本试验台适用于后桥的磨合，清洗，差速，正反转试验；制动器磨合与制动力矩检测；驻车力及效率检测；ABS信号检测；试验过程中的噪音及温度的检测；车桥密封性检测。

1.1  设计依据

QC/T 533-1999 汽车驱动桥台架试验方法

QC/T 479-1999 客车、货车制动器台架试验方法

QC/T 239-1999 客车、货车制动器性能要求及其他技术条件

2. 测试项目

1)        制动器磨合与制动力矩检测

2)        驱动桥的磨合，清洗，差速，正反转试验

3)        噪音、异响测量

4)        各部位轴承温度及油温检测

5)        驻车力及效率检测

6)        ABS信号检测

7)        车桥密封性检测

3.  主要技术参数

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3   

1)   电源：380V/50Hz，三相五线制；AC220V/50Hz，两相三线制。水压：0.1～0.2MPa；气源：0.5～0.6MPa。

2)   交流变频电机，功率110kW，额定扭矩353Nm，额定转速2970rpm，最高转速4500rpm；

3)   最大输入扭矩：550Nm，输出半轴加载扭矩：每侧最大1200Nm，共两侧（每侧独立地程控,450～1200Nm无级可调）；

4)   输入扭矩检测量程：1000N.m，精度：±0.2%F；

5)   输出扭矩检测量程：2000N.m，精度：±0.2%FS；

6)   拉力传感器测量范围：0～500kg，测量精度：± 0.1% FS

7)   检测压力量程为：16MPa, 精度：±0.1% FS；

8)   位移传感器测量范围：0~100mm，测量精度：±0.5%；

9)   风量范围不小于4000 m³/h；

10) 温度测量范围：0~1000℃；

11) 试验冷却风速范围：0~11 m/s。

4. 试验台结构

试验台由机械、电气、液压及软件系统组成。

机械系统实现被试驱动桥装夹、定位、车桥输入端连接、车桥左右侧输出端连接、扭矩加载。输入端具有超载保护，输入超载时传动轴联结销自动剪切。试验台结构简图如下：

图1  试验台结构简图

4.1        机械系统：

实现车桥定位、装夹：

（1）    车桥输入端通过传动轴、扭矩传感器和动力电机连接；

（2）    车桥左右侧输出端通过传动轴、扭矩传感器、扭矩加载器实现惯量和扭矩加载。

（3）    车桥品种更换时可快速调整，系统有各种超载保护措施：

Ø  用长伸缩花键传动轴连接，实现多品种试件的适应性；采用电机带动滚珠丝杆实现与车桥输入端及输出端的自动对接；

Ø  车桥左右方向位置移动，使试件输入轴线与试验台输入轴线同轴；

Ø  车桥制动毂通过过渡连接盘用长伸缩花键传动轴手动螺栓连接。

4.2       动力与加载系统：

（1)          用变频器控制变频电机，并连接变速箱来提供试验台动力。

（2)          用传动轴连接车桥输入，电机实际驱动力矩用转矩转速传感器测量。

（3)          车桥输出制动毂两侧，用磁粉加载器加载，加载阻力矩无级可调。

（4)          实际作用在制动毂上的力矩由转矩转速传感器测量。

（5)    驻车加载装置采用伺服电机加载的方式，如下图所示。加载机构采取伺服电机带动滚珠丝杆实现可调速的均匀快慢速加载，可运行至行程中任意位置，并能够可靠锁止。

图2 驻车加载装置示意图

4.3       传感系统：

（1）    输入端、输出端共三点，采用无电刷式转矩转速传感器检测输入/输出转矩和转速，以得到传动效率、差速特性、制动参数等。

（2）    主减速器回油孔内设置油温传感器，测取主减速器齿轮引起的温升。

（3）    传感器检测信号均由计算机实时同时采样，自动分析处理后，显示及记录。

4.4       气液控制系统：

（1）    润滑液压系统对主减速器的自动加注润滑油和清洗，原理图如图3所示：

图3  润滑液压原理图

（2）  气路系统主要有电磁阀、高压气源、高压储气罐及调压阀元器件。由高压气源通过调压阀获得所需的试验气压，采用高压气作为测试制动力矩的制动介质（高压气源客户自备）。

4.5       控制系统：

（1）    采用台湾研华工业控制计算机和接口、信号调理板卡，

（2）    操作分为手动和自动两种控制模式，手动控制用于系统调试或单一项目试验，可分解动作、进行灵活控制。自动控制用于常规试验，自动进行项目测试。

（3）    采用各种类型传感器及实验条件，保证系统的可靠性。

4.6       分析系统：

在Win7下编制的标准计算机软件，对在试验中同时自动采集的各种信号进行分析后，以两种形式给出结果：

（1）    生产形式：给出简单的合格/不合格结论，并以声光指示灯加以指示。适用于操作工人进行常规试验。

（2）    高级形式：以曲线、数表等形式给出各项检测结果，适用于技术人员进行分析。例如产品抽检或新品开发。

各项试验内容自动记录，可方便检索，自动生成试验报告并可打印

4.7      

测量范围：30～130dB（A）

频率范围：20Hz～12.5kHz

频率计权：A（计权）、C（计权）

时间计权：F（快）

4.8       TIME7231便携式测振仪

功能特点

● 具有三种显示方式：数值型、频谱型、专用型

● 具有强大存储功能：可存储100×100组测量结果及100幅频谱图

● 仪器能实时显示测量频谱图

● 仪器能根据设定的警界线绘制柱状图

● 简易故障诊断：当被测量值超过报警值时显示报警，仪器自动进入频谱分析状态，表示测量值超限

● 与微机连接，可形成趋势分析图并分析测量数据(配合上位机软件)

● 显示器：320×200点阵液晶（带LED背光）

4.9       隔音房

隔音房主体结构为防震框架型，采用模块式拼装，方便安装和拆卸。

主体采用方型钢为骨架，外侧板采用环保型优质钢板或玻璃钢做面板；内侧采用多孔铝合金板，采用优质的吸音棉、隔音材料和阻尼涂料，使有效吸声，提高低频噪音降噪效果；

出入门、观察窗关闭结合面采用密封嵌条密封；隔音房外接缝采用铝合金嵌条压接，整体美观实用。

4.10  辅助系统：

（1）    对加载系统的自动水循环冷却系统，意外断水、电、气的自动保护与恢复系统；

（2）    自检与部分设备诊断系统等。

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5. 试验台主要操作流程

（1）    车桥由人工叉入试验机并安装夹紧；

（2）    电机移动车桥输入端及两侧输出端的适配器与车桥对接；

（3）    主减速器加油管和制动管(液压和气动)联结等；

（4）    按检测键。自动对主减速器定量加油，然后开始启动电机进行试验；试验过程中由工业控制计算机对电机转速、加载器等进行自动控制、自动模拟车桥的各种运行工况（如正反转，升降速、低、中、高速稳定运行，不同的两侧阻力矩，磨合、制动等）、同时获取各个传感信号到计算机进行分析计算，给出检测数据、曲线、结论；参照标准对合格或不合格的结果用声光报警器加以指示；自动回抽主减速器内润滑油，油液经过滤后流回油箱。

（5）    试验结束。人工拆下与车桥的各种连接，叉走车桥。

（6）    检测过程中，车桥的输入端由电机代替发动机变速箱输入动力，电机由交流变频控制，转速无级可调；电动机实际输出的转矩、转速、功率由传感器检测；同时在车桥的两侧输出端连接阻力矩加载器，可对两侧独立地施加阻力矩，模拟车轮的滚动阻力矩；阻力矩可以无级控制；对于实际达到的阻力矩用传感器加以检测。通过这个过程可以测得车桥的传动效率、阻力矩、制动特性、差速特性等等。

（7）    通过温度传感器测取车桥主减速器壳内油液的工作温升；通过红外温度传感器测取主减速器轴承温升。

（8）   当车桥品种变换时，需进行相应夹具更换。

6. 试验方法及条件

6.1  驱动桥的磨合，清洗，差速，正反转试验

（1）    磨合及正反转试验

速度以实际最高车速换算所得，按正车和倒车两种旋转方向分别加载，载荷按车桥额定负载的1/4,1/2,3/4由小到大进行磨合试验。

（2）    差速

速度以实际***车速换算所得的转速（在转速允许范围内设定）下，根据要求改变车桥两侧的负载，使两侧半轴产生差速，系统自动采集驱动转矩、转速，以及两端的加载转矩、转速，并绘制成差速曲线图。

（3）    清洗

通过润滑液压系统对主减速器的自动加注和抽油，来完成主减速器的清洗。抽油时，把抽油软管插入主减内，确保把润滑油抽干净。

6.2  制动器磨合与制动力力检测

（1）  磨合

1)                  试验方法

a)        制动初速度：50km/h；

b)        调整制动管路压力，使制动减速度达到0.3g，从制动初速度进行制动，到终速度为零；

c)        制动间隔时间以控制制动器初温不超过100℃而定；

d)       磨合次数以使制动衬片与制动鼓之间的接触面积达80%以上而定。

2)                  测量项目

每制动50次测量一次输出制动力矩值。

（2）  制动力力检测

1)   试验方法

a)        制动初速度：30和50km/h或80%Vmax，最高车速120Km/h；

b)        制动管路压力，按初试制动器在汽车上所使用的液压力范围（从最低值到最高值）每隔1MPa作为一级，或按使制动减速度达0.1g～0.8g的制动管路压力，每0.1g作为一级，每次以规定的制动管路压力或制动减速度从制动初速度进行制动，直到速度为零；

c)   制动次数，在每种制动初速度和每种制动管路压力（每种制动减速度）下制动一次，在整个制动管路（或制动减速度）范围内最少做5次。

2)       测量项目

每次制动，记录制动初速度、制动管路压力（制动减速度）、输出制动力矩、制动初温、制动时间及制动噪声声级在同一图面内。

制动初速度宜先从低速做起然后逐渐转入高速。 

6.3       驻车力及效率检测

（1）  驻车力检测

将样件安装好，将样件手刹拉线固定在拉索加载机构上。试验前，手动输入手刹拉索加载力达到要求。启动测试项目，伺服加载机构将拉索拉到设定值的驻车力检测。系统实时监控扭矩传感器值并绘制扭矩曲线。一个加载周期后，加载牵动拉索回到初始位置。试验过程中系统实时监控手刹拉索工作起始、终点位置以及制动器输出扭矩，当手刹拉线位置或制动器输出扭矩超过安全范围，系统自动停止试验并报警。试验参数和试验次数可以在软件界面上进行设置。

（2）  效率试验

将样件安装好，将样件手刹拉线固定在加载机构上，变频电机牵动制动鼓转动。制动鼓转动过程中，系统通过加载机构拉动产品拉索。系统实时监控传感器值并绘制拉力-扭矩曲线和拉索拉力—位移曲线。试验过程中系统实时监控制动扭矩值和拉力，当扭矩值或拉力超过安全范围，系统自动停止试验并报警，监控拉索拉力与位移的关系，当拉力与超出位移范围发出报警，试验停止。试验参数可以在软件界面上进行设置。

6.4   ABS传感器信号检测

 ABS传感器信号检测装置设置两种测量模式，一种模式测量感应电压、一种模式测量感应电流；设备能根据车型进行测量模式选择切换。

    样件与设备安装好后，将ABS信号线与设备连接，启动测试系统，驱动电机带动输入轴转动，传感器记录输入转速及ABS传感器的信号实时采集电压（或电流）型号，通过软件分析计算出输出转速，通过电压（或电流）数据的计算分析获得所需要测试的项目值。

1）  电流信号ABS传感器检测

测试项目：最小电流、最大电流、幅值、频率值、有效值、齿圈转速、速比、占空比、冷态电阻。

测试主界面

2）电压信号ABS传感器检测

测试项目：最小电压、最大电压、幅值、频率值、有效值、齿圈转速、速比、冷态电阻。

测试主界面

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7.1   

7. 系统安全保护

设备具有相应的安全保护装置以及监测、报警和控制手段，以免在试验台出现意外时，造成人身伤害或设备损坏，主要内容为：

（1）    旋转的零部件设计使具有足够强度、刚度，并配置合适尺寸防护罩；

（2）    整个系统设置相应的电气/机械安全连锁装置，避免误启动和误操作；

（3）    自我诊断保护：系统对过载、过电流、过电压、欠电压、断相和过热等均可自动保护，以声光报警形式进行提示。

（4）    通过软件设定，确保操作者实现一个正确的操作过程。对错误操作过程给予错误提示，确保人员及设备安全。

（5）    在试验台操作面板、操作台及电器柜处均设置电气急停按钮，当出现紧急异常情况时便于紧急停车。

（6）    重新通电后，试验系统处于安全状态，不会自动工作。

8. 主要配置