（载运工具运用工程专业论文）汽车气制动阀综合性能检测系统的研究.pdf

摘要 本论文是围绕着汽乍气制动阀类综合性能检测系统的研制开发而展开的。 前先，通过深入分析汽下在不同附着系数路面上的制动过程导入了对气制动阀类 的洲试研究。 接着本丈详细地分析r 气制动阀类的压力调惯原理汞i 它们在气制动系统中的功能， 住此基础上，讨论了气制动阀类的各项性能试验的要求和条卅：，并以此拟订了本测试系 统的测试原理和技术条件。本测试系统主要采j 【 j 了一i ：业控制计算机技术、电气比例控 制技术和气动测控技术等。对于气动测控系统，主要论述了它的测试原理、具体结构以 及性能特点；对于机械系统，主要设计了制动阀赢线促动机构秉l 自动间隙调整臂模拟执 行机构。最后，对控制系统作了论述。在硬件方面，介绍了它的组成和关键部件的性能、 特点：软什方面着重阐述了w i n d o w s2 0 0 0 环境f 的可视化编程以及o m a 技术、中断技 术住本系统中的应_ | | 。 关键词：汽币气制动阀综合性自、粒测 a b s t r a c t t h op a p e ri sa b o u lo fm a n u f a c t u r ea u t o m o b i l eg a s b r a k e v a l v e s n v n lh e s s p e r f o r m a n c et e s t i n gs y s t e m f ir h l t h r o u g h 1u c u b r a t i n ga u t o m o b i l eb r a k ep r e c e s so n t h ev a r y 【，( ) i 、r ( 、n c rc o ej 、f ic ie n tr o a ds u r f a c e ，e d u c e st e s t i n gt h e o r yr e s e a r c h b o u l 0 f - g a s b r a k e v a v e s s e c o n d l y ，d e t a i l e d l ya n a l y z e s t h et h e o r yo fg a s b r a k ev a l v e s p r e s s u r ea d j u s t m e n ta n dt h e i rf u n c t i o ni nt h eb r a k es y s t e m 0 n t h eb a s e o f t h e m ，d is c u s s e s t e s tin gg a s b r a k ev a l v e s d e r f o r m a n c e sr e q u i r e m e n ta n dc o n d i t i o n ， 【n dm a k e sc e r t a i no l t h et e s t i n gp r i n c i p l ea n dt e c h n f c a lr e q u i r e m e n t t h ist e s t in gs y s t e mm a f n lya p p l l a n c e si p c ( i n d u s t r y p e r s o n a lc o m p u t e r ) c o n t r o lt e c h n o l o g y ，e l e c t r i c g a sp r o p o r t i o nc o n t r o lt e c h n o l o g y a n d g a s t r a n s m i s s i o nt e s t i n gt e c h n o l o g ya n ds oo n f o rg a s t r a n s m i s s i o n s v sl 0 n m a i n l y d i s c u s s e st e s t i n gt h e o r y 、d e t a i l e d s t r u c t u r ea n d p e r l f c ) r m a n c e sc h a r a c t e r ：f o rm e c h a n is ms y s t e m ，m a i n l yd e s i g nb r a k e v 。ljv c sl in e a rm o t iv em a c h i n ea n da u l ；oc l e a r a n c e a d j u s ta r ms i m u l a t e i t - hin ( f in a l1v d i s c u s s e st h ec o n t r o ls y s t e m o nt h es i d eo fh a r d w a r e ， in t r o d u c e si t sc o n s t i t u t ea n dc h a r a c t e r i s t i c o nt h es i d eo fs o f t w a r e ， e x p a t i a t e sv i s i o np r o g r a m m e a n da p p l i c a t i o no fd m a ( d i r e c tm e m o r y a c e e s s ) a n di n t e r r u p tt e c h n o l o g yo nt h ee n v i r o n m e n to fw i n d o w s2 0 0 0 k e yw o r d ：a u t o m o b i l e g a s b r a k ev a l v e ss y n t h e s i s p e r f o r m a n c e t e s t i i 汽市气制动阿综台忾能榆测系统的研究 1 综述 1 1 课题的目的和意义 汽乍的行午安全性一直是生产厂家晟为关注的问题。在影响行币安全的请多冈素 中，汽乍本身的制动性能对行乍安全起决定性的作用，在1 9 9 9 年交通事故统计中，制动 传动州：的原冈约t l - 2 1 7 ，这就足以说明汽车制动传动系统中符个传动装置零部件的 质量决定了汽车的制动性能。就国内目前的情况来看，中等吨位以上的载重汽车和人、 中型客车在保有域中很人比重1 9 9 9 年载重汽车和人、中犁客午生产斟 我国汽车生 产总碹的1 4 6 傩”。因此，保证制动系统中各传动部件的质最平性能，是保障汽车行车 安全的关键。 在产品研制和生产过程中，为更好地控制加j ：制造的质姑，就必须j j 先进的检测设 蚕来检测。1 i 业实践表明，在新产晶止式投入批蕾生产之前如果没有严格地按照规定 的检测稃序进行检测，就不能控制每个生产阶段的质量，擐终将会影响产品的质量和经 济效茄。检测是提高产品质蜒的间接手段，先进的检测设备能够为产品生产提供可靠而 准确的反馈信息。所以，保证和提高零部件的性能和质量就必须采_ j 先进的检测设备进 行 ! 1 1 4 试。 本课题的最终目的就是开发研制个气制动阀类产品的质最检测系统，提高气制动 阀的可靠性，保证汽车气制动系统的制动性能，改善行乖安全，从而减少交通事故的发 生。 试验台研制成功，不仅能带来直接的经济效益而且也可对同类产品的研制开发提 供新思路。 1 2 气制动两类在我田的应用前景分析 在汽车制动过程中各车轮的制动力分配情况对制动性能和操纵稳定性起着重要的 作川。很多交通事故都是由丁汽车在制动时车轮抱死而失去转向性造成的。虽然a b s 技 术已趋 ：成熟但由下价格原冈，它还仅应用丁轿车。其他车型仍采用机械式制动力调 1 ，阀。 气制动f 瑚可以普遍应用丁符种汽乍的气制动系统。气制动阀在气制动系统中起着调 i 5 制动气压( 制动力) 、保护气路的作用，阀的性能真接关系列行乍安全性。在我国，占 很大比重的载重汽车和货车多采用气制动系统。因此可见，气制动阀的地位是不可取代 的，它有很好的廊用前景。 1 3 国内汽车l 同类产品质量检涮的现状 东北林业人学倾h 学位论文 通过对中国期刊网的书询和人螭的资料搜集l ：作，卉处_ 二笳具有代表性的文章： ( d 汽下气制动阀试验台硬件及控制系统的设计 该文章阐述的测试系统主要由m c s 5 1 单片机与p c 机经串行通讯口连接，以主从 机分布的形- c 完成该系统的控制及管理功能。单片机系统土频仅为6 m h z ，气动同路中 ，t “j l 、力比例渊1 ，环。 计算机控制的舣腔制动阀密封特性检测技术 该文章所述的系统主要完成制动阀的密封性测试。系统采州了j ：业控制计算机来控 制各执行模扳的功能。采j = l j 高级语言编程，能对生产现场实施测控、数据采集、绝对压 力测颦技术筲。 通过实际的调布研究平资料查找的结果来看，在目前，我国阀类性能检测中还存在 柑以f 问题： 以机械式手l ：操作为主，测试效率低、精度差、9 ，动强度人。 在7 i 制动阀类的测试研究中，人都集中丁阀类的密封性测试，而对蚓类性能测 试的研究较少。 国l 勾气液元件生产领域技术发展缓慢，且气动元件、j ：业电子元f ：等相关产品 可靠性低从而造成测试系统的结构复杂，故障率高，维修不方便。 洲试系统的应用对象雨l 功能单一针对阀类综合性能检测的测试系统较少。 虽然i 业控制计算机已经引入g q 汽下气制动阀的测试中，但系统模块组合仍很 复杂。 1 4 课题的立题 t 制动阀属，机械结构，存在很多加i ：、装配误差为保证其1 ：作的稳定性和可靠 m 旧家叫确规定，在出厂前必须进行一系列相麻的性能检测。 通过竞标，我们在近一年时间里为中国第一汽印集团公司长春化油器公司开发了气 制动阀类综台性能试验台。 本课题以国家相戈标准雨l 企业技术要求为依据，通过先进的t ：业控制计算机与高精 度采样卡作为控制系统核心，将气动技术与机电一体化技术结合起来，利h jv i s u a l b a s i c 6 0 软件编料，开发研制山气制动阀类综合性能试验台。 针对目前国内阀类检测系统的现状本试验台在开发过程中将着重提高以卜儿方 加佝性能。 完善洲试助能 本试验台将对气制动系统中所有心类进行测试，如制动阀，弹簧制动缸，感载阀， 件卞制动i 、例等近l o 种阿类的密封性、动特性、静特性、开启压力、保持压力等性能进行 测试。测试过程使用压力比例专有技术，具有动态特征点描述、自动跟踪设定参数、全 过稗实时监控、芙键数据记录、自动描述过程参数曲线等功能。 增强系统的可开发能力 系统的控制方案提供了开放性软接口。由丁本测试系统需要完成多种不同气动元件 2 汽下气制功阀综合性能榆测系统的研究 的性能测试，各种不同的气动元什有不同的测试过程和测试方案。网此，本软件利用模 糊组态方式，使操作人员可以根据被测试纠：的性能和特点臼行设定测试方案。 提高测试精度和数据传输速度 针对目前国内的检测系统的研发现状，为提高系统的测试精度，本课题从软件和硬 仆两方面米着手。 在便竹方面：选用适合i ：业现场控制_ i j 的计算机系统，c p u 、p i l l 6 0 0 、1 2 8 m b 内存、 j 巫稀3 0 6 b ，外持u p s 。气动执行元彳， ：及传感器均选用国际先进检测元器件符合i s o9 0 0 1 干【e 零泄漏标准： 软4 t ：方面：采用蹦a 技术与实时中断技术相结合。减少了c p u 的中间处理环节提 离了数据传输速度：采j _ j 数据处理方法传感器标定及优化编张技术来提高系统自身的 测试精度。 更加友好的人机对话界面 本操作系统以w i n d o w s2 0 0 0 作为开发平台，采j l = iw i n d o w s 2 0 0 0 可视化编稃技术，使 操作界面更加美观，而且增强了操作人员对计算机的驾驭能力。 系统结构简单清晰 组态方式采川分体组合式将糕个试验台分成机械、气动、电子等部分设置。便于 维护乖i 调试。 东北林业人学坝i 擘位论史 2 汽车制动系统分析 握高汽下行驶速度是提高运输生产率的土要措施之一，但必须以保证行驶安全为前 键 , q i t l ，扯会乍、1 ；平路匝、有障甜物或有危险时，必须i l 1 7 驶中的汽乍减速绒停乍。 这f i - 使 j ：驶i ，的汽个减速甚至停1 i ，使r 坡行驶的汽乍述度保持稳定，以及使已停驶的 ，l 1 ：保持不动的作川即为制动。 对汽1 i 起制动作川的只能是与其行驶方向相反的外力。作朋在行驶汽车上的滚动阻 力、e 坡阻力、空气阻力等都能对汽车起制动作用，但它们的火小都是随机的、不可控 制n 勺。 能产生对汽下进t t f l j 动的可控制的外力的专j 装置，即汽币制动系统。 2 1 汽车制动过程分析 肖制动力足够时，根据汽车前疥轮制动力的分配、载荷情况及道路附着系数雨l 坡度 t , 7 i 闽豢，制动过科川能出现二种情况，即： 前轮先艳北拖滑，然后后轮抱死拖滑； 后轮先抱死拖滑，然肝前轮抱死拖滑： 前后轮同时抱死拖滑。 情况( ! d 是稳定l ：况，无侧滑，但在制动时汽乍丧火转向能力，且附着条1 ，i ：利朋不充 分：情况是小稳定l ：况，后轮可能山现侧滑附着条i 1 ：利心率也低：情况与前两种 情况相比是晟好的前轮在最人制动强度时才丧火转向能力。后轮也避免了侧滑。 2 1 1 汽印制动受力分析 i ! e i 2 一l 避汽印在水平路面上制动时的受力幽，其中忽略了汽车的滚动阻力矩、空气 l i j l 力及旋转质龄减速时产生的惯性力偶矩。同时也忽略了车轮边滚边滑的过科，i t l i 取 止值。 圈2 - l 汽车制动时的受力圈 幽中； 巴l 一地面对前轮的法向反力； 汽乍气制动阀综合性能检测系统的研究 一一为p 2 华 【f z ：_ a a - f j h s b 氓，帆：= c 蛔，警= 即 此时j 一最一。詈g + 矿k ) l 疋：孚g 一矿k ) c l 。u 汽车制动减速度。 t i t 21 2 理想的前后轮制动力分配曲线 当前后轮同时抱死时，汽下的方向稳定性和附着条件的利用都较好。这时，前后轮 奎韭丛些叁兰堡! ：兰堡垒塞 d 力c lf c ? 的关系d 自线就是理想的前后轮制动力分配曲线。 f- + z = = 妒g f f = 妒f z l 【e2 = p f z 2 将，代入式，得 if n 七f n = 译g 丘：鱼 【c ：e ： 消去p 得： 铲采p 瓯一b 五 由上式绘成的曲线即为前j 亓轮同时抱死时的前后轮制动器制动力的关系曲线理 想的前后轮制动力分配曲线，简称，曲线，地图2 - 2 。 n ， 2 _ 2 曩的曾、蜃车轮动动力分鬈鞠奠 6 兰哪 c 互 垒羔玉型生塑堡垒竺堕堡塑墨鉴塑型! !一 ，曲线表示曲线上任何一点在该附着系数路面上前后轮同时抱死时前后轮制动器 h ”jg 的制动力( e ) 。也是抛，e 时前后轮附着力的关系曲线，也是前厉轮艳死时地 制动力f 。的芙系曲线。 21 ：实际前后轮制动力分配曲线 制动力分配系郑，即前轮制动力与汽车总制动力之比，即2 每。 ，= 半，该直线称为前后轮制动力分配曲线，简称声曲线。 圈2 - 3 藁货车的声垃与，曲拽 幽2 - 3 给出了某货车满载、空载的，曲线及卢曲线，芦与，( 满载) 交点处的附着 系数妒= p 。( 0 3 9 ) 即称为同步附着系数。同步附着系数表明了通常车辆只有在种附 着系数的路面上制动时，才能使前后轮同时抱死拖滑。 2l4 一般汽车住符种路面上的制动过程分析 21 1 1厂线组 线组即在各种附着系数的路面上，前轮先抱死拖滑时，前后轮地面制动力的 大系曲线。 当前轮抱死时， 一= 妒( 华) = 妒( 华h 譬+ 华 7 查韭苎些叁堂堡! ：堂竺望苎 舡删 式，得： = 等蹄嚣 以不n d 的妒值代入上式即可得i 厂线组t 地图2 - 4 。 ! l4 2 4 线组 ，线拥一一即住各种附着系数的路面上，后轮先抱e 拖滑时，前后轮地面制动力的 足糸曲线。 历轮地9 c 时 训矿伊( 华h 叫= 伊( 警一半 测二式穗一南+ 南 曲线。 k ) 以不i ；, jr j g _ 6 0 值代入上式得，线组，见图2 - 4 。 厂线纠! jr 线组的交点爿、b 、c 的连线即表示不同9 值前后轮同时抱死的， 一 彬 田2 - 4f 缱蛆与，缱组 8 塑! 墨趔望塑堡垒堡壁堡塑墨堕塑塑壅 一 ! ij某乍在不同路面上的制动过程分析 利川，曲线、卢曲线、厂线绵硐i r 线组分析某货下在不同附着系数妒路面上的制动 过柑，她幽2 - 5 。 圈2 - 5 不同值路面上 车例动过程的分析 当妒 妒。，没妒= 0 7 。制动开始时，前后轮均未艳死，前后轮的地面制动力和 制动器制动力相等，按声曲线上升。到召点时声曲线与妒= o 7 的，线组相交，后轮 9 8 7 5 4 3 2 叭 。 东北林业人学坝i ：学位论义 - h _ _ + _ - _ - _ _ _ - _ - _ _ _ - _ - _ _ _ _ _ - 始他北此时的制动减速度为0 6 9 。再增加踏板力，c l 利2 仍按卢曲线上升，一l f 一。将h 妒= 0 7 的r 线组变化。由丁继续制动时，后轮法向反力减少t 冈而后轮地面 制，力将沿，4 线绵稍有f 降。但前轮术抱死，c 。仍等丁i e 一当c i 平2 上升到b 。州，f j ：f i l ，- j ，曲线相交，民达到前轮抱死所需的地面制动力，前后轮均抱死 一d _ u ：o7 9 。 ( 打 印在口曲线位于，曲线上方时，制动时总是后轮先抱死。 当垆= e o = o 3 9 , 制动时前后轮总是同时抱死。鲁= o 3 9 9 。 ：1o 制z 山系统的控制调1 ，及保护 恨据不同的道路和交通等情况，驾驶员要借助制动系统对汽车施加一定的制动力。 制动力的凋1 ，、控制、分配等等都是依靠各种制动力调节控制装置和制动力调节保护装 胃来完成的。 ，f 汽个制动n ，为防l t 后轮抱死而发生侧滑。汽车的实际前后轮制动器制动力分配 1 1 4 1 f k ( 口曲线) 商总是在理想的前后轮制动力分配曲线( 1 曲线) 的下方，而义为减少 i k l i 甫轮艳北而火去转向能力，提高制动效能，口曲线戍尽量接近，曲线。而对于一般汽 个j 飞有醐定比值的前后轮制动力的制动特性，其实际制动力分配曲线与理想制动力分配 】线相著很人，i 习此，在现代汽车上均装有各种制动力调节装置用来调1 y 改变前后轮 制动力的气压( 油压) 使之更接近丁理想的制动力分配曲线。 同时，由】：汽乍的种类、技术参数、搀车状态及交通环境等各种条什，在车辆上还 必须配备制动力的保护装置，防止器种情况的发生。 2 2 典型气压制动系统 按j ! g b l 2 6 7 6 1 9 9 9 汽车制动系统结构、性能和试验方法中“制动系统的结构 竖求”配置的典型的气压制动系统见图2 - 6 。 系统q ，麻h j 了多种气动阀类，其中感载比例阀是气制动系统中结构比较复杂的阀之 ，现在人多数中重刑午均采用感载比例阀调节轴荷平衡。 221 制动| 1 j l 制动剃址汽乍和汽车挂午气压行印制动系的主要控制装置在输入压力一定的情况 i 、，其输山爪力与控制信号成渐进的递增函数关系。输山压力可以作为促动管路压力直 按输入制动气宝，也可作为其他装置( 如继动阀) 的控制信号。 制动阀可分为单腔、双腔、三腔式。单腔现已被淘汰，双腔和三腔的制动阀在用于 1 0 坚! 墨! ! 垄塑堡垒丝丝丝型墨竺盟业垄 一 单1 制动控制的同时，也可刖丁带有挂乍帮 、| 挂乍的汽币列下的行车制动控制。现在普 遄采州。 田2 - 6 真基气压捌动系统 1 卒n i 机：2 油水分离器：3 干燥器；4 逆控调压阀：5 正控调i 区阀；6 四回路保护润；7 安全 闲；8 储气筒；g 放水阔：l o 二通接头：1 1 单向阀；1 2 ，储气筒及安个放水阀；1 3 手动阀；1 4 ，双管 踏制动阀；1 5 感载阀：1 6 储气筒及安今放水阀；1 7 i ； 制动气帑；1 8 后制动气事；1 9 弹簧储能室： 2 ( ) 烈腔挂卞阀：2 1 双接头；2 2 连接头。 解放c a l 0 9 1 制动阀采朋串联舣腔活塞式结构，当某一管路断裂时，另管路仍能 以稍低的压力正常t ：作，保证了汽车行驶的安全。其原理图j ! 图2 7 。 圈2 7 联取腔捌动一曩理圈 22 2 手制动阀 手制动阀即手控制动阀，可以川米控制汽车的驻币制动莆i 第一二制动( 或应急制动) 瓮1 - 。 东北林业人学颤i 学位论史 旺j 支挂1 ：的驻个制动。 手制动阀可分为开关式和渐进式。采刚开关式手制动心时，储能弹簧制动气室能_ i j h 临时的廊急制动，但闪开关式手制动i l i | 没有平衡气室，不能实现渐进式制动，所以不 能川r 第一制z 力系。渐进式手制动阀制动气压的人小能随控制行科人小节正比变化，可 川种0 川”驰1 + 制动控制和廊急制动控制。在行市侮簧至驻下位置之问控制手柄能自 川- t l l 0 剑 j 州i 拦：处丁驻l i 位置时手柄能锁j r 。 黄洲f n j 8 i c l 3 掣汽下的开关式手制动阀原理幽地图2 - 8 。 渐进r 制动i 圳( e q 3 5 3 1 n ：一0 1 0 ) 的原理豳见幽2 - 9 。 心一蕙、劳 事。霎萨 卜器l 媳 22 4 抟下制动阀 圈2 - 1 00 t 比爿曩毫嗣 2 g ， 垒! ! 型垄堕堡垒丝丝丝型墨竺竺型塑一一一 扑1 i 制动阀也称拄印控制蒯。袈t 牵引乖上，川丁控制挂下或、| 择1 i 制动。从结构 ji 目以分为带1 ，流阀和不带盯流f | j l | 两种。 蹦2 - l l 为c m 0 9 1 采川的挂下阀( 无竹流阀) 的躁理幽。不带书流测的挂车阀在挂 1 制动控制管路连接断裂或漏气时，不能自动引起挂乍的制动作川。 现枉：酱遍采_ l j 带社流阀的挂印制动阀。图2 1 2 ( 3 5 2 2 c f ：一0 1 0 ) 为带1 ，流阀的挂车 制动i 训的原理幽。它普遍适丁牵引午主制动是双同路系统，择车是双i 亓l 路制动系统， 停1 _ k 紧急制动是断气式制动。 2 2 5 调压阀 圈2 - 1 2 挂车一( 带节蠢一) 的曩理田 渊压阀能臼动渊1 y 气制动系统的i ：作压力，防i r 气路过载；去除水、油等杂质：装 有轮胎允气接头，可向轮胎充气。 图2 - 1 3 为c a l 0 9 1 上采用的气压调节器原理图。 有的调压阀上还装有安全阀，此时，调压阀也能起保护气路的作用。 查! ! 丛些叁堂塑! ：堂垡笙苎 一一 型21 4 ( 3 5 1 2 c f 一o l o ) 为带有蜜全阀的调压阀原理幽。 22 6 卸荷阀 圈2 - 1 4 调压一( 带安全一) 最理田 卸荷阀的作用与调压阀相似，只不过两者所用的位置不同。卸荷阀( 3 5 1 2 0 1 0 1 1 6 ) 的i ：作原理如i 鳘| 2 1 5 所示。 2 z 7 多同路压力保护阀 圈2 - 1 5 卸黄一熏曩圈 多同路乐力保护阀用在多同路制动系统中。来自空气压缩机的压缩空气可经多网路 l f 、力保护阀分 ；i j 向再同路的储气筒充气。当有一回路损坏漏气时，压力保护阀能保证向 其余的完好同路继续充气。 气乐保护阑有两同路、二同路、四同路帮i 八同路等四种。 图2 - 1 6 为黄河j n l l 8 1 c 1 3 型汽车的双网路压力保护阀原理图。 图2 - 1 7 为典酗的四同路压力保护阀( 3 5 1 5 c f , - 0 1 0 ) 原理圈。 4 塑羔皇型垄塑堡垒堡堡塑型墨堕丝型壅一 圈2 - 1 6 双回略压力保护一熏理圈 暖2 一1 7 四回路压力保护一原理 228 弹簧制动缸 弹簧制动缸义称弹簧制动气室。弹簧制动缸是为7 f 轮制动器提供制动力，j _ j 丁行车 辅助制动雨l 驻下制动或紧急制动。适_ i 于双管路制动系的各型中重4 载重汽车及中重型 豪华客车等。 幽2 1 8 为c a l 0 9 1 删汽干的弹簧制动缸原理图。 弹簧制动缸由膜片制动室和弹簧制动室两部分组成。两室的操纵气路完全独立。产 生的机械力通过制动调绉臂使币轮制动器产生制动力矩。膜片制动室j l j 于行车辅助制动， 弹簧制动室_ j 丁驻币制动或紧急制动。 2 2q 制动气室 制动气室即膜片制动气宝。用于行车制动，工作时将输入的压缩空气转换成机械力 1 5 查韭丛些叁兰塑! ：堂竺笙墨一 。山世制动渊祭臂使制动器产生制动力矩。适川r 中刑、重1 4 栽种汽币或中刑、人型客中a 幽2 - 1 9 为c a l 0 9 1 采j 4 的制动气室原理幽，结构为妖箍夹紧膜片式。 ! ! il门动问隙调整臂 稻 降 输 鬻渤拱日 圈2 一1 9 捌动气宣囊蠹啊 自动问隙调整臂为待开发产品。自动调整臂是在蹄片磨损时自动调整凸轮轴转角来 僚i 止蹄鼓间隙，有自动间隙补给和平衡刹车效果的作用不再像手动调整臂那样需经常 i j ；! i 牡，减少了维修次数，使车辆保养的时间间隔得以延长从而增加了经济效益而且 动间隙凋皓懵能够保证持续的、高敛的、始终如一的制动效果无须经常调接，保障 j 汽1 ：的利川率。 i j a l d e x 刹可i 间隙白动调整臂的外形圈见幽2 - 2 0 。幽2 屯1 表示出了手动和自动调接 臂的性能芹异。 圈2 一自动调整青外形圈 圈2 2 l 手动和自动调薹膏的翻动性能曲墁 22 1 2 加速阀 6 塑! 竺型塑塑鳖垒堡丝塑型墨竺塑堕壅 一一 加述阀川米缩短揲纵气路中的制动反廊时间和解除制动时间，起加速及快放的作 川例2 - 2 2 为3 0 3 0 y 一3 5 8 0 1 0 喇加速阀，它适圳丁中重玳气制动汽下。 - - j l “i l 鲤i 圈2 - 2 2 加遗一结构曩理圈 2 21 3 戍急继动阀 应急继动蒯具有充气、安全制动和紧急制励的作刚。并可用于挂车上的双管路挂车 分配蚓_ j 。当挂车连接管路断裂、茌i i 气或主挂车脱钩时它能使挂下臼行制动。图2 2 3 儿e q 3 5 1 7 k a - o l o 型麻急继动阀的原理图。 圈2 2 3 譬急继动一结构愿囊圈 2 2 l4 梭| l i i 圈2 - 2 4 梭栩机杓愿曩圈 梭闷j l i j 丁舣同路气压制动系统。它的作j i j 是般腔制动阀的两腔通过梭蒯向挂车制动 浏输入控制气压，保证在汽车两制动同路之一损坏时，挂车制动阀仍然可以接到控制信 号。| 芏i2 - 2 4 为东风e q l 0 9 0 e 型汽车制动系的梭阀结构原理圈。 查韭堡些叁堂堡! ：堂垡鲨苎 3 测试系统 3 i 系统结构 水系统采川分体组合式结构组态方式，主要由计算机主控台，气动控制柜和i + 装夹 ! l 台架：部分缃成。 ，l 、立控台包扦： i ，业控制计算机组 高精膻采样 组 2 j c 动控制枢： 气动元仆组合 ，f 芙式i ：业电源 电源总h ：天及漏电保护裟置 稳f r 器纰 i ：装夹贝台架 弹簧制动缸模拟执行机构 制动悯驱动机构 系统土贮能器组 3 2 系统技术参数 j2 l 系统1 ：作的环境条什 气源：高压o 1 6 m p a ；无腐蚀性洁净压缩空气 低压0 - i 2 m p a ：无腐蚀性洁净压缩空气 电源：输入：a c 2 2 0 v 1 0 15 0 h z ；输出：2 4 v i h 输入：a c 2 2 0 v 2 0 5 0 h z ：输出：5 v2 a 、1 2 vl a 输入：a c 2 2 0 v 1 0 5 0 h z ：输出：2 4 v l o b 湿度：2 5 - 9 0 温度：一5 c 一4 0 2 2 测试参数 l 菏压气路：测试范闱：0 1 6 m p a 德 f e s t o 线性误莠：5 精度：1 级 输出电压：0 1 0 v 输山电流：o - 2 0 m a 8 塑! 墨型垫塑堡垒生丝垒塑墨竺堕型壅一 负荷传感器b k - 一l 输入电压：( 卜_ 2 4 v 测试范同：0 i o m p a 德 f e s t o 精度：2 5 l ：作电压：0 - 2 4 v 输i 出电乐：o i o v 输出电流：4 2 0 m a 测龄范同：o 5 0 0 k g 精度：0 5 输入电压：1 2 v d c 输山电压：5 v d c 负荷传感器b k 。- l ：测培范同：o 一3 0 0 0 k g 精皮：0 5 输入i 乜压：1 2 v 输出电压：4 - 5 v 位移传感器：洲鲑范同：一5 0m 一5 0 m 线性度： o 2 灵敏度：l o o m v m m 输入电压：1 2 v d c 输出电压：5 v d c 倾角传感器：测培范围：一6 0 。一6 0 。 域值与分辩率：0 0 1 。 线性度：0 2 5 ( 等刻度) 输入电压：1 2 v d c 输出电压：3 6 v 1 ) c 3 3 测试系统技术特点t 本试验台是机电一体化技术与气动技术相结合的商新产物。它具有以卜特点： 试验台功能强人。本试验台j l f j 丁汽车气制动系统近l o 种阀类总成的性能检测， 能够完成密封性、动特性和静特性等多项试验。 采用德国f e s t o 公司及日本s m c 公司的气动元件。 f e s t 0 已通过i s o9 0 0 1 认证 且所有元什符合 日 零亍 l 漏标准 。产鼎的特点是：精度高、l i 作可靠、相容性好且工作 寿命k 。而部分快插接头使用s m c 的产品，它具有即插即用的特点，便_ 丁，调试和维护。 采川p e n t i u m i i ic p u 的1 ：业控制计算机技术，完全适合i ：业现场的实时检测条 什。 采刖i o o k h z 的高精度数据采集处理板# ，完成1 次采样的时间小于i r a s ，单次 测试过科协拍符合国际、国家标准要求，为数据的精确处理提供了客观的硬件条件。 采h j 压力比例技术、动态特征点描述、自动跟踪设定参数、全过程实时监控、 9 查苎壁些叁堂型土堂焦丝苎 ，、1 窖敦槲门动【l 录、白动描绘过稗参数曲线，) ：提供有防备的数字颦和模拟龄臼检、白 一。4 k f j 。 、9 良好的人机接口，使操作简单词稚。 以w i n d o w s 2 0 0 0 作为软件的开发平台，采用v i s u a lb a s i c6 0 作为本测试系统的 软什开发i 。恩，采川动态链接库技术、w i n d o w s p i 技术和动画编群技术从而实现了 也加友立的人机对话功能，使操作简单。 - 、软卅改汁具有开放性软借口，使科序的可开发性强。 固试验台采j h 分体式布置，使结构直观清晰，而且调试和维护时也比较方便。 汽乍气制动阀综台性能检测系统的研究 4 气动测控系统 4 1 阀类检测的相关标准 41 1 相美国家标准对阀类检测的规定 叫类检测的相关国家标准如f ： ( ”i3 5 1 9 9 2 汽乍与挂乍气压控制装置台架试验方法 州l ： 6 一1 9 9 2 汽乍与挣午气压控制装簧通_ l f j 技术条什 叫，l3 7 - 1 9 9 2 汽下与挂乍气压凋1 ，保护装置通用技术条什 姒，”j3 8 - 1 9 9 2 汽乍与择乍气压调协保护装置台架试验方法 g b1 2 6 7 0 1 9 9 9 汽乍制动系统结构、性能和试验方法 4lll 气压控制装置 围家标准( ) c t3 5 1 9 9 2 汽币与挂车气压控制装置台架试验方法对汽车和汽 1 拌，f ：气路系统中输出气乐随操纵力( 或气压) 改变而变化的各种控制装置( 如气制动 心、手制动测、继动i 陡l 、感载比例阀、挂车制动阀等装置) 的试验方法利试验条什规定 如- ： 密封性： 试验装置见圈4 - 1 。 1 气源 试验条件： 圈4 - 1 气压控橱装置密封性试玲装置 2 截止阀；3 1d 矿储气罐：4 挑力表( 精度习i 低十0 4 级) ；5 试件 a 环境温度为室温： b 封闭影响试验的连接口； c 试验压力不低丁额定一l = 作压力 d 截i l 蒯2 到试什5 之间的辅助容积不大丁0 1 d m 3 。 试验稗序： 根据试1 ，| ：的功能特点，按豳4 】的形式使试验装盖与醢件接口连接，分别进行各个 r 一【婚的试验： 2 l ! 。i 作状念 管 二指数： i 柏状卷 ! ，特性： 一。”人字礤i + 学位论史 开寤截i r 闷2 ，使压力袁4 达到规定的r = 作气压，笑秘j 截i t 阍2 ，测定 付试制处j 全 竹：状态，同上。 试验装置地幽4 2 。 瞳t 一2 气压控髓赣髓符性试验麓鼍 、气源；2 蠲艇阀；3 贮气简；4 撼力表 。 试验条州：a 输入压力p ，：8 0 0 f ，4 x p a ； b 环境温度为室温： c 封闭影响试验的连接口： d 试验压力不 氐丁额定i ：作照力； c 截l t 湖2 到试件5 之间的辅助容积不人于0 1 d m 。 试验h 序： 接通。l 源，使推轩( 踏扳、拉臂或受柄) 行程或控制气压由零逐渐增至最人，p 2 至 少达到1 0 个压力级别，记录输出气压p 。与推杆( 踏板、拉臂或受柄) 行程s ( 或角僚移) 删 i | 1f 。板、拉臂或受柄) 力f ( 或控制气压孙) 的关系， 动特 试验转置与试验条件同静特性部分。 试骆 q 序：接通气源，使推轩( 踏板、拉臂或受柄) 行程或控制气压由零迅速增至 最大，p 氓0 升到最大输出压力的7 5 所经历的时间( 制动健动时闯) 不能超过0 4 s ； 推朴l 精扳、拉臂或受柄) 行程或控制气压达到最火值时，迅速松开摊杆( 踏板、拉 潴或受栅) 或僮控制气压迅速卜- 降，从松开推杆( 踏板、拉臂或受柄) 或控制压力降至 i f ) 2 人输d 压力的1 0 9 6 所经历的时问( 制动释放时问) 不能超过0 ，4 s 绘制功特性曲线。 塑!型生塑堡垒丝堕塑型墨竺堕塑窒一一 tl 【2 气压凋1 r 保护装置 国家标准q c t3 8 1 9 9 2 汽乍与择午气压凋 ，保护装置台架试验方法中对于汽 1j 。汽j = 丰下气路系统中通过调摧实现限乐、过载或火效保护的气乐调。忸保护装置( 如 酬j 1 i 蒯、压力保护阀、溢流蚓、限乐渊、安全阀等) 的试验方法和试验条件规定如卜。 1 督j j 4 性： l a 验装置地幽4 - 3 。 寸一掣& 弋筝 印 田4 _ 3 气压调节保护装置密封性试豫装置 1 气源：2 微调阀；3 、9 截止阀；4 、7 i d m 3 标准储气筒i 5 、8 气抓表( 精度不低于0 4 级) i6 试件 试验条 ， ：截i t 阀3 ( 或截j 卜渊9 ) 至被试产品6 的辅助容积不夫t 0 。1 d i n ： 。 试验 ￥序： a 凋乐阀： r1 口通人气。从2 口充气至切断压力p q 一- 2 5 0 0 k p a 后关闭截j 卜闽，测定 l i 密封性指数。 1 l对具有多种功能的组合阀，除按a 条试验外，需按设计要求测定指 。定状态卜的密封性指数。 b 压力保护阀、溢流阀、限乐阀：将输出口赌住从输入口1 允气至额定1 ：作气压 后天l ：j 1 截l h 阀。测定密封性指数。 c 安全阀：允气至安全压力p n - 5 0 - 2 0 厨天闭截止阀，测定密封性指数。 压力特性 试验装鲨见图4 - 3 。( 对多同路压力保护阀，其每一同路均麻参j l c f j j j ( 点划线部分，按 产：镐的特点连接) 。 试验条f l ：室温。 试验程序： a 切断压力：关闭截l t 阀9 ，向1 口充气，当排气口排气时，测定此时2 口的气压 值。 b 压力降：继上条，测定2 口气压开始f 降直至重新上升时的气压差值。 东北林业入学埘 ：学位论义 c 爿0 ；j r 力：封洲除被测试| 亓i 路以外的其它同路输出口，向1 口充气，分别测定各 嘴开始输出时的l 口压力值。 d 保女。瓜力：荚c j j 截l t 嗣9 ，当1 口的气压达到额定f 作气压后，使某一同路通人 l 。 l ! f | 定其它路输出口气乐值。 。瞅j i 、i 山：天圳截i r 蒯9 向1l j 充气，肖2 口输山气乐达刽恒定h 寸。测定2 口 jj 输出气瓜值。 f 安全爪力：向试仆充气，当排气口开始排气时，测定此时气压值。 11 2 厂家提供的相关标准及技术要求 、i 、伶测别缘戍州途： 本检洲系统川。r 汽下和抟下气路制动系统中阀类产晶的性能测试。测试对象以制动 测试为t 兼顾手制动i | j i 、感载比例阀、抟乍制动l l 咤| 、调压阀、卸荷阀、四回路压力 仪护蒯及人州路压力保护阀、弹簧制动缸、制动气室，高度阀、自动间隙调整蹙及干燥 器等。 汜) 系统士璎技术参数： i ：作乐强：两个同路为0 - 1 5 m p a 其余同路为0 - 1 o m p a 系统耐乐：j 6 m p a 洲世精度：5 o f s ，重复测域精度小数点斤两位 分辨率：h i 力为0 2 5 k p a 密封性：符合旧 零泄露标准 环境条什： i ：作介质：纯净j 蕞缩空气0 1 6 m p a 相对湿度：2 0 - 8 0 r t t j 作l u 丌i ：2 4 v d c | i 时电际：i o o v a c5 0 f _ l z 向i n ) 供电l 毡满l ：2 2 0 v a c l o 温度特性：一4 0 一+ 5 0 试验项目及要求： 各产品技术条 p h i , 号雨1 名称如下： c a c j 3 5 1 4 - 卜8 8制动阀技术条件 i a 3 5 ( ) s 一5 1 一i 手动蒯技术条仆 1 a 3 5 2 7 8 卜1感载比例喇总成装配调籀试验说明柏 j a3 5 2 2 一j g i挂车制动f 嘲技术条件 j a 一3 5 1 2 0 1 1气压调节器技术条件 d 2 c j 3 5 1 2 5 s 一1卸荷阀总成技术条件 i 3 5 5 - 一l 四同路保护阀技术条件 i 一3 5 3 0 一o l 一1 弹簧刹下缸装配及试验说明书 2 4 皇主皇! ! 塑塑堡全丝堂丝塑墨竺竺塑垫 一 干燥器总成技术条件 继动f b ；| 总成的装配及试验说明书 快放阀技术条件 4 2 测试系统的测试原理及总体r i - l 421 测试系统的测试原理 根据相关国家标准和厂家提供的技术条纠：，设计了一个测试方案。f 面以制动阀和 四同路保护阀为例说明。 4 21 1 制动阀测试原理 根据中华人民共和国汽车行业标准q c t3 5 1 9 9 2 汽车与挂车气压控制装置台 架试验方法和中国第一汽车集团公司企业标准c a c j3 5 1 4 1 8 8 制动阀技术条件拟 订的制动阀试验原理见图4 4 ，制动阀部分试验气路见图4 5 。 圈4 - - 4 动一一试曩曩圈 1 气源：2 ，2 8 调压阀：3 5 ，6 1 1 ，1 3 ，1 8 ，1 9 ，2 4 2 5 2 7 截止阀：4 ，2 6 二三通：7 ，9 ，1 5 ，1 7 ，2 0 ，2 2 压力表 8 ，1 4 1 6 ，2 1 1 l 储气简：1 0 ，2 3 4 0 l 储气筒；1 2 被试制动阀 下面以制动阀的动特性和静特性试验为例说明本检测系统的工作原理。 将气路i 路和i i 路的端口接制动阀的两个进气口，同时路、路接制动阀的两个 出气口、然后进行实验。 动特性测试。 接通气源，首先打开i 路的电气比例阀b l i 、电磁阀d c l 和单电控阀d k i ，i i 路的 电气比例湖b l 2 、电磁阀i x e 和单电控阀d l ( 2 ；调节i 路和路的电气比例阀b l l 、b l 2 ， 卅h h兰：帅脚吲嘲 脚旷肾 查韭堡些盔兰堡主堂垡丝苎 使两腔的进气口压力传感器f 2 、f 3 的气压达8 0 0 8 5 0 k p a 。 然后给被测试件加力。打开电磁阀d d 2 ，通过气缸将被测阀挺杆快速推动向上至全 行程；当制动阀处于全制动状态，其输出气压达到最大值时，迅速使推杆恢复至解除制 动位置。 在此过程通过a d 板，采集压力传感器f 6 、f 7 的气压变化通过计算机在显示器 上绘山输山气压与时间的关系曲线，并计算出制动促动时间和制动放松时间。 静特性测试。 接通气源，首先打开i 路的电气比例阀b l l 、电磁阀d c l 和单电控阀d k l ，1 1 路的 电气比例i | j i | b l 2 、电磁阀d c 2 和单电控阀d k 2 ：调节i 路和i i 路的电气比例阀b l l 、b l 2 ， 使i 路和路进气压力传感器f 2 、f 3 的气压达8 0 0 8 5 0 k p a 。 然后给被测试件加力。启动步进电机，通过传动机构推动挺杆缓慢向上移动，使挺 科何移由零逐渐增至最大。 记录步进电机每接受一个脉