專利名稱：真空助力器帶主缸總成耐久性測試裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種測試裝置，具體涉及一種自動化程度高的真空助 力器帶主缸總成耐久性測試裝置。
技術背景汽車的制動系統是其安全性的重要組成部分，而真空助力器和制動主 缸又是制動系統的關鍵部件，因此對于真空助力器和制動主缸的耐久性測 試就顯得非常重要，通過檢測可以驗證其設計是否符合相關標準要求。汽車在制動過程中，為提高制動效果、制動的安全性、制動的平穩性 及其舒適性，以及降低駕駛人員的操作強度，現代汽車制動系統廣泛采用 伺服助力式液壓制動，即真空助力器-制動主缸總成。真空助力器-制動主 缸總成是汽車制動系統的一個重要組成部件，是利用發動機空氣進氣岐管 形成的真空與外部大氣壓力的壓差，借助于膜片式活寨將制動力放大，推 動串列雙腔制動主缸輸出液壓力，經制動力調節元件-比例閥，推動制動輪 缸即制動分泵進行制動。因此其質量、性能直接影響汽車在制動過程中的 安全性、可靠性。真空助力器和制動主缸在組裝成總成之前分別經過了相 應的密封性、性能檢測。為使行車安全和確保總成的出廠質量，仍需按有 關標準檢測助力器-制動主缸總成的耐久性能。但是傳統的真空助力器帶制動主缸在總成的耐久性測試裝置一般一次 只能針對一個總成進行測試，而且需要工人實時監控和操作。不僅測試效 率不高，同時自動化的程度也很低。所以，亟待一種新的真空助力器帶制動主缸在總成耐久性測試裝置可 解決上述傳統耐久性測試裝置中出現的問題。 發明內容本實用新型的目的是提供一種自動化程度高的真空助力器帶主缸總成 耐久性測試裝置。本實用新型的另一目的是提供一種通用性好，可以測試不同類型的多 種主缸的真空助力器帶主缸總成耐久性測試裝置。本實用新型的再一目的是提供一種節約成本，降低噪聲以及減少污染 的真空助力器帶主缸總成耐久性測試裝置。實現所述目的技術方案是 一種真空助力器帶主缸總成耐久性測試裝 置，用來測試至少一由真空助力器和制動主缸組成的總成，包括控制制動 主缸液壓的動力裝置、改變真空助力器真空度的真空泵以及作為負載連接 制動主缸的制動鉗。所述測試裝置還包括控制器，所述控制器由操作面板 輸入測試參數，并自動控制所述動力裝置和真空泵完成對所述至少一真空 助力器帶制動主缸總成的耐久性測試。具體的，所述動力裝置包括氣源、連通氣源的控制制動主缸液壓的氣缸。所述測試參數包括氣缸的動作時間、測試次數、制動主缸液壓的設定值。進一步地，所述氣源和氣缸之間設置有受控于控制器的流量比例閥， 所述控制器連接采集制動主缸液壓的壓力傳感器，所述控制器根據壓力傳 感器的反饋值計算出下一測試周期的補償值，并根據所述補償值調整流量 比例閥，將制動主缸的液壓值精確控制在設定值附近。進一步地，所述真空泵上設置有與外界空氣相通的電磁閥以及真空度 傳感器，所述真空度傳感器采集真空度并反饋給所述控制器，所述控制器 根據反饋的真空度控制電磁閥，采用閉環控制的方式將真空泵的真空度保 持在使得真空助力器可穩定工作的范圍內。 .每一氣缸通過進氣通道與排氣通道與實現氣缸前進與后退的換向閥連接。所述進氣通道和排氣通道上分別裝設有手動調節的節流閥。所述真空泵的輸出分成若干分路并分別輸入每一被測的真空助力器， 每一分路上設置受控于控制器的常閉的開關閥。優選的，所述測試裝置上還設置有對氣缸行程進行限制的限位開關， 所述限位開關連接控制器。所述測試裝置還包括一架體，氣缸安裝在所述架體上，氣缸推動滑動 支撐在架體導套內的導桿，所述前后滑動的導桿作用在所述真空助力器上。本實用新型采用所述技術方案，其有益的技術效果在于:1)本實用 新型的真空助力器帶主缸總成耐久性測試裝置，通過設置組織系統自動完 成耐久性測試的控制器，從而可對不同類型的多主缸自動進行耐久性測試， 同時減少了測試過程中人為的操作和干預，使測試裝置能夠進行自動的調 整，從而滿足耐久性實驗的條件；2)本實用新型的真空助力器帶主缸總成 耐久性測試裝置，所述動力裝置采用氣缸，可以很方便的處^i氣源，同時相比傳統中采用油壓系統作動力驅動而言，可以節約成本，降低噪聲和減 少污染；3)本實用新型的真空助力器帶主缸總成耐久性測試裝置，對測試 裝置的真空度、推桿推力、制動主缸內的液壓值等都實行閉環控制，自動 調節；4)本實用新型的真空助力器帶主缸總成耐久性測試裝置，采用所述 控制器可以對多路的氣缸分別調節，不受氣缸參數、氣源壓力變化以及主 缸內壁磨損情況的影響，也不需要人工實時監控，達到很高的控制精度；5) 本實用新型的真空助力器帶主缸總成耐久性測試裝置，通過更換用來固定 安裝總成的工件安裝工裝，即可對應固定和測試不同種類的真空助力器帶 制動主缸總成，通用性比較好，可以測試不同類型的多種主缸；6)本實用 新型的真空助力器帶主缸總成耐久性測試裝置，使用總成安裝工裝使得待 測產品安裝簡單快捷，而且測試時只需進行簡單易操作的參數設定，不需 要進行程序的修改。
下面通過實施例并結合附圖，對本實用新型作進一步的詳細說明 圖1是本實用新型真空助力器帶主缸總成耐久性測試裝置的單獨測試 裝置結構示意圖；圖2是本實用新型真空助力器帶主缸總成耐久性測試裝置的主視圖； 圖3是本實用新型真空助力器帶主缸總成耐久性測試裝置的側視圖； 圖4是本實用新型真空助力器帶主缸總成耐久性測試裝置的系統控制圖；圖5是本實用新型真空助力器帶主缸總成耐久性測試裝置的原理圖。
具體實施方式
請參閱圖1至圖5，本實用新型涉及一種真空助力器帶主缸總成耐久 性測試裝置，可用來同時進行若干個真空助力器13帶制動主缸14總成的 耐久性測試。所述真空助力器帶主缸總成耐久性測試裝置包括架體1、固 定在架體1上的支架5、安裝在支架5上的總成安裝工裝12、控制制動主 缸液壓的動力裝置、改變真空助力器13真空度的真空泵4、作為負載連接 制動主缸14的制動鉗2、組織系統完成耐久性測試的控制器60以及用來 輸入測試參數與控制器60進行數據交換和人機互動的操作面板70。所述真空助力器13是一個直徑較大的腔體，內部有一個中部裝有推桿 的膜片(或活塞)，將腔體隔成兩部份， 一部份與大氣相通，另一部份通過 管道與發動機進氣岐管相連。如果膜片兩邊有即使很小的壓力差，由于膜片的面積很大，可以產生很大的推力推動膜片向壓力小的一端運動，并通 過聯運裝置利用膜片上的推桿協助人力去踩動和推動制動踏板。測試裝置的電源部分(圖未示)對進入測試裝置的380V電源通過斷路 器、接觸器和熱過載斷路器等器件進行相關的保護和轉變，輸出220V電源。 然后通過開關電源轉換出直流24伏供給控制器和各傳感器、電磁閥等供 電。請參考圖1至圖3，架體1為測試裝置的主體，在架體1上安裝所述 作為負載連接制動主缸14的制動鉗2、檢測制動主缸14壓力的壓力傳感 器3、真空泵4、支架5。本實施方式中，所述制動主缸采用串列雙腔制動 主缸14，所以對應每一制動主缸14需要兩個壓力傳感器3。每一真空助力器帶制動主缸總成的耐久性測試裝置包括所述固定在架 體1上的支架6、安裝在支架6上的氣缸支座7、支撐在支座7上的氣缸 8、導桿10、導套11、總成安裝工裝12、真空助力器13以及制動主缸14。 所述氣缸8的輸出端通過氣缸接頭9連接在所述導桿10上。所述導桿滑動 套設在所述導套11內，并在氣缸8的推動下前后移動。所述總成安裝工裝 12用來固定所述真空助力器13和制動主缸14總成，所述制動主缸14總 成的輸出接負載致動鉗2，所述致動鉗2反作用于制動主缸14，使得制動 主缸14能夠產生測試所需的液壓。所述氣缸8推動滑動支撐在架體1導套 11內的導桿10，所述前后滑動的導桿10作用在所述真空助力器13上。本實施方式中，所述架體1上一次安裝3個被試總成。每個總成的加 載及測試系統均各自獨立設置，既可以同時試驗，也可以單獨進行試驗。 對應的，總成安裝工裝12備有不同的安裝孔，以適應多種不同真空助力器 帶制動主缸總成產品的安裝；并且所述總成的安裝、拆卸也更換方便，如 果遇到特殊總成產品需要測試時，可以根據實際情況更換總成安裝工裝12 以實現工裝的互換，增強通用性。本實施方式中，所述動力裝置包括氣源20、連通氣源20的控制制動 主缸14液壓的氣缸8。所述氣缸8支撐在架體1上。具體請參考圖4,通過此圖可以清楚的了解各部分的相對位置關系和 相互連接關系。所述氣源20的輸出連接一減壓閥83。經過減壓閥83的調壓后分成若 干支線氣路，本實施方式中為三路。每一支線氣路上設置受控于控制器60 的流量比例閥20。每一氣缸8通過進氣通道與排氣通道與實現氣缸前,后退的換向閥85連接。所述進氣通道裝設有手動調節的節流閥86，所述 排氣通道上裝設有手動調節的節流閥87。所述氣缸8的動作時間也由控制器60控制。根據耐久性測試標準的要 求，在一個測試周期內，氣缸動作分成4部分，分別是前進、等待、后退、 等待。每部分的時間在測試前通過操作面板70設定。所述控制器按照設定 的時間給出對應的高低電平給氣缸8的控制閥(未標識)，對氣缸8的動作 進行控制。所述測試裝置上還設置有對氣缸8行程進行限制的限位開關64，所述 限位開關64連接控制器60。限位開關64的作用是對氣缸8的行程給出限 定，當氣缸8的動作達到限位開關64的位置時，限位開關64會返回一個 信號給控制器60，控制器60會發出控制信號使氣缸8停止動作，這樣能 夠保證在出現異常情況的時候，對氣缸8以及待測總成產品進行有效的保 護以免被損壞。所述限位開關64的位置是通過測試得出的，略大于氣缸8 的正常實驗行程。所述控制器60連接采集制動主缸14液壓的壓力傳感器3，所述控制 器60根據壓力傳感器3的反饋值計算出下一測試周期的補償值，并根據所 述補償值調整流量比例閥，將制動主缸的液壓值精確控制在設定值附近。具體來講，所述控制器60在測試的過程中對制動主缸14腔體內的液 壓值進行閉環控制，通過調整流量比例閥20來控制進入到氣缸8內的氣體 流量和氣壓，調整氣缸8推動導桿10的推力從而達到控制制動主缸14的 液壓值的目的。在測試過程中，各個制動主缸14內的液壓值并不是保持在 一個穩定值附近，而是在每個測試周期內完成從最小值0到最大值然后又 回復到最小值0的循環。在一個測試動作周期內，液壓最大值出現在前三 個部分(亦即前進、等待、后退)。因此，在前三個部分時間內每個總成 測試通道進行制動主缸14內的液壓值數據采集，控制器60比較取出每個 制動主缸14內的最大液壓值。控制器60在第4個部分的時間對比計算， 找出實際值與設定值之間的誤差，同時找出輸出給流量比例閥的電流值的 誤差值并在下一測試周期進行誤差補償，達到精確的控制。所述控制器60 對每個總成測試通道使用單獨的流量比例閥20進行控制，因此彼此之間不 會產生影響，每個總成測試通道都可以實現高精度的控制。所述真空泵4的輸出連通所述真空助力器13。所述真空泵4上設置有 與外界空氣相通的電磁閥66。真空泵4連通一真空罐41，所述真空罐41內設置真空度傳感器42。所述真空泵4的輸出分成若干分路，本實施方式 中是以三個分路為例，并分別輸入到每一被測的真空助力器13，每一分路 上設置受控于控制器60的常閉的開關閥43-45。 42所述真空度傳感器采集 真空罐41真空度并反饋給所述控制器60。所述控制器60根據反饋的真空 度控制電磁閥66,采用閉環控制的方式將真空泵4的真空度保持在使得真 空助力器可穩定工作的范圍內。具體來講，在控制開關62打開后，真空泵4開始工作，真空度傳感器 42實時對真空罐41內的真空度進行采集，并將采集的真空度值反饋給控 制器60。所述控制器60在真空罐41的真空度高于設定的上限值時，打開 所述電磁閥66，使真空罐41與外界空氣相通來降低真空度，直到真空度 達到下限值關閉電磁閥66。所述電磁閥66關閉后真空度又開始升高，直 到高于設定的上限值打開電磁閥66，所述控制器60在測試的過程中一直 重復此過程，把真空度保持在要求的范圍內。通過這種方式可以將測試的 真空度精確的控制在要求的范圍內，同時可以避免真空泵4的頻繁起停影 響自身的壽命。請參考圖5，所述控制器60采用可編程邏輯控制器，外加一些必須的 擴展模塊，比如模擬量模塊和輸入、輸出量模塊。所述控制器60通過輸入 /輸出端口讀入真空度傳感器42、壓力傳感器3、控制開關62、限位開關 64以及電源的信息。同時，所述控制器60通過輸入/輸出端口輸出信號控 制氣缸8的動作、真空罐41內的電磁閥66的開閉、開關閥43-45的開閉、 真空泵4的開停以及流量比例閥20的調節。所述控制器60通過模擬量輸 入端口對真空度傳感器42以及壓力傳感器3進行數據采集，再通過內部的 轉換得到相應的數值；然后，通過模擬量輸出端口輸出電流值給流量比例 閥20。操作面板和所述控制器60之間采用RS485協議進行通訊、數據交換以及人機互動。所述操作面板70與控制器60進行通訊和數據交換。所述控制器60 由操作面板70輸入測試參數，并自動控制所述氣缸8和真空泵4完成對所 述若干真空助力器帶制動主缸總成的耐久性測試。具體來說，所述測試參數包括一次實驗周期內氣缸的各個動作時間、 實驗次數、制動主缸內油壓值等。在參數的設定過程中，如果設定的參數 超出了測試裝置本身限定的范圍，所述控制器60通過操作面板70提示設 定參數超出了允許范圍，并要求操作者重新設定，直到參數滿足限定范圍，然后進入下一參數設置，直至完成所有的參數設置。本實用新型真空助力器帶主缸總成耐久性測試裝置的工作過程大致如 下工人在操作面板70的提示下進行相關參數的設置，包括氣缸各階段的動作時間(標準時間及允許的變動范圍)，實驗的次數(最高可達3.5X 1(T8次以上)以及制動主缸14的最高液壓值，如果某個參數的設置超出 了測試裝置允許的范圍，所述控制器60在操作面板70上給出提示并要求 重新設定，直至設定的參數符合要求。對操作面板70上的測試選項進行選擇，包括測試的方式、總成測試通 道的選擇。如果選擇對應的總成測試通道，所述控制器60則打開控制真空 罐41與對應真空助力器13連接的電磁閥43或者44或者45。開啟控制開 關61，所述真空泵4被開啟，當控制器60檢測到真空度符合要求之后， 對應的總成測試通道開始測試。所述氣缸8每完成一個往復動作算作一個 測試周期，對應控制器60的計數器加1。在測試開始之后，通過氣缸8的 往復運動，作為負載的制動鉗2中的空氣會慢慢的排出，這樣就會在制動 主缸14中建立起壓力來，流量比例閥20和控制器60 —起開始對制動主缸 14的液壓進行動態的調節，所述控制器60根據壓力傳感器3采集到的各 個制動主缸14的液壓值與設定值之間的誤差，調節輸出到流量比例閥20 的電流值，調節氣缸8的導桿10的輸出力，達到對制動主缸14的液壓值 的控制。操作面板70顯示真空度、各總成測試通道已完成的測試次數、各 個制動主缸14內的液壓值等參數，無需人為操作干預。當總成測試通道完成規定的測試次數之后，測試裝置會通過操作面板 70和報警信號給出雙重的提示同時把該總成測試通道停下來，直到工人確 認或者清零進行新的測試。當所有的測試都已完成，關閉控制開關62使整 個測試裝置停止運行。在出現突發事件時，可直接按設置在操作面板70 上的急停按鍵(未標識)使所述控制器60停機和整個測試裝置停止運行; 在測試過程中，突然停電等事件不會影響所述控制器60記錄的已經完成的 實驗次數和設定的參數，只需重新開啟測試裝置即可繼續進行實驗。以上內容是結合具體的優選實施方式對本實用新型所作的進一步詳細 說明，不能認定本實用新型的具體實施只局限于這些說明。對于本實用新 型所屬技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型構思的前提下， 還可以做出若干簡單推演或替換，都應當視為屬于本實用新型的保護范圍。
權利要求1. 一種真空助力器帶主缸總成耐久性測試裝置，用來測試至少一由真空助力器和制動主缸組成的總成，包括控制制動主缸液壓的動力裝置、改變真空助力器真空度的真空泵以及作為負載連接制動主缸的制動鉗，其特征在于還包括控制器，所述控制器連接輸入測試參數的操作面板，所述控制器根據測試參數操控所述動力裝置和真空泵。
2. 根據權利要求1所述的真空助力器帶主缸總成耐久性測試裝置，其特 征在于所述動力裝置包括氣源、連通氣源的控制制動主缸液壓的氣缸。
3. 根據權利要求1所述的真空助力器帶主缸總成耐久性測試裝置，其特 征在于所述測試參數包括氣缸的動作時間、測試次數、制動主缸液壓的 設定值。
4. 根據權利要求2所述的真空助力器帶主缸總成耐久性測試裝置，其特 征在于所述氣源和氣缸之間設置有受控于控制器的流量比例閥，所述控 制器連接采集制動主缸液壓的壓力傳感器。
5. 根據權利要求1所述的真空助力器帶主缸總成耐久性測試裝置，其特 征在于所述真空泵上設置有與外界空氣相通的連接控制器的電磁閥以及 連接控制器的真空度傳感器。
6. 根據權利要求1-5任意一項所述的真空助力器帶主缸總成耐久性測試 裝置，其特征在于每一氣缸通過進氣通道與排氣通道與實現氣缸前進與 后退的換向閥連接。
7. 根據權利要求6所述的真空助力器帶主缸總成耐久性測試裝置，其特 征在于所述進氣通道和排氣通道上分別裝設有手動調節的節流閥。
8. 根據權利要求7所述的真空助力器帶主缸總成耐久性測試裝置，其特 征在于所述真空泵的輸出分成若干分路并分別輸入每一被測的真空助力 器，每一分路上設置受控于控制器的常閉的開關閥。
9. 根據權利要求8所述的真空助力器帶主缸總成耐久性測試裝置，其特征在于所述測試裝置上還設置有對氣缸行程進行限制的限位開關，所述 限位開關連接控制器。
10. 根據權利要求9所述的真空助力器帶主缸總成耐久性測試裝置，其特 征在于所述測試裝置還包括一架體，氣缸安裝在所述架體上，氣缸推動滑動支撐在架體導套內的導桿，所述前后滑動的導桿作用在所述真空助力
專利摘要本實用新型涉及一種真空助力器帶主缸總成耐久性測試裝置，用來測試至少一由真空助力器和制動主缸組成的總成，包括控制制動主缸液壓的動力裝置、改變真空助力器真空度的真空泵以及作為負載連接制動主缸的制動鉗。所述測試裝置還包括控制器，所述控制器由操作面板輸入測試參數，并自動控制所述動力裝置和真空泵完成對所述至少一真空助力器帶制動主缸總成的耐久性測試。本實用新型中通過設置組織系統自動完成耐久性測試的控制器，從而可同時對不同類型的多個主缸自動進行耐久性測試，減少了測試過程中人為的操作和干預。
文檔編號G01L5/28GK201096575SQ20072012175
公開日2008年8月6日 申請日期2007年7月24日 優先權日2007年7月24日
發明者劉勇強, 周宇奎, 孫明鋒, 斐振宇 申請人:比亞迪股份有限公司