汽车空调压缩机电磁离合器动态扭矩自动试验方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种汽车空调压缩机电磁离合器动态扭矩自动试验方法及装置，主要由支承组件（２）、转矩转速传感器（３）、电涡流测功机（４）和电气控制系统组成，其中电磁离合器（１）设计安装在支承组件的左端，形成一个悬臂结构，由变频电机带动电磁离合器的皮带轮使其旋转；支承组件的右端通过联轴器分别联接转矩转速传感器、电涡流测功机，转矩转速传感器和电涡流测功机均安放在各自的底座上，确保其同轴度与支承组件主轴一致。该自动试验方法及装置能真实地模拟空调电磁离合器实际使用工况，试验其在转速谱、扭矩载荷谱下动态参数变化规率，详细观察及研究其动态过程，为评价其性能、寿命及可靠性提供科学依据。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于压縮机电磁离合器试验设备
，特别涉及到一种汽车空 调压縮机电磁离合器动态扭矩自动试验方法及装置。
技术介绍
汽车空调压縮机一般安装在汽车发动机的旁边，由其主发动机或辅发动机 经过皮带轮驱动之。除部分由辅发动机直接带动外，大多靠空调压縮机电磁离合器皮带轮(l. 3)上的皮带(1. 2)与发动机皮带轮相连。当离合器电磁线圈(l. 4) 断电时，离合器由弹簧摩擦板组件(1.1)与电磁离合器皮带轮分离，离合器皮 带轮(1.3)空转，见图1;当离合器电磁线圈(1.4)通电时，电磁力使离合器皮 带轮(1.3)与弹簧摩擦板组件(1. l)吸合，发动机传出的扭矩，通过皮带轮(1.3) 上的摩擦盘与从动盘弹簧摩擦板组件(1. 1)接触将发动机传出的扭矩传给压縮 机转轴，见图2。图l、图2中有剖面线部分为旋转部件。目前，汽车空调压縮机电磁离合器扭矩的测量方法是手动将电磁离合器皮 带轮固定卡紧，让离合器电磁线圈通电后，用扭矩扳手测量扭矩。这种单次单项手动测试方式，难以科学准确反映出空调电磁离合器在不同转速、不同载荷、不同离合频率、不同运转周期及温升变化、摩擦系数变化、电磁 吸力、离合器轴承等动态性能、寿命参数指标，无法真实地模拟电磁离合器的实 际使用工况，限制了汽车工业的发展速度。截至目前，对空调压缩机电磁离合器进行模拟加载及其动态扭矩测试的寿命、 性能试验方法及其试验装置，还未见有相关报道。
技术实现思路
为克服手动测试空调压縮机电磁离合器扭矩的不足之处，本专利技术提供一种汽车空调压縮机电磁离合器动态扭矩自动试验方法及装置，该自动试验方法及 装置能真实地模拟空调电磁离合器实际使用工况，试验其在转速谱、扭矩载荷 谱下动态参数变化规率，详细观察及研究其动态过程，为评价其性能、寿命及 可靠性提供科学依据。为了实现上述专利技术目的，本专利技术采用了如下技术方案所述的汽车空调压縮机电磁离合器动态扭矩自动试验方法该自动试验方 法将电磁离合器组件安装在支承组件中主轴的悬臂端，主轴的另 一端通过转矩 转速传感器与负载电涡流测功机联接作为电加载装置，对主轴施加制动转矩， 而变频电机与电磁离合器组件通过皮带联接施加主动转矩，以此模拟汽车空调 压縮机工况；自动试验装置中转矩转速传感器设计安装在支承组件与负载电涡 流测功机之间，检测转矩及转速；为避免在传感器弹性轴上产生弯矩，保证测 量精度，采用挠性联轴器联接，并将支承组件、转矩转速传感器、负载电涡流 测功机三者之间的同轴度控制在0. 02nrai内；自动试验方法的电气系统控制由计 算机输出转速控制电压信号到变频器，变频器驱动变频电机运转，变频电机通 过皮带驱动电磁离合器旋转，当离合器电磁线圈断电时，皮带轮空转；当离合 器电磁线圈通电时，电磁力使弹簧摩擦板组件吸合，带动主轴及转矩转速传感 器和电涡流测功机旋转，而电磁离合器的脱离/吸合动作同样由计算机输出I/O 指令信号加以控制；计算机根据转矩转速传感器反馈的转速信号值，来闭环控 制变频电机调速到所需要试验的转速，也闭环控制电涡流测功机输出需要的试 验转矩载荷，同样实时采集电磁离合器内部的温度传感器值和变频器反馈的变 频电机运转电流值。所述的汽车空调压縮机电磁离合器动态扭矩自动试验装置，该自动试验装 置主要是由支承组件、转矩转速传感器、电涡流测功机和电气控制系统组成， 其中电磁离合器设计安装在支承组件的左端，形成一个悬臂结构，由变频电机 带动电磁离合器的皮带轮使其旋转；支承组件的右端通过联轴器分别联接转矩 转速传感器、电涡流测功机，转矩转速传感器和电涡流测功机均安放在各自的底座上，确保其同轴度与支承组件主轴一致。所述的汽车空调压縮机电磁离合器动态扭矩自动试验装置，其支承组件中 呈上、下半圆状的上壳体与下壳体通过螺栓联接并被固定在工作台上，在壳体 的左、右孔内设置有左衬套和右衬套，通过两套支承轴承将主轴其中；在右端， 右内端盖由螺栓固定在右衬套上，轴承的内圈由右侧螺母通过螺纹联接在主轴 并调节其松紧，轴承的外圈由右外端盖固定，右外端盖通过螺栓固定在右衬套 上，主轴的右端联接半联轴器；在左端，左内端盖由螺栓固定在左衬套上，轴 承的内圈由过渡内套紧顶再由左侧螺母通过螺纹联接在主轴并调节其松紧，轴 承的外圈由压縮弹簧及加力环紧顶再由左外端盖固定，右外端盖通过螺栓固定 在左衬套上，同时在左衬套的外端面上通过螺栓固定有过渡套，过渡套上通过 螺栓固定有支承轴，支承轴上分别配置有轴向定位环、周向定位销以及用于安 装温度传感器的安装孔，轴向定位环由左旋螺母固定在支承轴的前端；在主轴 左端内螺纹孔内还联接有接杆轴，接杆轴与支承轴留有间隙，以便接杆轴能随 主轴一同旋转。所述的汽车压縮机空调电磁离合器动态扭矩自动试验装置，其电气控制系 统包括主轴变频调速系统控制、主轴转矩加载系统控制、离合器离合动作及频 率控制，这其中1)主轴变频调速系统变频调速系统由VFD055A43A智能型变频器和一台 YVF5.5KW变频电机组成，通过一级三角带传动，将变频电机与电磁离合器皮带 轮相连；由于主轴要求转速为7500r/min，超出变频电机最高额定转速值，所 以设计传动比为l: 1.5，以实现增速，从而驱动离合器皮带轮旋转；计算机发 出控制电压信号，送入智能型变频器进行无级调速，转矩转速传感器将测量到 的主轴转速反馈给计算机测监控系统，进行PID调节后，形成闭环控制模式； 2)主轴转矩加载系统转矩加载系统采用电涡流测功机电磁加载方式， 计算机给定的控制信号进入测功机控制器后，电涡流测功机会自动跟随测功机 控制驱动器输出的电流大小，改变对主轴产生的转矩载荷，给试验电磁离合器加载；计算机根据从转矩转速传感器反馈的转矩信号值，来闭环控制电涡流测 功机输出需要的试验转矩载荷；3)离合器离合动作及频率控制离合控制系统是由直流电源、直流固态继 电器和电磁离合器的电磁线圈组成，由计算机按试验离合时间间隔要求，发出 相应的I/0指令信号，控制电磁离合器吸合与分离。由于采用了如上所述技术方案，本专利技术具有如下优越性1) 该试验方法采用将被试验的空调压縮机电磁离合器置于支承组件的悬臂 端，这种结构支承形式模拟性强，便于做各种性能试验和一些特殊参数检测， 如测内圈温度等。2) 该试验方法及装置的研制成功解决了汽车此类设计试验考核的难题，使 汽车产品的设计、材料、加工工艺、技术性能等得到不断改进和提高。3) 为保证较高速度下扭矩很好传递，支承轴承选用角接触球轴承。4) 以电涡流测功机对旋转主轴施加转矩负荷，来模拟汽车空调压縮机工况， 具有体积小，无冲击，无噪声，无污染，反应速度快等优点。5) 采用该试验方法及装置，其测试精度高、动态响应快，并由性能稳定的 工业控制计算机实施测、监控系统，提高了电磁离合器动态扭矩试验过程中的 自动化测量及控制水平，从而实现载荷、转速的闭环控制。附图说明图1电磁离合器组件分离状态简图； 图2电磁离合器组件吸合状态简图； 图3本专利技术的装置结构示意图4本专利技术的支承组件和电磁离合器组件安装结构示意图； 图5本专利技术的装置的电气控制系统简图； 图6静态测电磁离合器扭矩时固定夹定位示意图。 上述图中l一电磁离合器；1.1 —弹簧摩擦板组件；1. 2 —皮带；1. 3 —皮带本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种汽车空调压缩机电磁离合器动态扭矩自动试验方法，其特征在于：该自动试验方法将电磁离合器组件安装在支承组件中主轴的悬臂端，主轴的另一端通过转矩转速传感器与负载电涡流测功机联接作为电加载装置，对主轴施加制动转矩，而变频电机与电磁离合器组件通过皮带联接施加主动转矩，以此模拟汽车空调压缩机工况；自动试验装置中转矩转速传感器设计安装在支承组件与负载电涡流测功机之间，检测转矩及转速；为避免在传感器弹性轴上产生弯矩，保证测量精度，采用挠性联轴器联接，并将支承组件、转矩转速传感器、负载电涡流测功机三者之间的同轴度控制在０．０２ｍｍ内；自动试验方法的电气系统控制由计算机输出转速控制电压信号到变频器，变频器驱动变频电机运转，变频电机通过皮带驱动电磁离合器旋转，当离合器电磁线圈断电时，皮带轮空转；当离合器电磁线圈通电时，电磁力使弹簧摩擦板组件吸合，带动主轴及转矩转速传感器和电涡流测功机旋转，而电磁离合器的脱离／吸合动作同样由计算机输出Ｉ／Ｏ指令信号加以控制；计算机根据转矩转速传感器反馈的转速信号值，来闭环控制变频电机调速到所需要试验的转速，也闭环控制电涡流测功机输出需要的试验转矩载荷，同样实时采集电磁离合器内部的温度传感器值和变频器反馈的变频电机运转电流值。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：贾虹，李靳东，张培君，李荣德，李智刚，程旭彦，
申请(专利权)人：洛阳轴研科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：41[中国|河南]