本試驗臺適用于后橋的磨合，清洗，差速，正反轉試驗；制動(dòng)器磨合與制動(dòng)力矩檢測；駐車(chē)力及效率檢測；ABS信號檢測；試驗過(guò)程中的噪音及溫度的檢測；車(chē)橋密封性檢測。

1.1  設計依據

QC/T 533-1999 汽車(chē)驅動(dòng)橋臺架試驗方法

QC/T 479-1999 客車(chē)、貨車(chē)制動(dòng)器臺架試驗方法

QC/T 239-1999 客車(chē)、貨車(chē)制動(dòng)器性能要求及其他技術(shù)條件

2. 測試項目

1)        制動(dòng)器磨合與制動(dòng)力矩檢測

2)        驅動(dòng)橋的磨合，清洗，差速，正反轉試驗

3)        噪音、異響測量

4)        各部位軸承溫度及油溫檢測

5)        駐車(chē)力及效率檢測

6)        ABS信號檢測

7)        車(chē)橋密封性檢測

3.  主要技術(shù)參數

1   

2   

1   

2   

3   

1)   電源：380V/50Hz，三相五線(xiàn)制；AC220V/50Hz，兩相三線(xiàn)制。水壓：0.1～0.2MPa；氣源：0.5～0.6MPa。

2)   交流變頻電機，功率110kW，額定扭矩353Nm，額定轉速2970rpm，最高轉速4500rpm；

3)   最大輸入扭矩：550Nm，輸出半軸加載扭矩：每側最大1200Nm，共兩側（每側獨立地程控,450～1200Nm無(wú)級可調）；

4)   輸入扭矩檢測量程：1000N.m，精度：±0.2%F；

5)   輸出扭矩檢測量程：2000N.m，精度：±0.2%FS；

6)   拉力傳感器測量范圍：0～500kg，測量精度：± 0.1% FS

7)   檢測壓力量程為：16MPa, 精度：±0.1% FS；

8)   位移傳感器測量范圍：0~100mm，測量精度：±0.5%；

9)   風(fēng)量范圍不小于4000 m³/h；

10) 溫度測量范圍：0~1000℃；

11) 試驗冷卻風(fēng)速范圍：0~11 m/s。

4. 試驗臺結構

試驗臺由機械、電氣、液壓及軟件系統組成。

機械系統實(shí)現被試驅動(dòng)橋裝夾、定位、車(chē)橋輸入端連接、車(chē)橋左右側輸出端連接、扭矩加載。輸入端具有超載保護，輸入超載時(shí)傳動(dòng)軸聯(lián)結銷(xiāo)自動(dòng)剪切。試驗臺結構簡(jiǎn)圖如下：

圖1  試驗臺結構簡(jiǎn)圖

4.1        機械系統：

實(shí)現車(chē)橋定位、裝夾：

（1）    車(chē)橋輸入端通過(guò)傳動(dòng)軸、扭矩傳感器和動(dòng)力電機連接；

（2）    車(chē)橋左右側輸出端通過(guò)傳動(dòng)軸、扭矩傳感器、扭矩加載器實(shí)現慣量和扭矩加載。

（3）    車(chē)橋品種更換時(shí)可快速調整，系統有各種超載保護措施：

Ø  用長(cháng)伸縮花鍵傳動(dòng)軸連接，實(shí)現多品種試件的適應性；采用電機帶動(dòng)滾珠絲桿實(shí)現與車(chē)橋輸入端及輸出端的自動(dòng)對接；

Ø  車(chē)橋左右方向位置移動(dòng)，使試件輸入軸線(xiàn)與試驗臺輸入軸線(xiàn)同軸；

Ø  車(chē)橋制動(dòng)轂通過(guò)過(guò)渡連接盤(pán)用長(cháng)伸縮花鍵傳動(dòng)軸手動(dòng)螺栓連接。

4.2       動(dòng)力與加載系統：

（1)          用變頻器控制變頻電機，并連接變速箱來(lái)提供試驗臺動(dòng)力。

（2)          用傳動(dòng)軸連接車(chē)橋輸入，電機實(shí)際驅動(dòng)力矩用轉矩轉速傳感器測量。

（3)          車(chē)橋輸出制動(dòng)轂兩側，用磁粉加載器加載，加載阻力矩無(wú)級可調。

（4)          實(shí)際作用在制動(dòng)轂上的力矩由轉矩轉速傳感器測量。

（5)    駐車(chē)加載裝置采用伺服電機加載的方式，如下圖所示。加載機構采取伺服電機帶動(dòng)滾珠絲桿實(shí)現可調速的均勻快慢速加載，可運行至行程中任意位置，并能夠可靠鎖止。

圖2 駐車(chē)加載裝置示意圖

4.3       傳感系統：

（1）    輸入端、輸出端共三點(diǎn)，采用無(wú)電刷式轉矩轉速傳感器檢測輸入/輸出轉矩和轉速，以得到傳動(dòng)效率、差速特性、制動(dòng)參數等。

（2）    主減速器回油孔內設置油溫傳感器，測取主減速器齒輪引起的溫升。

（3）    傳感器檢測信號均由計算機實(shí)時(shí)同時(shí)采樣，自動(dòng)分析處理后，顯示及記錄。

4.4       氣液控制系統：

（1）    潤滑液壓系統對主減速器的自動(dòng)加注潤滑油和清洗，原理圖如圖3所示：

圖3  潤滑液壓原理圖

（2）  氣路系統主要有電磁閥、高壓氣源、高壓儲氣罐及調壓閥元器件。由高壓氣源通過(guò)調壓閥獲得所需的試驗氣壓，采用高壓氣作為測試制動(dòng)力矩的制動(dòng)介質(zhì)（高壓氣源客戶(hù)自備）。

4.5       控制系統：

（1）    采用臺灣研華工業(yè)控制計算機和接口、信號調理板卡，

（2）    操作分為手動(dòng)和自動(dòng)兩種控制模式，手動(dòng)控制用于系統調試或單一項目試驗，可分解動(dòng)作、進(jìn)行靈活控制。自動(dòng)控制用于常規試驗，自動(dòng)進(jìn)行項目測試。

（3）    采用各種類(lèi)型傳感器及實(shí)驗條件，保證系統的可靠性。

4.6       分析系統：

在Win7下編制的標準計算機軟件，對在試驗中同時(shí)自動(dòng)采集的各種信號進(jìn)行分析后，以?xún)煞N形式給出結果：

（1）    生產(chǎn)形式：給出簡(jiǎn)單的合格/不合格結論，并以聲光指示燈加以指示。適用于操作工人進(jìn)行常規試驗。

（2）    高級形式：以曲線(xiàn)、數表等形式給出各項檢測結果，適用于技術(shù)人員進(jìn)行分析。例如產(chǎn)品抽檢或新品開(kāi)發(fā)。

各項試驗內容自動(dòng)記錄，可方便檢索，自動(dòng)生成試驗報告并可打印

4.7      

測量范圍：30～130dB（A）

頻率范圍：20Hz～12.5kHz

頻率計權：A（計權）、C（計權）

時(shí)間計權：F（快）

4.8       TIME7231便攜式測振儀

功能特點(diǎn)

● 具有三種顯示方式：數值型、頻譜型、專(zhuān)用型

● 具有強大存儲功能：可存儲100×100組測量結果及100幅頻譜圖

● 儀器能實(shí)時(shí)顯示測量頻譜圖

● 儀器能根據設定的警界線(xiàn)繪制柱狀圖

● 簡(jiǎn)易故障診斷：當被測量值超過(guò)報警值時(shí)顯示報警，儀器自動(dòng)進(jìn)入頻譜分析狀態(tài)，表示測量值超限

● 與微機連接，可形成趨勢分析圖并分析測量數據(配合上位機軟件)

● 顯示器：320×200點(diǎn)陣液晶（帶LED背光）

4.9       隔音房

隔音房主體結構為防震框架型，采用模塊式拼裝，方便安裝和拆卸。

主體采用方型鋼為骨架，外側板采用環(huán)保型優(yōu)質(zhì)鋼板或玻璃鋼做面板；內側采用多孔鋁合金板，采用優(yōu)質(zhì)的吸音棉、隔音材料和阻尼涂料，使有效吸聲，提高低頻噪音降噪效果；

出入門(mén)、觀(guān)察窗關(guān)閉結合面采用密封嵌條密封；隔音房外接縫采用鋁合金嵌條壓接，整體美觀(guān)實(shí)用。

4.10  輔助系統：

（1）    對加載系統的自動(dòng)水循環(huán)冷卻系統，意外斷水、電、氣的自動(dòng)保護與恢復系統；

（2）    自檢與部分設備診斷系統等。

1    

2    

3    

4    

5    

5.1    

5.2    

5.3    

5.4    

5.5    

5.6    

5. 試驗臺主要操作流程

（1）    車(chē)橋由人工叉入試驗機并安裝夾緊；

（2）    電機移動(dòng)車(chē)橋輸入端及兩側輸出端的適配器與車(chē)橋對接；

（3）    主減速器加油管和制動(dòng)管(液壓和氣動(dòng))聯(lián)結等；

（4）    按檢測鍵。自動(dòng)對主減速器定量加油，然后開(kāi)始啟動(dòng)電機進(jìn)行試驗；試驗過(guò)程中由工業(yè)控制計算機對電機轉速、加載器等進(jìn)行自動(dòng)控制、自動(dòng)模擬車(chē)橋的各種運行工況（如正反轉，升降速、低、中、高速穩定運行，不同的兩側阻力矩，磨合、制動(dòng)等）、同時(shí)獲取各個(gè)傳感信號到計算機進(jìn)行分析計算，給出檢測數據、曲線(xiàn)、結論；參照標準對合格或不合格的結果用聲光報警器加以指示；自動(dòng)回抽主減速器內潤滑油，油液經(jīng)過(guò)濾后流回油箱。

（5）    試驗結束。人工拆下與車(chē)橋的各種連接，叉走車(chē)橋。

（6）    檢測過(guò)程中，車(chē)橋的輸入端由電機代替發(fā)動(dòng)機變速箱輸入動(dòng)力，電機由交流變頻控制，轉速無(wú)級可調；電動(dòng)機實(shí)際輸出的轉矩、轉速、功率由傳感器檢測；同時(shí)在車(chē)橋的兩側輸出端連接阻力矩加載器，可對兩側獨立地施加阻力矩，模擬車(chē)輪的滾動(dòng)阻力矩；阻力矩可以無(wú)級控制；對于實(shí)際達到的阻力矩用傳感器加以檢測。通過(guò)這個(gè)過(guò)程可以測得車(chē)橋的傳動(dòng)效率、阻力矩、制動(dòng)特性、差速特性等等。

（7）    通過(guò)溫度傳感器測取車(chē)橋主減速器殼內油液的工作溫升；通過(guò)紅外溫度傳感器測取主減速器軸承溫升。

（8）   當車(chē)橋品種變換時(shí)，需進(jìn)行相應夾具更換。

6. 試驗方法及條件

6.1  驅動(dòng)橋的磨合，清洗，差速，正反轉試驗

（1）    磨合及正反轉試驗

速度以實(shí)際最高車(chē)速換算所得，按正車(chē)和倒車(chē)兩種旋轉方向分別加載，載荷按車(chē)橋額定負載的1/4,1/2,3/4由小到大進(jìn)行磨合試驗。

（2）    差速

速度以實(shí)際***車(chē)速換算所得的轉速（在轉速允許范圍內設定）下，根據要求改變車(chē)橋兩側的負載，使兩側半軸產(chǎn)生差速，系統自動(dòng)采集驅動(dòng)轉矩、轉速，以及兩端的加載轉矩、轉速，并繪制成差速曲線(xiàn)圖。

（3）    清洗

通過(guò)潤滑液壓系統對主減速器的自動(dòng)加注和抽油，來(lái)完成主減速器的清洗。抽油時(shí)，把抽油軟管插入主減內，確保把潤滑油抽干凈。

6.2  制動(dòng)器磨合與制動(dòng)力力檢測

（1）  磨合

1)                  試驗方法

a)        制動(dòng)初速度：50km/h；

b)        調整制動(dòng)管路壓力，使制動(dòng)減速度達到0.3g，從制動(dòng)初速度進(jìn)行制動(dòng)，到終速度為零；

c)        制動(dòng)間隔時(shí)間以控制制動(dòng)器初溫不超過(guò)100℃而定；

d)       磨合次數以使制動(dòng)襯片與制動(dòng)鼓之間的接觸面積達80%以上而定。

2)                  測量項目

每制動(dòng)50次測量一次輸出制動(dòng)力矩值。

（2）  制動(dòng)力力檢測

1)   試驗方法

a)        制動(dòng)初速度：30和50km/h或80%Vmax，最高車(chē)速120Km/h；

b)        制動(dòng)管路壓力，按初試制動(dòng)器在汽車(chē)上所使用的液壓力范圍（從最低值到最高值）每隔1MPa作為一級，或按使制動(dòng)減速度達0.1g～0.8g的制動(dòng)管路壓力，每0.1g作為一級，每次以規定的制動(dòng)管路壓力或制動(dòng)減速度從制動(dòng)初速度進(jìn)行制動(dòng)，直到速度為零；

c)   制動(dòng)次數，在每種制動(dòng)初速度和每種制動(dòng)管路壓力（每種制動(dòng)減速度）下制動(dòng)一次，在整個(gè)制動(dòng)管路（或制動(dòng)減速度）范圍內最少做5次。

2)       測量項目

每次制動(dòng)，記錄制動(dòng)初速度、制動(dòng)管路壓力（制動(dòng)減速度）、輸出制動(dòng)力矩、制動(dòng)初溫、制動(dòng)時(shí)間及制動(dòng)噪聲聲級在同一圖面內。

制動(dòng)初速度宜先從低速做起然后逐漸轉入高速。 

6.3       駐車(chē)力及效率檢測

（1）  駐車(chē)力檢測

將樣件安裝好，將樣件手剎拉線(xiàn)固定在拉索加載機構上。試驗前，手動(dòng)輸入手剎拉索加載力達到要求。啟動(dòng)測試項目，伺服加載機構將拉索拉到設定值的駐車(chē)力檢測。系統實(shí)時(shí)監控扭矩傳感器值并繪制扭矩曲線(xiàn)。一個(gè)加載周期后，加載牽動(dòng)拉索回到初始位置。試驗過(guò)程中系統實(shí)時(shí)監控手剎拉索工作起始、終點(diǎn)位置以及制動(dòng)器輸出扭矩，當手剎拉線(xiàn)位置或制動(dòng)器輸出扭矩超過(guò)安全范圍，系統自動(dòng)停止試驗并報警。試驗參數和試驗次數可以在軟件界面上進(jìn)行設置。

（2）  效率試驗

將樣件安裝好，將樣件手剎拉線(xiàn)固定在加載機構上，變頻電機牽動(dòng)制動(dòng)鼓轉動(dòng)。制動(dòng)鼓轉動(dòng)過(guò)程中，系統通過(guò)加載機構拉動(dòng)產(chǎn)品拉索。系統實(shí)時(shí)監控傳感器值并繪制拉力-扭矩曲線(xiàn)和拉索拉力—位移曲線(xiàn)。試驗過(guò)程中系統實(shí)時(shí)監控制動(dòng)扭矩值和拉力，當扭矩值或拉力超過(guò)安全范圍，系統自動(dòng)停止試驗并報警，監控拉索拉力與位移的關(guān)系，當拉力與超出位移范圍發(fā)出報警，試驗停止。試驗參數可以在軟件界面上進(jìn)行設置。

6.4   ABS傳感器信號檢測

 ABS傳感器信號檢測裝置設置兩種測量模式，一種模式測量感應電壓、一種模式測量感應電流；設備能根據車(chē)型進(jìn)行測量模式選擇切換。

    樣件與設備安裝好后，將ABS信號線(xiàn)與設備連接，啟動(dòng)測試系統，驅動(dòng)電機帶動(dòng)輸入軸轉動(dòng)，傳感器記錄輸入轉速及ABS傳感器的信號實(shí)時(shí)采集電壓（或電流）型號，通過(guò)軟件分析計算出輸出轉速，通過(guò)電壓（或電流）數據的計算分析獲得所需要測試的項目值。

1）  電流信號ABS傳感器檢測

測試項目：最小電流、最大電流、幅值、頻率值、有效值、齒圈轉速、速比、占空比、冷態(tài)電阻。

測試主界面

2）電壓信號ABS傳感器檢測

測試項目：最小電壓、最大電壓、幅值、頻率值、有效值、齒圈轉速、速比、冷態(tài)電阻。

測試主界面

1   

2   

3   

4   

5   

6   

7   

7.1   

7. 系統安全保護

設備具有相應的安全保護裝置以及監測、報警和控制手段，以免在試驗臺出現意外時(shí)，造成人身傷害或設備損壞，主要內容為：

（1）    旋轉的零部件設計使具有足夠強度、剛度，并配置合適尺寸防護罩；

（2）    整個(gè)系統設置相應的電氣/機械安全連鎖裝置，避免誤啟動(dòng)和誤操作；

（3）    自我診斷保護：系統對過(guò)載、過(guò)電流、過(guò)電壓、欠電壓、斷相和過(guò)熱等均可自動(dòng)保護，以聲光報警形式進(jìn)行提示。

（4）    通過(guò)軟件設定，確保操作者實(shí)現一個(gè)正確的操作過(guò)程。對錯誤操作過(guò)程給予錯誤提示，確保人員及設備安全。

（5）    在試驗臺操作面板、操作臺及電器柜處均設置電氣急停按鈕，當出現緊急異常情況時(shí)便于緊急停車(chē)。

（6）    重新通電后，試驗系統處于安全狀態(tài)，不會(huì )自動(dòng)工作。

8. 主要配置