汽车液压助力转向器可靠性试验台及程控试验方法技术

汽车液压助力转向器可靠性试验台及程控试验方法。输入系统设伺服电机、减速器和万向节接转向器输入端；输出系统设有驱动和负载模拟功能的双作用直线液压缸，液压缸活塞前杆装压力传感器并通过带关节轴承的联轴器与转向器输出端摇臂连接。液压缸后耳内孔处装偏心轴、偏心套和变频电机形成汽车模拟振动系统；模拟路面不平的真实抖动。液压缸结构紧凑、简单，系统集成性高和使用范围大。关节轴承使安装方便。液压回路有节流阀，可加快进油速度。用工控机、运动控制卡、数据采集卡等系统稳定性高、测量精度高、响应速度快。可实时显示曲线、过程控制；自动保存、绘图和打印等。本试验台一套装置可完成疲劳、磨损、强制转向、逆向超载和超压等全部可靠性试验。

【技术实现步骤摘要】
(一淋鹏本发嚇^ 力转向器可靠性 ^，属设备领麟G01M)。(二)
技术介绍
汽车动力转向器是汽车的关键部件。对动力转向器产品进行性能测试是一 个重要的项目，国内许多机构都对液压转向器试验台系统有所研究，其产品各有特点中国计量学院的试验台系统，能实现以下的功能转向器空载总 圈数和空载力矩、转向器满负载时输入轴力矩、自由间隙测定、转向器灵敏 度和力特性、转向器的回正能力等,试验台设计布局接近实际，但施加的负载 是固定的简单负载，模拟效果比较小。华东交通大学的试验台系统，结构较 简单，采用PLC控制，可靠性较高，但对负载的模拟较简单，且采用PLC 的成本相对较高。可见国内的转向器测试系统研究都偏重总体性能测试。结 构上多采用模拟规律的负载，对路面模拟有限。中国专利申请'汽车转向器总成变负荷实验台系统'专利申请号02109786.0,负载大小由转向器输入端加载箱来完成，加载箱是通过一个扭矩 弹簧来模拟轮胎的扭矩力，此种模拟不适合输入端没有传感器表示扭矩大小 的系统，同时不能通过对输出端负载的控制实现对输入端的性能测试。中国专利'汽车液压助力转向器耐久性实验装置，ZL200820088910.X 转向器输入端直接由电机连接，液压助力的液压系统直接由油泵电机控制， 阻力模拟主要由一组对称的气缸完成，增加一对行程开关实现气缸推杆的换 向。此装置只能完成耐久性试验一项测试，且没有路面不平振动模拟系统。(三)
技术实现思路
本专利技术提供的，其目的 是提供一个试验台能完成可靠性试验标准中的全部试验，且具有真实的路面 不平模拟变荷系统、优化的使用、安装等性能。技术方案如下汽车液压助力转向器可靠性试验台，在 台上能完成疲劳试验、磨损试验、强制转向实验，逆向超载和超压试验,其特征是该试验台设有A)转向器输入系统，是提供模拟输入信号和输入端的驱动的机械系统，有顺 次传动连接的伺服电机、减速器和万向节；万向节输出端与转向器输入端连接; 转向器与水平方向保持倾斜；减速器和万向节间用联轴器连接；B)转向器输出 系统是在转向器实验中提供模拟输出信号、提供输出端的驱动和负载的机械系 统设有一个双作用直线液压缸；此液压缸由相互密封隔离的前方油缸和后方 隔离室组成，油缸内有固定于活塞向前伸出油缸的前杆和向后伸出至隔离室的 后杆:前杆前端装有拉压力传感器，并通过前端的带第一关节轴承的联轴器与 转向器输出端摇臂连接；转向器输出端按试验需要配设限位挡块；C)汽车模拟 振动系统是在疲劳、磨损和强制转向试验中模拟汽车的振动在液压缸缸体末 端设计有耳内孔，耳内孔中安装第二关节轴承,第二关节轴承内装固定安装于偏 心轴外的偏心套，偏心轴与变频电机输出端传动连接；d)^^織:^ai台上固定^B伺服电^a^i器的升降台、^i^向W^: 架、5B偏。、轴的tt^m e)^m^设tt^W^^:件，用,桐服电机、舰織繊阀、转向恭feffi力传離以^^^柳；f)、^ffi^E设摘向器tlI^繊出 输出MiM^的双作用S^ffifei:、 ^Ja、换向用三位四通电磁阀和 与此电磁^ 飾两个节流魄^@^ ^ 鵷出^ |0负^ ^0上述试验台的程控试验方法，其特征是该方法为用dma方式进行多线程 模拟量的同步采集方法；工控机用计算机语言编写程序，程控试验方法有 如下步骤l)开始;2)初始化:同时进行包^^和点动控制的手动控制的设置；3) 自^l^测:包括检测硬件是否m^好;3) ^骤:^iS行要求的五个实验4)执行 i^M乍设有用于控制双作用直线液压缸缓冲冲击力的补偿修正辦；5沐集数 据设定的采样速率至少超"oo 6)是否到极您判断采^g压力、扭矩是 否到极值，若未到,回到采 据继续采集；7) ^:判,验是否完成；若未 m再返回到执行i^J作；8)保存織幅欺9)退出系统10)结束。 上述各系统的具体结构在后面结合附图详述。 本专利技术的有益效果 1)本专利技术提供的一个融合了电气、机械及液压技术的转向器可靠性测试 的专用试验平台，可以完成可靠性试验标准中的五项试验(见表1)，实现了系 统的多功能。表1是按照QC/T529《汽车动力转向器总成台架试验方法》及 QC/T530《汽车动力转向器总成技术条件》标准要求的可靠性试验的五项试 验及本专利技术中所用系统。 表l<table>table see original document page 4</column></row><table>逆向超 载试验将总成安装在试验台架上，在有动力情况 下，把输入端刚性固定在直线行驶的位置， 与转向摇臂中心线成90°方向逐渐施加载 荷，或者在齿条输出端施加载荷，分别由两 个方向完成。试验后继续进行功能试 验。要求试验过程中不 得出现外渗和其它异 常情况,总成不得存在 破损现象，功能试验正 常。转向器、限位挡块 输出系统(驱动) 液压系统 电控系统超压试 验将总成安装在试验台架上，在摇臂最大摆角 处或最大位移处安装挡块，转动输入端，使 总成进口压力分别为2.5倍(输出力矩》 2500Nm的总成)或2.0倍(输出力矩《 2500Nm的总成)的最大工作压力，由两个方 向完成。要求试验过程中不 得出现外渗，壳体 不得有裂纹现象。输入系统(驱动) 转向器、限位挡块 电控系统2) 设置汽车模拟振动系统，首先偏心套固定安装于偏心轴外，使两者不能 发生相对转动，当偏心轴由变频电机驱动旋转时，带动偏心套一起旋转，形 成一个小偏距的偏心振动装置；再通过第二关节轴承和耳内孔直接将偏心套 与液压缸连接起来，形成了一个占用空间很小的紧凑、安全性高的一个连接 装置，这种偏心模拟振动通过与液压缸耳内孔的连接，把抖动传递到整个 系统，提供了一个更接近实际路面的负载，使试验效果贴近实际。3) 由于关节轴承特有的可调心性，在液压缸前端与摇臂联轴器间装第一关 节轴承，在耳内孔和偏心套间装第二关节轴承，消除因同轴度误差带来的影 响，使得本连接装置对装配的要求低，很容易进行调整安装。尤其振动系统 与试验系统的连接，不仅使安装更加简单，且安装精度得到有效保证。4) 双作用直线液压缸为一特定改进设计,可以很方便实现液压缸输出相同 的往复作用力，保证试验性能。同时设供活塞后杆后伸的隔离室,保证液压缸 工作时周围试验人员的安全。液压系统设有转向器回路和输出TO回路，防止转 向器回路的铁屑itA^ffi私^^ME缸液压油的清洁。输出液压回路设iEM两 个节流阀，实i舰向进油，保Mr出^^作负载Bt油的^!W、保证微性育扱 顺利誠。输出系统驱动和负纖拟装置,同时实现如下两功能①驱动功能:在 疲劳试验中，输入端固定，装置由液压缸提供作用力往复驱动摇臂。②负载 功能在磨损试验中，装置通过液压缸模拟了转向器摇臂在实际状况下的负 载，因此本装置具有结构紧凑、简单，系统集成性高和系统使用范围高。5) 采用工控机、系统软件、运动控制卡、数据采集卡和传自等，系统稳 定性较高、测量精度高和响应速度快。6) 软件采用微软(1^0"08(^)公司的^++语言编写的,及模^:，具有良 好的用户界面，操作较简单，实时显示曲线、要求、查看数据和对 过, 行控制及调整；并能保存、绘图和打印试^报告等功能。自动试验设定参数以 后本文档来自技高网...

【技术保护点】
汽车液压助力转向器可靠性试验台，其特征是该试验台设有：　Ａ）转向器输入系统：有顺次传动连接的伺服电机（１）、减速器（２）和万向节（３）；万向节输出端与转向器（４）输入端连接；转向器与水平方向保持倾斜；减速器和万向节间用联轴器（３．１） 连接；　Ｂ）转向器输出系统：设有一个双作用直线液压缸（９）；此液压缸由相互密封隔离的前方油缸（９．２）和后方隔离室（９．５）组成，油缸内有固定于活塞（９．３）向前伸出油缸的前杆（９．１）和向后伸出至隔离室的后杆（９．４）；前杆前端装有 拉压力传感器（８），并通过前端的带第一关节轴承（７ａ）的联轴器（６）与转向器输出端摇臂（４ｂ）连接；转向器输出端按试验需要配设限位挡块（５）；　Ｃ）汽车模拟振动系统：液压缸（９）缸体末端设计有耳内孔（９Ａ），耳内孔中安装第二关节轴承（ ７ｂ），第二关节轴承内装固定安装于偏心轴（１０．１）外的偏心套（１０．２），偏心轴与变频电机（１２）输出端传动连接；　Ｄ）支撑系统：在基础台（１３）上固定有支撑伺服电机和减速器的升降台（２．１）、支撑转向器的支架（４ｃ）、支撑偏心轴的 轴承座（１０．４）；　Ｅ）电控系统（１４）设有工控机、系统软件，用以控制伺服电机、液压系统电磁阀、转向器、拉压力传感器及变频电机；　Ｆ）液压系统（１５）设有转向器回路（１５Ａ）和输出液压回路（１５Ｂ）；输出液压回路包括的双作用直 线液压缸（９）、液压泵（１５．３ｂ）、换向用三位四通电磁阀（１５．５ｂ）和与电磁阀（１５．５ｂ）相配合的两个节流阀（１５．６ｂ），并配置电控系统形成输出系统的驱动和负载模拟装置。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：赵武，邓德强，向愿，张旭领，陈领，陈红，鲍振军，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：90[中国|成都]