一种液压转向系统转向高压管油压试验装置及试验方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种液压转向系统转向高压管油压试验装置及试验方法，包括转向系统固定支架、固定平台、转向油泵固定支架、转向油罐固定支架、电机、传动及预紧装置、转向高压管三通、作动器、试验平台；转向系统固定支架安装在试验平台上，用于固定转向器壳体、转向柱以及转向拉杆；固定平台安装在试验平台上，其上固定转向油泵固定支架、转向油罐固定支架、电机、传动及预紧装置；转向油罐固定支架用于固定转向油罐，转向油泵固定支架用于固定转向油泵，电机输出轮通过传动及预紧装置连接转向油泵皮带轮；转向高压管三通用于连接转向高压管及传感器；作动器包括转向系统输入端扭转作动器及转向系统输出端负直线作动器。及转向系统输出端负直线作动器。及转向系统输出端负直线作动器。

【技术实现步骤摘要】
一种液压转向系统转向高压管油压试验装置及试验方法


[0001]本专利技术属于液压转向系统测量
，具体涉及一种液压转向系统转向高压管油压试验装置及试验方法。

技术介绍

[0002]液压转向系统由转向油罐、转向吸油管、转向泵、转向高压管、转向器、转向柱中间轴、转向回油管组成。在助力状态下，转向油液经由转向油罐、转向吸油管进入转向泵，经过转向泵加压后泵入转向高压管，再进入转向器，将压力转换为齿条上的助力，然后经由回油管回流至转向油罐。
[0003]液压转向系统中高压管内的压力波动对转向助力特性、转向噪音等性能产生较大影响，而高压管的压力波动则与转向油泵的转速、转向高压管消音管的长度、布置位置均有关系。
[0004]汽车转向系统性能的优劣，直接影响到用户对汽车产品质量的认同。目前汽车液压助力转向系统性能开发，主要是通过主观评价的方法来分析推断车辆可能存在的问题，进而工程师提出方案，据此试制出多种阀特性曲线的转向机，然后装车验证。由于缺乏定量数据的支持，很难同时考虑不同工况(包括油温、流量等)转向力矩随转向系统油压的变化规律，因此结果往往不理想，甚至会出现结果与方案完全背离情形，不得不反复调试，从而导致较长的开发周期。

技术实现思路

[0005]为了解决现有技术存在的上述问题，本专利技术提供一种液压转向系统转向高压管油压试验装置及试验方法，集成了实车转向油泵、转向高压管、回油管与转向系统。在零部件装车前，对高压管压力波动进行测量，在监测压力的同时，也能检测转向系统的转角、转速、齿条力等外特性，将两类物理量联系在一起，该装置准确性高、快速高效，且能实时监测。
[0006]本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的，结合附图：
[0007]一种液压转向系统转向高压管油压试验装置，包括转向系统固定支架1、固定平台2、转向油泵固定支架3、转向油罐固定支架4、电机5、传动及预紧装置6、转向高压管三通7、作动器8、试验平台9。所述转向系统固定支架1安装在试验平台9上，用于固定转向器壳体、转向柱以及转向拉杆；固定平台2安装在试验平台9上，其上固定转向油泵固定支架3、转向油罐固定支架4、电机5、传动及预紧装置6；转向油罐固定支架4用于固定转向油罐，转向油泵固定支架3用于固定转向油泵，电机5输出轮通过传动及预紧装置6连接转向油泵皮带轮；转向高压管三通7用于连接转向高压管及传感器；作动器8包括转向系统输入端扭转作动器8a及转向系统输出端负直线作动器8b，用于给转向器提供扭转力和直线驱动力。
[0008]进一步地，所述转向系统固定支架1包括转向器壳体固定支架1a、转向柱固定支架1b、转向拉杆固定夹具1c，分别用于固定转向器壳体、转向柱以及转向拉杆；所述转向器壳体固定支架1a由两个结构相同的支座组成，每个支座由底座1a1、立柱1a2、肋板1a3组成，底
座1a1上均布设有多个安装孔，立柱1a2螺纹连在底座1a1上，立柱1a2与底座1a1之间设置肋板1a3；立柱1a2高度较低横截面较大，肋板1a3仪器强化稳定性，保证试验过程中转向器壳体的稳定性。
[0009]更进一步地，所述转向柱固定支架1b由支架1b1和横板1b2组成，支架1b1为门型支架，横板1b2固定在支架1b1横向底部。支架1b1具有通用性，对于不同安装位置的转向柱匹配不同的横板1b2；所述转向拉杆固定夹具1c由传感器连接座1c1、拉杆连接夹具1c2组成，拉杆连接夹具1c2垂直固定在传感器连接座1c1上，拉杆连接夹具1c2上设有锥度安装孔用于安装转向外拉杆球头。传感器连接座1c1为通用化设计，针对不同锥度的转向外拉杆球头更改拉杆连接夹具1c2的设计方案即可。
[0010]进一步地，所述固定平台2为一体成型的钢制平板，其上平面为转向油泵固定支架3、转向油罐固定支架4、电机5、传动及预紧装置6提供固定位置，其下平面连接试验平台9。固定平台2上设有多个连接孔，所有连接孔均为沉头孔，保证布置在平台上的大量装置能够不发生干涉。
[0011]进一步地，所述转向油泵固定支架3为三角型固定支架，其下平面与所述固定平台2通过螺栓固定连接，上端与转向油泵通过螺栓固定。
[0012]进一步地，所述转向油罐固定支架4为弯折钢片，弯折钢片采用开口设计，其开口端与所述固定平台2通过螺栓固定连接，弯折钢片整体将转向油罐紧锢。转向油罐固定支架4设计简单且能实现夹具轻量化、通用化。
[0013]进一步地，所述电机5选用大扭力伺服电机，保证全输出功率大于转向油泵功率。
[0014]进一步地，所述传动及预紧装置6包括皮带6a、张紧轮6b、张紧轮支架6c；皮带6a连接电机5输出轮与转向油泵皮带轮；张紧轮6b滑动连接在张紧轮支架6c上，张紧轮中心采用轴承机构，降低由张紧轮带来的阻力，提高传动效率。
[0015]更进一步地，所述张紧轮支架6c上设有滑动槽6c1，张紧轮6b滑动连接在滑动槽6c1上，便于张紧轮调节位置，保证其不横向窜动；张紧轮支架6c顶端设有螺纹孔6c2，保证皮带张紧力在满足实际需求。
[0016]进一步地，所述转向高压管三通7两侧为高压管连接管7a，上端为传感器连接接头7b，传感器连接接头7b上设有管螺纹7a4，与传感器配合可实现螺纹密封，无需借助其他辅助密封装置。高压管连接管7a端部为锥面7a1，方便安装；高压管连接管7a中段为波纹结构7a2，配合高压管外部锁紧机构，防止管内部油压大时转向高压管脱落；高压管连接管7a根部设有沟槽7a3，用于固定外部锁紧机构。
[0017]进一步地，所述转向系统输入端扭转作动器8a可通过转角和力矩控制，同时集成了转角传感器和力矩传感器，可实时采集转角和力矩值；转向系统输出端负直线作动器8b可通过位移和力控制，同时集成了位移传感器和力传感器，可实时采集位移和力值。
[0018]本专利技术同时提供一种液压转向系统转向高压管油压试验装置的试验方法，包括以下步骤：
[0019]S1.标定扭转作动器的扭矩和转角；标定两台直线作动器的位移和力；
[0020]S2.样件安装：按实车状态安装转向器、转向柱、转向油泵、转向油罐、油管；转向器输入端连接扭转作动器，转向器两个输出端各连接一个直线作动器，转向油泵连接电机；
[0021]S3.转向器无助力，以xx速度向xx方向转动扭转作动器，直线作动器力控制为0N，
跟随转向器的运动状态；直至输入端力矩达到xxNm，试验过程中记录转角和力矩，极限位置转角为θ1；
[0022]S4.以步骤S3中相同的转速与其反方向转动扭转作动器，直线作动器力控制为0N，跟随转向器的运动状态；直至输入端力矩达到与步骤S3相同的力矩值，试验过程中记录转角和力矩，极限位置转角为θ2；
[0023]S5.判断θ1与θ2的大小，假设θ1>θ2：计算转向器的中间位置θ＝(θ1+θ2)/2
‑
θ1，假设θ1<θ2：计算转向器的中间位置θ＝(θ1+θ2)/2
‑
θ1；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种液压转向系统转向高压管油压试验装置，其特征在于，包括转向系统固定支架(1)、固定平台(2)、转向油泵固定支架(3)、转向油罐固定支架(4)、电机(5)、传动及预紧装置(6)、转向高压管三通(7)、作动器(8)、试验平台(9)；所述转向系统固定支架(1)安装在试验平台(9)上，用于固定转向器壳体、转向柱以及转向拉杆；固定平台(2)安装在试验平台(9)上，其上固定转向油泵固定支架(3)、转向油罐固定支架(4)、电机(5)、传动及预紧装置(6)；转向油罐固定支架(4)用于固定转向油罐，转向油泵固定支架(3)用于固定转向油泵，电机(5)输出轮通过传动及预紧装置(6)连接转向油泵皮带轮；转向高压管三通(7)用于连接转向高压管及传感器；作动器(8)包括转向系统输入端扭转作动器(8a)及转向系统输出端负直线作动器(8b)，用于给转向器提供扭转力和直线驱动力。2.如权利要求1所述的一种液压转向系统转向高压管油压试验装置，其特征在于，所述转向系统固定支架(1)包括转向器壳体固定支架(1a)、转向柱固定支架(1b)、转向拉杆固定夹具(1c)，分别用于固定转向器壳体、转向柱以及转向拉杆；所述转向器壳体固定支架(1a)由两个结构相同的支座组成，每个支座由底座(1a1)、立柱(1a2)、肋板(1a3)组成，底座(1a1)上均布设有多个安装孔，立柱(1a2)螺纹连在底座(1a1)上，立柱(1a2)与底座(1a1)之间设置肋板(1a3)；所述转向柱固定支架(1b)由支架(1b1)和横板(1b2)组成，支架(1b1)为门型支架，横板(1b2)固定在支架(1b1)横向底部；所述转向拉杆固定夹具(1c)由传感器连接座(1c1)、拉杆连接夹具(1c2)组成，拉杆连接夹具(1c2)垂直固定在传感器连接座(1c1)上，拉杆连接夹具(1c2)上设有锥度安装孔用于安装转向外拉杆球头。3.如权利要求1所述的一种液压转向系统转向高压管油压试验装置，其特征在于，所述固定平台(2)为一体成型的钢制平板，其上平面为转向油泵固定支架(3)、转向油罐固定支架(4)、电机(5)、传动及预紧装置(6)提供固定位置，其下平面连接试验平台(9)；固定平台(2)上设有多个连接孔，所有连接孔均为沉头孔。4.如权利要求1所述的一种液压转向系统转向高压管油压试验装置，其特征在于，所述转向油泵固定支架(3)为三角型固定支架，其下平面与所述固定平台(2)通过螺栓固定连接，上端与转向油泵通过螺栓固定。5.如权利要求1所述的一种液压转向系统转向高压管油压试验装置，其特征在于，所述转向油罐固定支架(4)为弯折钢片，弯折钢片采用开口设计，其开口端与所述固定平台(2)通过螺栓固定连接，弯折钢片整体将转向油罐紧锢。6.如权利要求1所述的一种液压转向系统转向高压管油压试验装置，其特征在于，所述传动及预紧装置(6)包括皮带(6a)、张紧轮(6b)、张紧轮支架(6c)；皮带(6a)连接电机(5)输出轮与转向油泵皮带轮；张紧轮(6b)滑动连接在张紧轮支架(6c)上，张紧轮中心采用轴承机构。7.如权利要求6所述的一种液压转向系统转向高压管油压试验装置，其特征在于，所述张紧轮支架(6c)上设有滑动槽(6c1)，张紧轮(6b)滑动连接在滑动槽(6c1)上；张紧轮支架(6c)顶端设有螺纹孔(6c2)。8.如权利要求1所述的一种液压转向系统转向高压管...

【专利技术属性】
技术研发人员：张大川，李论，郑树东，王志铁，付超，
申请(专利权)人：中国第一汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：