專(zhuān)利名稱(chēng)：一種干式離合器摩擦片表面瞬態(tài)溫度測(cè)量試驗(yàn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種干式離合器試驗(yàn)裝置，尤其涉及一種干式離合器摩擦片表面瞬態(tài)溫度測(cè)量試驗(yàn)裝置。
背景技術(shù)：
離合器結(jié)合時(shí)摩擦片與壓盤(pán)和飛輪盤(pán)之間的滑動(dòng)摩擦使得摩擦片表面溫度迅速升高，由于離合器結(jié)合時(shí)間很短，摩擦片表面溫度變化很快，在極短的時(shí)間內(nèi)溫度驟然升高，通常被稱(chēng)為閃溫。而溫升對(duì)摩擦副的摩擦特性具有重要影響，準(zhǔn)確地掌握離合器摩擦片表面溫度特性對(duì)研究離合器結(jié)合特性具有重要意義。因此，發(fā)明一種能夠?qū)崟r(shí)準(zhǔn)確地測(cè)量摩擦片表面瞬態(tài)溫度的試驗(yàn)裝置至關(guān)重要。
測(cè)量摩擦片表面溫度的傳統(tǒng)方法是將熱電偶安裝在鉆有孔的壓盤(pán)或飛輪盤(pán)上，并且熱電偶探頭距壓盤(pán)或飛輪盤(pán)表面0. 5mm處，通過(guò)測(cè)量壓盤(pán)或飛輪盤(pán)近表面溫度而間接得到摩擦片表面溫度。然而由于熱電偶的安裝并沒(méi)有直接接觸摩擦片表面，且熱電偶的溫度響應(yīng)特性較慢(約Is左右)，從而使傳統(tǒng)試驗(yàn)方法測(cè)得的摩擦片表面溫度與實(shí)際溫度存在較大誤差和滯后。因此，為了得到離合器摩擦片表面瞬態(tài)溫度變化特點(diǎn)，迫切需要一種能夠?qū)崟r(shí)準(zhǔn)確測(cè)量離合器摩擦片表面瞬態(tài)溫度的試驗(yàn)裝置。已公開(kāi)的專(zhuān)利中，專(zhuān)利CN01803194.3介紹了一種根據(jù)測(cè)量轉(zhuǎn)速差、轉(zhuǎn)矩來(lái)計(jì)算施加給離合器的輸入能量，并依據(jù)輸入能量進(jìn)一步估算離合器摩擦副表面溫度變化的離合器摩擦副表面溫度估算方法。該方法雖然原理簡(jiǎn)單、成本低，但誤差較大。專(zhuān)利CN201120152792. 6介紹了一種車(chē)用濕式多片離合器摩擦鋼片溫度檢測(cè)試驗(yàn)裝置，該裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉，能夠?qū)袷蕉嗥x合器的運(yùn)行工況進(jìn)行模擬，但僅適用于濕式離合器，并且采用安裝熱電偶的方法同樣存在溫度響應(yīng)慢、滯后及測(cè)量誤差大的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足，本發(fā)明提供了一種干式離合器摩擦片表面瞬態(tài)溫度測(cè)量試驗(yàn)裝置，目的是為了能夠滿足在離合器結(jié)合特性試驗(yàn)中，實(shí)時(shí)準(zhǔn)確地測(cè)量摩擦片表面的瞬態(tài)溫度變化規(guī)律，為離合器試驗(yàn)研究提供準(zhǔn)確可靠的試驗(yàn)數(shù)據(jù)。為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案
一種干式離合器摩擦片表面瞬態(tài)溫度測(cè)量試驗(yàn)裝置，包括支架、空心軸、集流環(huán)、傳感器安裝盤(pán)、紅外溫度傳感器、飛輪盤(pán)連接盤(pán)、離合器摩擦片、飛輪盤(pán)和數(shù)據(jù)采集器；
所述傳感器安裝盤(pán)設(shè)置在飛輪盤(pán)連接盤(pán)的一側(cè)，飛輪盤(pán)安裝在飛輪盤(pán)連接盤(pán)的另一側(cè)端面上，離合器蓋總成安裝在飛輪盤(pán)上，所述離合器摩擦片位于飛輪盤(pán)和離合器蓋總成壓盤(pán)之間，通過(guò)內(nèi)花鍵與變速器輸入軸連接；
所述空心軸利用軸承座支撐，并且軸承座固定在支架上；所述集流環(huán)套在空心軸上，集流環(huán)的內(nèi)環(huán)固定在空心軸上并與空心軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)，集流環(huán)的外環(huán)固定在支架上；所述飛輪盤(pán)連接盤(pán)安裝在空心軸的端部；所述集流環(huán)、空心軸、傳感器安裝盤(pán)、飛輪盤(pán)連接盤(pán)、飛輪盤(pán)和離合器摩擦片的軸線在同一線上；
所述傳感器安裝盤(pán)上設(shè)有傳感器安裝孔，飛輪盤(pán)與傳感器安裝孔對(duì)應(yīng)部位設(shè)置通孔；所述紅外溫度傳感器固定在傳感器安裝盤(pán)的傳感器安裝孔內(nèi)，紅外溫度傳感器探頭通過(guò)飛輪盤(pán)上的通孔直接探測(cè)離合器摩擦片表面；
所述紅外溫度傳感器通過(guò)信號(hào)導(dǎo)線與集流環(huán)的內(nèi)環(huán)連接，所述集流環(huán)的外環(huán)與數(shù)據(jù)采集器連接。作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，該試驗(yàn)裝置還包括變速器箱體，所述變速器箱體固定在支架上。作為本發(fā)明的另一種優(yōu)選方案，所述信號(hào)導(dǎo)線的一端與紅外溫度傳感器連接，信號(hào)導(dǎo)線的另一端穿過(guò)空心軸內(nèi)的通孔并與集流環(huán)的內(nèi)環(huán)連接。 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的一種干式離合器摩擦片表面瞬態(tài)溫度測(cè)量試驗(yàn)裝置具有以下優(yōu)點(diǎn)
I、本發(fā)明能夠直接測(cè)量離合器摩擦片表面溫度，且無(wú)須在摩擦片上布置傳感器，適用于各種干式離合器的試驗(yàn)研究。2、本發(fā)明采用了紅外溫度傳感器，具有響應(yīng)速度快、誤差小、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，能直接測(cè)量在任意工況下離合器摩擦片表面瞬態(tài)溫度。3、本發(fā)明試驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、布置合理、成本低、安裝使用方便，可以通過(guò)在傳感器安裝盤(pán)不同半徑處布置紅外溫度傳感器，實(shí)現(xiàn)對(duì)離合器摩擦片徑向溫度分布進(jìn)行測(cè)量。


圖I為一種干式離合器摩擦片表面瞬態(tài)溫度測(cè)量試驗(yàn)裝置的結(jié)構(gòu)示意 圖2為傳感器安裝盤(pán)的剖面視 圖3為傳感器安裝盤(pán)的左視 圖4為空心軸、傳感器安裝盤(pán)、飛輪盤(pán)連接盤(pán)和飛輪盤(pán)配合的結(jié)構(gòu)示意 圖5為一種干式離合器摩擦片表面瞬態(tài)溫度測(cè)量試驗(yàn)裝置的傳動(dòng)原理圖。附圖中I一支架；2—空心軸；3—集流環(huán)；4一傳感器安裝盤(pán)；5—紅外溫度傳感器；6—飛輪盤(pán)連接盤(pán)；7—離合器摩擦片；8—飛輪盤(pán)；9 一傳感器安裝孔；10—通孔；11 一"[目號(hào)導(dǎo)線；12—變速器箱體；13—軸承座；14 一傳感器固定螺帽；15—離合器蓋總成；16—變速器輸入軸；17—分離軸承；18—變頻電機(jī)；19 一離合器；20—轉(zhuǎn)動(dòng)慣量飛輪組；21—制動(dòng)器；22—數(shù)據(jù)采集器。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。如圖I 4所示，一種干式離合器摩擦片表面瞬態(tài)溫度測(cè)量試驗(yàn)裝置，包括支架I、空心軸2、集流環(huán)3、傳感器安裝盤(pán)4、紅外溫度傳感器5、飛輪盤(pán)連接盤(pán)6、離合器摩擦片7、飛輪盤(pán)8、變速器箱體12、軸承座13、離合器蓋總成15和數(shù)據(jù)采集器22。傳感器安裝盤(pán)4通過(guò)螺栓連接在飛輪盤(pán)連接盤(pán)6左側(cè)，飛輪盤(pán)8通過(guò)螺栓連接在飛輪盤(pán)連接盤(pán)6右側(cè)?？招妮S2通過(guò)軸承座和軸承安裝在支架I上。集流環(huán)3套在空心軸2上并位于支架I左側(cè)，集流環(huán)3的內(nèi)環(huán)通過(guò)螺釘固定在空心軸2上并隨空心軸2 —起轉(zhuǎn)動(dòng)，集流環(huán)3的外環(huán)通過(guò)螺栓固定在支架I。飛輪盤(pán)連接盤(pán)6通過(guò)螺栓固定連接在空心軸2右端部。集流環(huán)3、空心軸2、傳感器安裝盤(pán)4、飛輪盤(pán)連接盤(pán)6、飛輪盤(pán)8和離合器摩擦片7的軸線在同一線上，且集流環(huán)3的內(nèi)環(huán)、傳感器安裝盤(pán)4、飛輪盤(pán)連接盤(pán)6、飛輪盤(pán)8由空心軸2帶動(dòng)一起轉(zhuǎn)動(dòng)。變速器箱體12通過(guò)螺栓固定安裝在支架I上。傳感器安裝盤(pán)4上設(shè)有傳感器安裝孔9，在飛輪盤(pán)8上與傳感器安裝孔9對(duì)應(yīng)部位設(shè)置通孔10，紅外溫度傳感器5安裝在傳感器安裝孔9內(nèi)并通過(guò)傳感器固定螺帽14鎖緊在傳感器安裝盤(pán)4上，紅外溫度傳感器5的探頭通過(guò)飛輪盤(pán)8上的通孔10直接探測(cè)離合器摩擦片7的表面。紅外溫度傳感器5通過(guò)信號(hào)導(dǎo)線11與集流環(huán)3的內(nèi)環(huán)連接(本實(shí)施例中，信號(hào)導(dǎo)線11 一端與紅外溫度傳感器5連接，信號(hào)導(dǎo)線11另一端穿過(guò)空心軸2內(nèi)的通孔與集流環(huán)3的內(nèi)環(huán)連接)，集流環(huán)3的外環(huán)與數(shù)據(jù)采集器連接。數(shù)據(jù)采集器處理的信號(hào)輸入到計(jì)算機(jī)進(jìn)行顯示和記錄。 該試驗(yàn)裝置采用紅外溫度傳感器5測(cè)量離合器摩擦片7表面瞬態(tài)溫度，其測(cè)量原理在離合器結(jié)合過(guò)程中，紅外溫度傳感器5通過(guò)飛輪盤(pán)8上的通孔10直接探測(cè)離合器摩擦片7表面溫度，紅外溫度傳感器5將溫度信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)由信號(hào)導(dǎo)線11穿過(guò)空心軸2連接至集流環(huán)3的內(nèi)環(huán)，集流環(huán)3外環(huán)將信號(hào)輸出至數(shù)據(jù)采集器22，數(shù)據(jù)采集器22通過(guò)信號(hào)處理輸入至計(jì)算機(jī)顯示并記錄離合器摩擦片7表面溫度。圖5為一種干式離合器摩擦片表面瞬態(tài)溫度測(cè)量試驗(yàn)裝置傳動(dòng)的原理圖，變頻電機(jī)18作為動(dòng)力源為試驗(yàn)裝置提供動(dòng)力輸入，動(dòng)力經(jīng)空心軸2穿過(guò)集流環(huán)3帶動(dòng)傳感器安裝盤(pán)4、飛輪盤(pán)連接盤(pán)6、飛輪盤(pán)8和離合器蓋總成15 —起轉(zhuǎn)動(dòng)，變速器箱體12安裝固定在支架I上，通過(guò)操縱分離軸承17控制離合器19的分離結(jié)合，從而實(shí)現(xiàn)動(dòng)力的中斷與傳遞。在離合器19結(jié)合過(guò)程中，離合器19通過(guò)其摩擦片7與飛輪盤(pán)8、離合器蓋總成15的壓盤(pán)相對(duì)滑摩將動(dòng)力傳遞至變速器輸入軸16。變速器輸出軸連接轉(zhuǎn)動(dòng)慣量飛輪組20，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量飛輪組18的慣量可以根據(jù)實(shí)車(chē)等效慣量進(jìn)行調(diào)整，通過(guò)組合不同的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量及輸入轉(zhuǎn)速可以模擬離合器在不同檔位和工況下的起步、換擋過(guò)程，同時(shí)制動(dòng)器21用于模擬汽車(chē)的道路阻力矩。試驗(yàn)過(guò)程中，將實(shí)車(chē)飛輪盤(pán)安裝到飛輪盤(pán)連接盤(pán)，在飛輪盤(pán)與紅外溫度傳感器正對(duì)位置鉆有與紅外溫度傳感器頭部直徑大小相同的通孔。將離合器蓋總成、摩擦片裝配到飛輪盤(pán)，并將變速器箱體固定在支架上。模擬起步試驗(yàn)時(shí)首先將離合器分離，并控制變頻電機(jī)轉(zhuǎn)速至發(fā)動(dòng)機(jī)起步轉(zhuǎn)速，然后控制離合器結(jié)合，在結(jié)合過(guò)程中離合器開(kāi)始滑磨，并離合器摩擦片表面溫度迅速升高，結(jié)合圖4可知，紅外溫度傳感器能夠?qū)崟r(shí)檢測(cè)到離合器摩擦片的溫度變化，并轉(zhuǎn)換為電信號(hào)由信號(hào)導(dǎo)線通過(guò)空心軸輸入到集流環(huán)的內(nèi)環(huán)，集流環(huán)的外環(huán)再將電信號(hào)輸出到數(shù)據(jù)采集器，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)在試驗(yàn)過(guò)程始終保持實(shí)時(shí)采集溫度信號(hào)，同時(shí)將數(shù)據(jù)采集器處理的信號(hào)輸入到計(jì)算機(jī)進(jìn)行顯示和記錄。該試驗(yàn)裝置可針對(duì)不同型號(hào)離合器，僅僅通過(guò)更換飛輪盤(pán)連接盤(pán)和變速器箱體便可實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)要求，通過(guò)在傳感器安裝盤(pán)的不同徑向位置布置紅外溫度傳感器，便實(shí)現(xiàn)摩擦片徑向溫度分布規(guī)律的測(cè)量。紅外溫度傳感器測(cè)量范圍大、動(dòng)態(tài)響應(yīng)時(shí)間短，能夠?qū)崟r(shí)測(cè)量離合器結(jié)合過(guò)程中摩擦片溫度變化規(guī)律。最后說(shuō)明的是，以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求 范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求
1.一種干式離合器摩擦片表面瞬態(tài)溫度測(cè)量試驗(yàn)裝置，其特征在于包括支架(I)、空心軸(2)、集流環(huán)(3)、傳感器安裝盤(pán)(4)、紅外溫度傳感器(5)、飛輪盤(pán)連接盤(pán)(6)、離合器摩擦片(7)、飛輪盤(pán)(8)和數(shù)據(jù)采集器(22)； 所述傳感器安裝盤(pán)(4)設(shè)置在飛輪盤(pán)連接盤(pán)(6)的一側(cè)，飛輪盤(pán)(8)設(shè)置在飛輪盤(pán)連接盤(pán)(6)的另一側(cè)； 所述空心軸(2)設(shè)置在軸承座(13)上，軸承座(13)固定在支架(I)上；所述集流環(huán)(3)套在空心軸(2)上，集流環(huán)(3)的內(nèi)環(huán)隨空心軸(2)—起轉(zhuǎn)動(dòng)，集流環(huán)(3)的外環(huán)固定在支架(I)上；所述飛輪盤(pán)連接盤(pán)(6 )固定設(shè)置在空心軸(2 )的端部；所述集流環(huán)(3 )、空心軸(2 )、傳感器安裝盤(pán)(4)、飛輪盤(pán)連接盤(pán)(6)、飛輪盤(pán)(8)和離合器摩擦片(7)的軸線在同一線上； 所述傳感器安裝盤(pán)(4 )上設(shè)有傳感器安裝孔(9 )，飛輪盤(pán)(8 )與傳感器安裝孔(9 )對(duì)應(yīng)部位設(shè)置通孔(10 )，所述紅外溫度傳感器(5 )設(shè)置在傳感器安裝孔(9 )內(nèi)，紅外溫度傳感器 (5)的探頭通過(guò)通孔(10)與離合器摩擦片(7)表面對(duì)應(yīng)； 所述紅外溫度傳感器(5 )通過(guò)信號(hào)導(dǎo)線(11)與集流環(huán)(3 )的內(nèi)環(huán)連接，所述集流環(huán)(3 )的外環(huán)與數(shù)據(jù)采集器連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種干式離合器摩擦片表面瞬態(tài)溫度測(cè)量試驗(yàn)裝置，其特征在于還包括變速器箱體(12)，變速器箱體(12)固定在支架(I)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的一種干式離合器摩擦片表面瞬態(tài)溫度測(cè)量試驗(yàn)裝置，其特征在于所述信號(hào)導(dǎo)線(11)的一端與紅外溫度傳感器(5)連接，信號(hào)導(dǎo)線(11)的另一端穿過(guò)空心軸(2)內(nèi)的通孔與集流環(huán)(3)的內(nèi)環(huán)連接。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種干式離合器摩擦片表面瞬態(tài)溫度測(cè)量試驗(yàn)裝置，包括支架、空心軸、集流環(huán)、傳感器安裝盤(pán)、紅外溫度傳感器、飛輪盤(pán)連接盤(pán)、離合器摩擦片、飛輪盤(pán)、離合器蓋總成和數(shù)據(jù)采集器；傳感器安裝盤(pán)、飛輪盤(pán)連接盤(pán)、飛輪盤(pán)和離合器蓋總成依次固定安裝；空心軸可轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置在支架上，飛輪盤(pán)連接盤(pán)固定在空心軸的端部；紅外溫度傳感器設(shè)置在傳感器安裝孔內(nèi)，紅外溫度傳感器的探頭透過(guò)飛輪盤(pán)上通孔直接探測(cè)離合器摩擦片表面溫度；紅外溫度傳感器通過(guò)信號(hào)導(dǎo)線和集流環(huán)將電信號(hào)輸出至數(shù)據(jù)采集器。本發(fā)明采用了紅外溫度傳感器，具有動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度快、誤差小、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，能夠直接實(shí)時(shí)測(cè)量在任意工況下離合器摩擦片表面瞬態(tài)溫度。
文檔編號(hào)G01J5/00GK102865929SQ20121041606
公開(kāi)日2013年1月9日 申請(qǐng)日期2012年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月26日
發(fā)明者張志剛 申請(qǐng)人:重慶理工大學(xué)