一种综合测温拖曳摩擦试验机的制作方法

1.本技术涉及制动盘性能试验领域，特别涉及一种综合测温拖曳摩擦试验机。


背景技术：

2.本部分的陈述仅仅是提供了与本技术相关的背景技术，并不必然构成现有技术。
3.盘式制动器又称为碟式制动器，主要零件有刹车盘、制动钳和驱动机构，刹车盘固定在车轮上，随车轮转动；制动钳的制动闸块分别安装在刹车盘的两侧，驱动机构推动制动闸块压向刹车盘发生摩擦制动。
4.发明人发现，在对刹车盘的性能进行检测时，需要长时间制动导致刹车盘高温这一状态下进行检测；而现有的试验机测量刹车盘处于高温状态下的温度时，一般采用接触式热电偶测量、嵌入式热电偶测量等方式，接触式热电偶的探头多位于远离制动钳的位置，在试验机环境内冷却风的作用下，导致制动钳摩擦作用位置的刹车盘的温度与远离制动钳位置刹车盘的温度相差较大，而靠近制动钳位置布置热电偶容易与制动钳发生干涉；嵌入式热电偶的探头位于待测的刹车盘内部，受到冷却风的影响较小，但是，单独的测温机构无法形成对照组，需要多次进行摩擦试验，试验过程较为繁杂，且再次试验时难以完全重现试验过程。


技术实现要素：

5.本技术的目的是针对现有技术存在的缺陷，提供一种综合测温拖曳摩擦试验机；设置至少两个测温机构，对同一试验时的同一试样进行综合测温，实现测量数据的对照；将第二测温机构安装在制动闸块上，随制动闸块动作接触或脱离刹车盘，靠近刹车盘的制动摩擦位置，减小试验机内冷却风的影响，提高测温精度。
6.为了实现上述目的，采用以下技术方案：
7.一种综合测温拖曳摩擦试验机，包括驱动轴、制动钳、第一测温机构和第二测温机构，驱动轴内部沿轴向设有引线孔，制动钳包括相对布置的一对制动闸块，第一测温机构包括用于嵌入试样的第一传感器、安装在驱动轴上的集流环，集流环引线穿过引线孔连接第一传感器，第二测温机构包括连接闸块的支架、连接支架的第二传感器，第二传感器用于跟随制动闸块动作接触或脱离试样。
8.进一步地，所述驱动轴转动安装在主轴支架上，驱动轴靠近制动钳的一端用于对接刹车盘试样，另一端连接集流环，集流环套设在驱动轴外部。
9.进一步地，所述引线孔与驱动轴同轴设置，引线孔沿轴向贯穿驱动轴。
10.进一步地，所述集流环的输入端引线穿过引线孔后连接第一传感器，输出端引线用于接入外部数据处理设备。
11.进一步地，所述制动钳的两个制动闸块之间形成用于容纳试样的间隙，第二传感器的探头与支架所连接制动闸块的试样接触面平齐，用于在制动闸块接触试样时使探头接触试样。
12.进一步地，所述支架和第二传感器均位于间隙的同一侧，支架一端连接制动闸块，另一端连接第二传感器，支架能够在其所连接制动闸块的作用下带动第二传感器移动。
13.进一步地，所述第二传感器通过支架安装在制动闸块上，且处于制动闸块在试样转动方向的下游一侧。
14.进一步地，所述第一传感器和第二传感器均为热电偶温度传感器，其输出引线用于分别连接外部数据处理设备。
15.进一步地，还包括第三测温机构，第三测温机构包括测温仪，测温仪的采集区用于朝向驱动轴连接的试样。
16.进一步地，所述第一传感器的探头位于试样预设的钻孔内。
17.与现有技术相比，本技术具有的优点和积极效果是：
18.(1)设置至少两个测温机构，对同一试验时的同一试样进行综合测温，实现测量数据的对照；将第二测温机构安装在制动闸块上，随制动闸块动作接触或脱离刹车盘，靠近刹车盘的制动摩擦位置，减小试验机内冷却风的影响，提高测温精度。
19.(2)第二测温机构的对应传感器通过支架连接制动闸块，跟随制动闸块动作，在制动闸块摩擦刹车盘使刹车盘温度升高时，刹车盘与制动闸块的接触区域温度最高，因此，通过支架将传感器安装在靠近摩擦位置能够提高测量精度；在制动闸块脱离刹车盘后，传感器也解除与刹车盘的接触，从而避免持续接触刹车盘导致的磨损问题。
20.(3)综合嵌入至待测刹车盘的第一测温机构、靠近刹车盘摩擦位置的第二测温机构和非接触式测温的第三测温机构的测温数据，综合多个测温机构的数据，相互之间形成对照，方便后续的温度控制，减小温度测量温差。
附图说明
21.构成本技术的一部分的说明书附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。
22.图1是本技术实施例1中综合测温拖曳摩擦试验机的结构示意图；
23.图2是图1中a处的局部放大示意图；
24.图3是本技术实施例1中驱动轴内设置引线孔的结构示意图。
25.图中，1、机架，2、驱动轴支架，3、皮带轮，4、驱动轴，401、引线孔，5、集流环，6、刹车盘，7、引线，8、制动钳，801、制动闸块，9、第二测温传感器，10、第一温度传感器。
具体实施方式
26.应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本技术提供进一步地说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本技术所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
27.为了方便叙述，本技术中如果出现“上”、“下”、“左”、“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用，仅仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
28.正如背景技术中所介绍的，现有技术中接触式热电偶的探头多位于远离制动钳的
位置，在试验机环境内冷却风的作用下，导致制动钳摩擦作用位置的刹车盘的温度与远离制动钳位置刹车盘的温度相差较大，单独的测温机构无法形成对照组，需要多次进行摩擦试验，试验过程较为繁杂，且再次试验时难以完全重现试验过程；针对上述问题，本技术提出了一种综合测温拖曳摩擦试验机。
29.实施例1
30.本技术的一种典型的实施方式中，如图1
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图3所示，提出了一种综合测温拖曳摩擦试验机。
31.主要包括试验机机架1、摩擦试验机构和测温机构；
32.其中，摩擦试验机构包括驱动轴4、皮带轮3、制动钳8等，可以采用现有的摩擦试验机的机架和摩擦试验机构；在本实施例中，驱动轴中段通过轴承配合驱动轴支架，驱动轴支架2安装固定在机架上，皮带轮同轴套设在驱动轴外部，获取外部转矩带动驱动轴转动，其中，皮带轮和驱动轴等角速度转动。
33.驱动轴的一端连接刹车盘6试样，另一端连接有集流环5，刹车盘试样与驱动轴同轴连接，刹车盘试样能够在驱动轴作用下转动，制动钳与刹车盘试样配合。
34.可以理解的，对于驱动轴的驱动方式，并不限于上述的皮带轮驱动，还可以采用同步带驱动、齿轮传动等方式，对于驱动元件，可以选用电动机、液压马达等转矩输出元件。在本实施例中，优选为电动机配合皮带轮传动来实现对驱动轴的驱动。
35.所述测温机构包括第一测温机构、第二测温机构和第三测温机构中的至少两个，以综合测温拖曳摩擦试验机安装有第一测温机构、第二测温机构为例；
36.驱动轴内部沿轴向设有引线孔401，制动钳包括相对布置的一对制动闸块801，第一测温机构包括用于嵌入试样的第一传感器、安装在驱动轴上的集流环，集流环引线7穿过引线孔连接第一传感器10，第二测温机构包括连接闸块的支架、连接支架的第二传感器9，第二传感器用于跟随制动闸块动作接触或脱离试样。
37.在本实施例中，对于第一传感器的安装，遵循汽车行业标准qc/t 556
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1999中的标准，第一传感器采用插塞式热电偶，在刹车盘上沿径向钻孔，将热电偶插塞入开设的钻孔中，将热电偶嵌入刹车盘中，并将热电偶连接集流环的引线，引线穿过驱动轴中心开设的通孔后连接至集流环本体。
38.嵌入式热电偶的探头位于待测的刹车盘内部，受到冷却风的影响较小，能够较为精确的测取刹车盘的温度；
39.由于刹车盘所配合的制动钳与刹车盘的轴向端面接触摩擦，因此，第一传感器的布置不会对其制动过程产生影响，并且，避免了与制动钳的干涉，提高测量的安全性。
40.如图3所示，驱动轴为阶梯轴结构，其中段通过轴承连接驱动轴支架，驱动轴支架固定在机架上，作为驱动轴的支撑，使得驱动轴能够绕轴线自转；驱动轴通过键连接皮带轮，皮带轮与驱动轴等角度转动，作为驱动轴的动力输出结构，从外部获取转矩输入到驱动轴；
41.驱动轴靠近制动钳的一端用于对接刹车盘试样，另一端连接集流环，集流环套设在驱动轴外部。
42.引线孔与驱动轴同轴设置，引线孔沿轴向贯穿驱动轴；引线孔作为引线引出到驱动轴另一端的通道，布置在驱动轴内部能够减少与外部结构的干涉，并且同轴设置能够提
高驱动轴运行的稳定性。
43.对于集流环，其采用现有的商品集流环即可，集流环用于在满足连续旋转的同时，又需要从固定位置到旋转位置传输电源和信号的机电系统中，在本实施例中，其作用是实现处于转动状态的第一传感器能够保持与外部数据处理设备的连通。
44.当然，也可以采用导电滑环等结构，能够实现转动状态下第一传感器的数据能够持续输出的结构均可。
45.对于集流环的选择，可以选用森普瑞h系列的空心轴集流环，也可以选用其他品牌，比如默孚龙等。
46.集流环的输入端引线穿过引线孔后连接第一传感器，输出端引线用于接入外部数据处理设备。
47.对于第二传感器的布置位置，制动钳的两个制动闸块之间形成用于容纳试样的间隙，第二传感器的探头与支架所连接制动闸块的试样接触面平齐，用于在制动闸块接触试样时使探头接触试样；
48.支架和第二传感器均位于间隙的同一侧，支架一端连接制动闸块，另一端连接第二传感器，支架能够在其所连接制动闸块的作用下带动第二传感器移动。
49.第二测温机构的对应传感器通过支架连接制动闸块，跟随制动闸块动作，在制动闸块摩擦刹车盘使刹车盘温度升高时，刹车盘与制动闸块的接触区域温度最高，因此，通过支架将传感器安装在靠近摩擦位置能够提高测量精度；
50.在制动闸块脱离刹车盘后，传感器也解除与刹车盘的接触，从而避免持续接触刹车盘导致的磨损问题。
51.所述第二传感器通过支架安装在制动闸块上，且处于制动闸块在试样转动方向的下游一侧。
52.将第二传感器布置在制动闸块的下游一侧，能够尽可能接近刹车盘与制动闸块摩擦升温的位置，减少试验机内冷却风对刹车盘温度的影响，减小测量误差。
53.所述第一传感器和第二传感器均为热电偶温度传感器，其输出引线用于分别连接外部数据处理设备。
54.设置至少两个测温机构，对同一试验时的同一试样进行综合测温，实现测量数据的对照；将第二测温机构安装在制动闸块上，随制动闸块动作接触或脱离刹车盘，靠近刹车盘的制动摩擦位置，减小试验机内冷却风的影响，提高测温精度。
55.进一步地，还包括第三测温机构，第三测温机构包括测温仪，测温仪的采集区用于朝向驱动轴连接的试样。
56.所述测温仪可以采用激光测温仪、热成像仪等非接触式测温设备，与第一测温机构、第二测温机构所测取的数据形成对照。
57.综合嵌入至待测刹车盘的第一测温机构、靠近刹车盘摩擦位置的第二测温机构和非接触式测温的第三测温机构的测温数据，综合多个测温机构的数据，相互之间形成对照，方便后续的温度控制，减小温度测量温差。
58.以上所述仅为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本技术，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。