待試摩擦片(201)，向外分別連接液壓系統(tǒng)；所述控制系統(tǒng)通過控制線和信號線分別與動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)以及上述各種傳感器連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的濕式多片離合器摩擦鋼片溫度檢測試驗(yàn)裝置，其特征在于 所述試驗(yàn)機(jī)構(gòu)的液壓加壓機(jī)構(gòu)包括活塞軸(305)，活塞(310)，軸向尺寸調(diào)整環(huán)(316)，軸向力傳力環(huán)(317)，蝶形彈簧(325)，彈簧墊圈(3 )，內(nèi)六角螺栓(327)和壓蓋(3 )；所述試驗(yàn)機(jī)構(gòu)由試驗(yàn)箱體(109 )、活塞軸(305 )、端蓋(304 )和試驗(yàn)箱蓋(314 )共同構(gòu)成相對封閉的試驗(yàn)腔，并進(jìn)行密封；試驗(yàn)箱體(109) —端連接活塞軸(305)，活塞軸(305)通過角接觸球軸承(303)支撐在試驗(yàn)箱輸入軸(108)上，試驗(yàn)箱體(109)的另一端與試驗(yàn)箱蓋 (314)連接，試驗(yàn)箱蓋(314)通過角接觸球軸承(320)支撐在試驗(yàn)箱輸入軸(108)上，角接觸球軸承(303和320)通過彈性擋圈(302)、彈性軸擋圈(321)、端蓋(304)、試驗(yàn)箱蓋(314) 進(jìn)行軸向定位；活塞(310)支撐在活塞軸(30 上，并進(jìn)行密封；在活塞(310) —端試驗(yàn)箱輸入軸(108)上依次安裝有軸向鎖緊螺母(323)、壓蓋(3 )、蝶形彈簧(325)、摩擦片安裝輪轂(319)，軸向鎖緊螺母(323)將壓蓋(3 )、蝶形彈簧(325)、摩擦片安裝輪轂(319)軸向定位，在蝶形彈簧(325)、壓蓋(3 )的作用下，將活塞(310)推向左邊；摩擦片安裝輪轂(319)通過花鍵裝在試驗(yàn)箱輸入軸(108)上，待試摩擦片(201)連接在摩擦片安裝輪轂 (319)上；離合器外轂(315)固定在試驗(yàn)箱體(109)上，試驗(yàn)?zāi)Σ龄撈?202)安裝在離合器外轂(31 上；試驗(yàn)?zāi)Σ龄撈?20 和待試摩擦片(201)通過軸向尺寸調(diào)整環(huán)(316)、軸向力傳力環(huán)(317)與軸向壓力傳感器(318)貼合；試驗(yàn)箱上的油壓入口管接頭(308)連通液壓加壓機(jī)構(gòu)的活塞(310)前端的空間；所述軸向壓力傳感器(318)通過信號線連接控制系統(tǒng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的濕式多片離合器摩擦鋼片溫度檢測試驗(yàn)裝置，其特征在于所述動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括變頻電機(jī)(101)，電磁離合器(103)，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量飛輪組(105)和轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩傳感器(107)；其中變頻電機(jī)(101)與電磁離合器相聯(lián)，電磁離合器(103)與轉(zhuǎn)動(dòng)慣量飛輪組(105)相連，慣性飛輪組(105)通過轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩傳感器(107)與試驗(yàn)箱輸入軸 (108)相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的濕式多片離合器摩擦鋼片溫度檢測試驗(yàn)裝置，其特征在于 所述液壓系統(tǒng)包括油泵出油口油路(1)，安全溢流閥油路(2)，比例閥壓力控制油路(3)，蓄能器油路，濕式多片離合器壓力油路(5)，濕式多片離合器潤滑回油路(6)，壓力表(7)， 濕式多片離合器潤滑油路(8)，油泵吸油口油路(9)，油泵回油路(10)，比例電磁閥(16)，安全溢流閥(17)，調(diào)速閥(18)，油壓壓力傳感器(19)，保溫油箱(23)，蝶閥(25)，吸油過濾器 (26)，耐溫齒輪泵(27)，精過濾器(28)，油泵電機(jī)(30)，蓄能器截止閥(37)，蓄能器(38)，流量計(jì)(39)和油泵電機(jī)聯(lián)軸器50 ；所述保溫油箱03)通過油泵吸油口油路(9)連接耐溫齒輪泵(27);所述油泵電機(jī)(30) 通過油泵電機(jī)聯(lián)軸器(50)連接驅(qū)動(dòng)耐溫齒輪泵(27)，將保溫油箱(23)中的油通過油泵吸油口油路(9)，蝶閥(25)，吸油過濾器(26)吸入耐溫齒輪泵(27)；所述耐溫齒輪泵(27)的出口端接油泵出油口油路(1)，并在油路上連接壓力表(7a)、精過濾器(28)和油壓壓力傳感器(19)，并通過油泵出油口油路(1)后，分成安全溢流閥油路(2)、比例閥壓力控制油路 (3)、蓄能器油路(4)和濕式多片離合器壓力油路(5)；安全溢流閥油路(2)上串接有安全溢流閥(17)，并和比例閥壓力控制油路(3)上串接的比例電磁閥(16)匯合，通過油泵回油路(10)回保溫油箱(23);蓄能器油路(4)通過蓄能器截止閥(37)接蓄能器(38);濕式多片離合器壓力油路(5)直接與試驗(yàn)箱的油壓入口管接頭(308)連接，濕式多片離合器壓力油路(5)還并聯(lián)有濕式多片離合器潤滑油路(8)，濕式多片離合器潤滑油路(8)通過調(diào)速閥 (18)、流量計(jì)(39)接試驗(yàn)箱的冷卻潤滑油進(jìn)油口管接頭(322)，在濕式多片離合器潤滑油路(8)上還接有壓力表(7b)，油溫溫度傳感器(3 )；試驗(yàn)箱的回油通過冷卻潤滑油出油口管接頭(324)經(jīng)濕式多片離合器潤滑回油路(6)匯入油泵回油路(10)，最終流回保溫油箱 (23)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的濕式多片離合器摩擦鋼片溫度檢測試驗(yàn)裝置，其特征在于 控制系統(tǒng)分為上位機(jī)G01)，下位機(jī)實(shí)時(shí)控制器002)，輸入輸出模塊(40 三個(gè)部分，其中顯示器G10)，主機(jī)011)構(gòu)成上位機(jī)001)部分；下位機(jī)實(shí)時(shí)控制器(402)主要由DDR2 RAM (413)、實(shí)時(shí)控制器(414)構(gòu)成，上位機(jī)(401 )、下位機(jī)實(shí)時(shí)控制器(402)之間通過網(wǎng)線 (412)連接；多功能采集卡(415)、COM 口(416)、AO及DIO卡(419)、接線盒(420)、變頻器 (421)、信號調(diào)理電路(423)和放大器(425)構(gòu)成輸入輸出模塊(403);所述各傳感器的信號通過信號調(diào)理電路(423)、接線盒(420)、多功能采集卡(415)采入實(shí)時(shí)控制器(414)；變頻電機(jī)(101)通過變頻器(421)、C0M 口(416)與實(shí)時(shí)控制器(414)發(fā)生信息及控制指令交互； 實(shí)時(shí)控制器(414)通過AO及DIO卡(419)、接線盒(420)、放大器(425)驅(qū)動(dòng)控制比例電磁閥(16)進(jìn)行壓力控制，驅(qū)動(dòng)控制油箱加熱器(24)和冷卻水閥(34)進(jìn)行油溫控制，驅(qū)動(dòng)控制電磁離合器(103)進(jìn)行動(dòng)力傳遞的切換控制。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的濕式多片離合器摩擦鋼片溫度檢測試驗(yàn)裝置，其特征在于 所述保溫油箱內(nèi)設(shè)置有液位計(jì)(22)、空氣濾清器(31)、液位開關(guān)(32)，并由油箱冷卻器(21)、冷卻水閥(34)、冷卻水過濾器(3 構(gòu)成的降溫冷卻系統(tǒng)，由油溫溫度傳感器 (33a)，油箱加熱器04)構(gòu)成的升溫系統(tǒng)。
全文摘要
本發(fā)明公開一種濕式多片離合器摩擦鋼片溫度檢測試驗(yàn)裝置，其包括動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、試驗(yàn)機(jī)構(gòu)、液壓系統(tǒng)和控制系統(tǒng)。所述動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的輸出與試驗(yàn)機(jī)構(gòu)的試驗(yàn)箱輸入軸連接，并在試驗(yàn)箱輸入軸的前端設(shè)置轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩傳感器；所述試驗(yàn)機(jī)構(gòu)的試驗(yàn)箱內(nèi)部裝有待試摩擦片和試驗(yàn)?zāi)Σ龄撈?；在試?yàn)箱上設(shè)置有油壓入口管接頭，其向內(nèi)連通液壓加壓機(jī)構(gòu)，向外連接液壓系統(tǒng)，在試驗(yàn)箱上分別設(shè)置冷卻潤滑油進(jìn)油口管接頭和冷卻潤滑油出油口管接頭，它們向內(nèi)連通試驗(yàn)?zāi)Σ龄撈痛嚹Σ疗蛲夥謩e連接液壓系統(tǒng)。該裝置的結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，能夠?qū)袷蕉嗥x合器的運(yùn)行工況進(jìn)行模擬，易于實(shí)施，可以滿足離合器設(shè)計(jì)和分析過程中的驗(yàn)證測試需要。
文檔編號H02K7/10GK102269678SQ20111012391
公開日2011年12月7日 申請日期2011年5月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月13日
發(fā)明者丁建林, 左利靜, 張喀, 楊亞聯(lián), 陸通, 陳小紅 申請人:重慶大學(xué), 重慶市藍(lán)黛實(shí)業(yè)有限公司