一种干式离合器摩擦片实时温度扭矩测量装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种干式离合器摩擦片实时温度扭矩测量装置，属于离合器状态监测领域，解决了难以实车实时测量离合器摩擦片的温度和传递扭矩的问题。本发明专利技术包括：无线数据采集系统和供电装置。无线数据采集系统包括：温度传感器、扭矩传感器、温度信号处理电路、扭矩信号处理电路和无线信号发射芯片。供电装置包括：供电电池和集电环。本发明专利技术基于无线传输技术对离合器摩擦片表面的温度和承受扭矩进行实时采集和发送，并利用高速导电集电环为整个温度扭矩无线数据采集系统的电源进行充电。用于在实车行驶时，对离合器摩擦片实时温度和扭矩的监测，不需要反复拆卸变速箱和离合器就可以为采集系统充电，且可长期使用。

A Real-time Temperature and Torque Measuring Device for Friction Disc of Dry Clutch

The invention relates to a real-time temperature and torque measuring device for dry clutch friction disc, which belongs to the field of clutch condition monitoring, and solves the problem that it is difficult to measure the temperature and transfer torque of clutch friction disc in real-time. The invention comprises a wireless data acquisition system and a power supply device. The wireless data acquisition system includes temperature sensor, torque sensor, temperature signal processing circuit, torque signal processing circuit and wireless signal transmitting chip. The power supply device includes: power supply battery and collector ring. The invention collects and transmits the temperature and bearing torque of the friction disc surface of the clutch in real time based on wireless transmission technology, and charges the power supply of the whole temperature and torque wireless data acquisition system by using the high-speed conductive collector ring. It can be used to monitor the real-time temperature and torque of the clutch friction disc when the vehicle is running. It can charge the acquisition system without repeatedly disassembling the gearbox and clutch, and can be used for a long time.

【技术实现步骤摘要】
一种干式离合器摩擦片实时温度扭矩测量装置
本专利技术属于离合器工作状态监测领域，尤其涉及一种干式离合器摩擦片实时温度扭矩测量装置。
技术介绍
离合器是汽车传动系统的关键部件，通过离合器的结合分离，实现了汽车发动机系统到变速箱直至轮胎之间的动力传递与中断。干式离合器结构简单紧凑，便于拆装和维修，并且能够传递比较大的扭矩，因此很多低成本乘用车和需要传递较大扭矩的大型商用车仍在广泛地使用干式离合器。在干式离合器结合过程中，由于离合器从动盘和发动机飞轮盘之间存在相对滑动，在传递功率的过程中同时会产生大量的摩擦热，使摩擦结合面的温度大幅升高。尤其是在城市拥堵路况下，车辆反复起步使得离合器短时间内多次分离结合，从而加剧了离合器的温升，甚至超过其工作临界温度。因此，需要专利技术一种可以实时测量离合器温度和传递扭矩的信息采集装置来及时掌握离合器的温升情况，优化离合器的结合控制。现有技术已公开的专利中，专利CN105678041.A公开了一种基于AMESim建模与仿真平台的干式离合器温度-摩擦综合建模方法，以离合器主从动部分转速和压紧力为输入，通过一维热传导和对流换热计算模型，来计算获得离合器结合面的温度，并用计算出的温度为输入建立离合器动态摩擦特性模型。该方案虽然原理简单、成本较低，但计算误差较大，无法反映因突发情况或故障产生的异常温升。同时，离合器摩擦片在工作一段时间后，会产生一定程度的磨损，此时模型精度会大幅降低，无法准确反映出磨损后的离合器温度变化情况。同时，仿真计算模型的准确性也需要试验数据的验证，因此，需要有合适的温度测量方法为计算模型提供支撑。现有方案二：红外测温试验装置。已公开的专利中，专利CN201210416067.4公开了一种干式离合器摩擦片表面瞬态温度测量的试验装置，该试验装置采用了在飞轮盘处加装红外温度传感器的方法，利用红外测温原理，得到摩擦片表面的实时温度。该测量试验装置的缺点在于：1.需要对飞轮盘和其安装盘的连接轴进行改装，其中包括飞轮盘打孔和旋转轴掏空，会改变部件的强度和离合器的传递扭矩特性，并且加工复杂；2.该方案采用的红外测温原理，其对摩擦片的测温点取决于飞轮盘上的打孔位置，而无法同时对摩擦片表面上不同半径上的温度值进行测量。若需要测量不同半径上的温度场分布情况，还需要对飞轮盘的多个位置进行打孔，严重破坏结构强度并且操作困难。3.由于该装置对离合器的动力输入端进行了较大的改装，因此这种测温方案只能适用于台架模拟测试，无法在实车运行的过程中进行温度测量。
技术实现思路
鉴于上述的分析，本专利技术实施例旨在提供一种干式离合器摩擦片实时温度扭矩测量装置，用以解决现有技术中实车测量离合器工作状态时摩擦片的温度和传递扭矩的数据信息采集困难，且数据采集不及时、不准确，以及无法实现对实车离合器工作状态实现长时间监测的问题。本专利技术实施例提供了一种干式离合器摩擦片实时温度扭矩测量装置，包括：无线数据采集系统和供电装置；无线数据采集系统包括：温度传感器、扭矩传感器、温度信号处理电路、扭矩信号处理电路和无线信号发射芯片；供电装置包括：供电电池和集电环。温度传感器检测离合器摩擦片的温度，温度信号处理电路将温度传感器测得信号进行放大，并传至无线信号发射芯片。扭矩传感器检测离合器的传递扭矩，扭矩信号处理电路将扭矩传感器测得信号进行放大，并传至无线信号发射芯片；无线信号发射芯片将测得信号处理后发射至接收芯片，然后传至上位机，完成信号采集过程。供电电池为可充电耐高温电池,供电电池为所述无线数据采集系统供电；集电环的外环引线连接稳压电源，所述集电环的内环引线为供电电池充电。集电环的内孔套在摩擦片的内花键盘毂伸出端；集电环的内环通过螺栓螺母与摩擦片固定连接，在离合器工作过程中与摩擦片同步旋转。集电环的外环采用定位套筒或定位销定位。定位套筒一端卡在集电环的外环定位槽内；定位套筒另一端与变速箱的一轴盖套筒通过销钉结构固定连接。集电环的外环引线通过定位套筒连接至变速箱壳体然后引出与稳压电源连接，为无线数据采集系统连续供电。定位销焊接在离合器压盘总成的内圈侧壁上，集电环的外环在定位销的带动下与压盘总成和发动机飞轮同步旋转；车辆熄火时，集电环的外环引线连接至充电插座充电。上述技术方案的有益效果如下：1、通过使用无线传输系统采集离合器温度和扭矩特性。可以得到车辆在实际道路行驶工况下的离合器摩擦片的温度变化和传递扭矩情况。2、不需要对原部件进行复杂的改装，就可以准确得到离合器在分离结合时的工作状态。3、通过内部加装集电环的方法，解决摩擦片与压盘总成不同步旋转从而无法连通电信号的问题。供电装置可以持续为无线数据采集系统供电，保证对离合器摩擦片的温度变化和传递扭矩情况的不间断实时监测。4、通过实时监测离合器温度和扭矩变化情况，可以有效预防离合器的各种失效故障，同时为离合器特性仿真建模研究提供实车数据支持。本专利技术中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本专利技术的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。附图说明附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本专利技术的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。图1为离合器摩擦片无线数据采集系统布置简图(发动机面)；图2为离合器摩擦片无线数据采集系统布置简图(变速箱面)；图3为离合器摩擦片无线数据采集定位套筒定位整体结构示意图；图4为离合器压盘总成定位销结构示意图；图5为离合器压盘总成定位销示意图；图6为离合器摩擦片无线数据采集定位销定位整体系统示意图。附图标记：1-温度传感器(K型热电偶)；2-温度信号处理电路；3-扭矩传感器(应变片)；4-扭矩信号处理电路；5-无线信号发射芯片；6-供电电源；7-集电环；8-集电环定位销；9-摩擦片；10-压盘总成；11-定位套筒；12-变速箱一轴盖套筒。具体实施方式下面结合附图来具体描述本专利技术的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本专利技术的实施例一起用于阐释本专利技术的原理，并非用于限定本专利技术的范围。实施例1本专利技术的一个具体实施例，公开了一种干式离合器摩擦片实时温度扭矩测量装置，该装置包括：无线数据采集系统和供电装置。具体地，为了获取实车离合器工作状态摩擦片的温度和离合器的传递扭矩，无线数据采集系统包括：温度传感器1、扭矩传感器3、温度信号处理电路2、扭矩信号处理电路4和无线信号发射芯片5。具体地，温度传感器1检测离合器摩擦片的温度，所述温度信号处理电路2将温度传感器1测得信号进行放大，并传至无线信号发射芯片5。扭矩传感器3检测离合器的传递扭矩，所述扭矩信号处理电路4将扭矩传感器3测得信号进行放大，并传至无线信号发射芯片5。图1和图2为离合器摩擦片无线数据采集系统布置简图。无线数据采集系统工作时，离合器摩擦片的温度由预埋在摩擦片表面上的温度传感器(K型热电偶)1测得，测得的温度数据经过温度信号处理电路2进行放大后，传至无线信号发射芯片5的AD串口输入端。同理，由安装在内花键轴外表面的扭矩传感器(应变片)3采集到的扭矩数据经过处理电路4发送至无线信号发射芯片5。无线信号发射芯片5对本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种干式离合器摩擦片实时温度扭矩测量装置，其特征在于，包括：无线数据采集系统和供电装置；所述无线数据采集系统包括：温度传感器(1)、扭矩传感器(3)、温度信号处理电路(2)、扭矩信号处理电路(4)和无线信号发射芯片(5)；所述供电装置包括：供电电池(6)和集电环(7)。

【技术特征摘要】
1.一种干式离合器摩擦片实时温度扭矩测量装置，其特征在于，包括：无线数据采集系统和供电装置；所述无线数据采集系统包括：温度传感器(1)、扭矩传感器(3)、温度信号处理电路(2)、扭矩信号处理电路(4)和无线信号发射芯片(5)；所述供电装置包括：供电电池(6)和集电环(7)。2.根据权利要求1所述的干式离合器摩擦片实时温度扭矩测量装置，其特征在于，所述温度传感器(1)检测离合器摩擦片的温度，所述温度信号处理电路(2)将温度传感器(1)测得信号进行放大，并传至无线信号发射芯片(5)。3.根据权利要求1或2所述的干式离合器摩擦片实时温度扭矩测量装置，其特征在于，所述扭矩传感器(3)检测离合器的传递扭矩，所述扭矩信号处理电路(4)将扭矩传感器(3)测得信号进行放大，并传至无线信号发射芯片(5)。4.根据权利要求3所述的干式离合器摩擦片实时温度扭矩测量装置，其特征在于，所述无线信号发射芯片(5)将测得信号处理后发射至接收芯片，然后传至上位机，完成信号采集过程。5.根据权利要求4所述的干式离合器摩擦片实时温度扭矩测量装置，其特征在于，所述供电电池(6)为可充电耐高温电池,所述供电电池(6)为所述无线数据采集系统供电；所述集电环(7)的外环引线连接稳压电源，所述集电环(7)的...

【专利技术属性】
技术研发人员：席军强，陈宏宇，
申请(专利权)人：北京理工大学，北理慧动常熟车辆科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11