CN109655278B - 一种电动助力器耐久性往复加载装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电动助力器耐久性往复加载装置，其特征在于，包括固定工装、执行机构、加载和承载机构、传动机构、状态监控机构。本发明用于电动助力器耐久性检测，给电动助力器提供一个往复加载的力，该加载装置可以根据产品需求来加载力和位移，满足多限位点控制，实现自由度可调。另外，本发明自动化程度高，可替换性强，设计和维护成本低。本发明能够模拟实车制动，用于电动助力器耐久性测试，使用电缸加载，能进行多限位控制，实现自由度可调，使用气缸承载，能够降低设备维护成本，运用气缸承受反作用力，减少电缸的损伤，延长机构的使用寿命，提高性价比，可以补充技术的空白。

Description

一种电动助力器耐久性往复加载装置

技术领域

本发明涉及机械测试领域，尤其涉及一种电动助力器耐久性往复加载装置，用于电动助力器耐久性检测，给电动助力器提供一个往复加载的力。

背景技术

电动助力器是电机推动主缸活塞，它利用传感器感知驾驶者踩下刹车的力度和速度，并将信号处理之后传给ECU，然后控制电动助力器中的电机，在机电放大机构的驱动下，推动主缸工作，从而实现电控制动。

因为行车制动关乎驾驶员及乘车人员的生命财产安全，所以对制动***的检测一直都很严格。对于新兴起的电动助力器，其安全性和可靠性显得尤为重要，因此对其进行耐久性试验是必不可少的。

电动助力器进行耐久性试验的过程需要往复加载机构，通常情况下使用气缸来加载运动，例如徐工集团江苏徐州研究院申请了一种踏板耐久性试验装置（CN102364318A），通过双轴复动型气缸同时进行两个踏板的耐久性试验，但是气缸无法满足多限位点控制，只能加载全行程，不能满足位移自由度可调，而对于电动助力器，它需要模拟实车踩刹车的任何行程。本发明有两级加载机构，运用伺服电机加载机构限制加载位置，气缸执行机构做加载运动，第一级调行程是靠伺服电机加载机构的调整位置来实现的。伺服电机加载机构根据我们预算的行程，控制执行机构的位置，实现无极调整。目前为止，有论文涉及电缸来控制限位点，例如薛剑写的《BMBS 真空助力器测试***研究》设计真空助力器的加载机构，利用伺服电机带动滚珠丝杠实现对真空助力器的输入加载，该加载机构针对性能进行测试，而在耐久性试验中，电缸重复运动损耗较大，造成设备使用寿命短，维护成本高。本专利由伺服电机控制位移，气缸加载运动，同时又有两个承载气缸，它们承载加载气缸加载过程中的反作用力，这样就可以大大延长电缸的使用寿命，以后维护只用换加载气缸，因为电缸成本比气缸高很多，所以可以降低维护成本。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于电动助力器耐久性测试的往复加载机构。

为实现上述发明目的，本发明的技术方案是：一种电动助力器耐久性往复加载装置，包括固定工装、执行机构、加载和承载机构、传动机构、状态监控机构；

所述固定工装包括底板，底板上间隔地设有第一立板、第二立板，第一立板、第二立板相互平行且均垂直于所述底板；第一立板、第二立板间设有至少两根直线轴承导向轴，各直线轴承导向轴均垂直于第一立板、第二立板，直线轴承导向轴两端分别通过定位套与第一立板、第二立板固定连接；各直线轴承导向轴邻近第一立板一端套设有回位弹簧；所述第一立板内侧面还设有导向杆支撑杆、导向柱，导向杆支撑杆、导向柱均平行于直线轴承导向轴，导向杆支撑杆上滑动连接有第一滑块，第一滑块上安装有定位卡；

所述执行机构包括固定板、转接板，固定板、转接板相互平行且通过多根支撑轴固定连接，转接板中部贯通有限位轴套，限位轴套垂直于转接板，固定板和转接板间设有超薄气缸，超薄气缸安装在固定板上，且其推杆同轴连接有驱动杆，驱动杆外设有凸起挡块，驱动杆穿过所述限位轴套且末端连接有橡胶块；所述固定板两端均设有直线轴承，所述转接板两端均设有与直线轴承对应的无油衬套，所述直线轴承导向轴通过穿过直线轴承、无油衬套与执行机构滑动连接；所述固定板两端还设有定位孔；

所述加载和承载机构包括电缸支架，电缸支架与所述第二立板外侧面固定连接，电缸支架上安装有电缸，电缸上设有伺服电机，电缸的输出端设有电缸推杆，电缸推杆平行于所述直线轴承导向轴，电缸推杆末端穿过第二立板并与所述固定板连接，推拉执行机构沿直线轴承导向轴滑行；还包括承载气缸，承载气缸数量为两个，且分别设置在电缸支架两侧，承载气缸的输出端设有气缸推杆，气缸推杆平行于所述电缸推杆，气缸推杆末端通过所述定位孔固定在所述固定板上，承载所述执行机构；

所述传动机构包括平行于所述第一立板的支撑杆固定板、产品安装板，支撑杆固定板、产品安装板均平行于所述第一立板，支撑杆固定板、产品安装板间通过多根安装板拉杆固定连接，支撑杆固定板和第一立板间通过多根支撑杆固定连接，支撑杆、安装板拉杆均平行于所述直线轴承导向轴；安装板拉杆上套设有第二滑块，第二滑块上安装有连接块；支撑杆固定板和第一立板间还贯通有轴油桶，轴油桶平行于所述直线轴承导向轴，轴油桶内设有导向杆，导向杆一端连接有调整拨叉，调整拨叉通过连接杆与所述连接块连接，导向杆另一端连接所述定位卡，且末端设有顶头；所述连接杆一端设有第一铰接孔，另一端设有第二铰接孔和第三铰接孔，第一铰接孔与所述连接块铰接，第二铰接孔与所述调整拨叉铰接；所述轴油桶与支撑杆固定板通过锁紧螺母固定；所述产品安装板上设有产品安装孔；

所述状态监控机构包括平行于所述第一立板的力传感器安装板，力传感器安装板设置在所述回位弹簧和所述转接板间，且套在所述直线轴承导向轴上，力传感器安装板与直线轴承导向轴滑动连接，力传感器安装板与所述转接板间设有限位块，限位块与力传感器安装板固定连接，力传感器安装板靠近第一立板一侧设有T型长滑槽，所述顶头嵌入T型长滑槽且与T型长滑槽滑动连接，T型长滑槽底部设有称重传感器，超薄气缸推动驱动杆平移时，驱动杆推动力传感器安装板挤压回位弹簧，称重传感器与所述顶头接触，超薄气缸拉动驱动杆返回时，所述回位弹簧推动力传感器安装板回位，且T型长滑槽拉动顶头回位；还包括位移传感器夹块，位移传感器夹块上设有第三滑块，第三滑块与所述导向柱滑动连接，位移传感器夹块上还设有位移传感器，位移传感器与所述第一滑块连接，测量第一滑块位移的距离。

本发明的有益效果是：

本发明提供一种用于电动助力器耐久性检测的电动助力器耐久性往复加载装置，给电动助力器提供一个往复加载的力，该加载装置可以根据产品需求来加载力和位移，满足多限位点控制，实现自由度可调。本发明能够模拟实车制动，用于电动助力器耐久性测试，使用电缸加载，能进行多限位控制，实现自由度可调，使用气缸承载，能够降低设备维护成本，运用气缸承受反作用力，减少电缸的损伤，延长机构的使用寿命，提高性价比，可以补充技术的空白。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明中执行机构的结构示意图；

图3为图1中A的局部放大示意图；

图4为图1中B的局部放大示意图；

图5本发明中连接杆的结构示意图；

图6为图1中C的局部放大示意图；

图7本发明中T型长滑槽的结构示意图；

图8本发明中位移传感器的装配图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

如图1所示，一种电动助力器耐久性往复加载装置，包括固定工装100、执行机构200、加载和承载机构300、传动机构400、状态监控机构500；

如图1、6所示，所述固定工装100包括底板101，底板101上间隔地设有第一立板102、第二立板103，第一立板102、第二立板103相互平行且均垂直于所述底板101；第一立板102、第二立板103间设有至少两根直线轴承导向轴104，各直线轴承导向轴104均垂直于第一立板102、第二立板103，直线轴承导向轴104两端分别通过定位套105与第一立板102、第二立板103固定连接；各直线轴承导向轴104邻近第一立板102一端套设有回位弹簧106；所述第一立板102内侧面还设有导向杆支撑杆107、导向柱108，导向杆支撑杆107、导向柱108均平行于直线轴承导向轴104，导向杆支撑杆107上滑动连接有第一滑块109，第一滑块109上安装有定位卡110；用于安装执行机构200、加载和承载机构300、传动机构400、状态监控机构500。

如图2、6所示，所述执行机构200包括固定板201、转接板202，固定板201、转接板202相互平行且通过多根支撑轴203固定连接，转接板202中部贯通有限位轴套204，限位轴套204垂直于转接板202，固定板201和转接板202间设有超薄气缸205，超薄气缸205安装在固定板201上，且其推杆同轴连接有驱动杆206，驱动杆206外设有凸起挡块，驱动杆206穿过所述限位轴套204且末端连接有橡胶块207；所述固定板201两端均设有直线轴承208，所述转接板202两端均设有与直线轴承208对应的无油衬套209，所述直线轴承导向轴103通过穿过直线轴承208、无油衬套209与执行机构200滑动连接；所述固定板201两端还设有定位孔210；用于给电动助力器提供一个往复加载的力。

如图3所示，所述加载和承载机构300包括电缸支架301，电缸支架301与所述第二立板103外侧面固定连接，电缸支架301上安装有电缸302，电缸302上设有伺服电机303，电缸302的输出端设有电缸推杆304，电缸推杆304平行于所述直线轴承导向轴104，电缸推杆304末端穿过第二立板103并与所述固定板201连接，推拉执行机构200沿直线轴承导向轴104滑行；还包括承载气缸305，承载气缸305数量为两个，且分别设置在电缸支架301两侧，承载气缸305的输出端设有气缸推杆306，气缸推杆306平行于所述电缸推杆304，气缸推杆306末端通过所述定位孔210固定在所述固定板201上，承载所述执行机构200。

如图4、5、6所示，所述传动机构400包括平行于所述第一立板102的支撑杆固定板401、产品安装板402，支撑杆固定板401、产品安装板402均平行于所述第一立板102，支撑杆固定板401、产品安装板402间通过多根安装板拉杆403固定连接，支撑杆固定板401和第一立板102间通过多根支撑杆404固定连接，支撑杆404、安装板拉杆403均平行于所述直线轴承导向轴104；安装板拉杆403上套设有第二滑块405，第二滑块405上安装有连接块406；支撑杆固定板401和第一立板102间还贯通有轴油桶407，轴油桶407平行于所述直线轴承导向轴104，轴油桶407内设有导向杆408，导向杆408一端连接有调整拨叉409，调整拨叉409通过连接杆410与所述连接块406连接，导向杆408另一端连接所述定位卡110，且末端设有顶头411；所述连接杆410一端设有第一铰接孔412，另一端设有第二铰接孔413和第三铰接孔414，第一铰接孔412与所述连接块406铰接，第二铰接孔413与所述调整拨叉409铰接；所述轴油桶407与支撑杆固定板401通过锁紧螺母415固定；所述产品安装板402上设有产品安装孔416，检测时，电动助力器的输入力推杆穿过产品安装孔416并与第三铰接孔414铰接；用于传递所述往复加载的力。

如图6、7、8所示，所述状态监控机构500包括平行于所述第一立板102的力传感器安装板501，力传感器安装板501设置在所述回位弹簧106和所述转接板202间，且套在所述直线轴承导向轴104上，力传感器安装板501与直线轴承导向轴104滑动连接，力传感器安装板501与所述转接板202间设有限位块502，限位块502与力传感器安装板501固定连接，限位块502数量为两个，且分别设置在力传感器安装板501两端，力传感器安装板501靠近第一立板102一侧设有T型长滑槽503，所述顶头411嵌入T型长滑槽503且与T型长滑槽503滑动连接，T型长滑槽503底部设有称重传感器504，超薄气缸205推动驱动杆206平移时，驱动杆206推动力传感器安装板501挤压回位弹簧106，称重传感器504与所述顶头411接触，超薄气缸205拉动驱动杆206返回时，所述回位弹簧106推动力传感器安装板501回位，且T型长滑槽503拉动顶头411回位；还包括位移传感器夹块505，位移传感器夹块505上设有第三滑块506，第三滑块506与所述导向柱108滑动连接，位移传感器夹块505上还设有位移传感器506，位移传感器506与所述第一滑块109连接，测量第一滑块109位移的距离。

执行机构200工作时，超薄气缸205的推杆推动力传感器安装板501挤压导向杆408，配合回位弹簧106的势能，使导向杆408沿轴油桶407做直线往复活动，导向杆408通过调整拨叉409带动连接杆410绕第一铰接孔412做弧线运动，模拟踩踏制动踏板的实际工况。

所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的范围。

Claims (1)

1.一种电动助力器耐久性往复加载装置，其特征在于，包括固定工装、执行机构、加载和承载机构、传动机构、状态监控机构；

所述固定工装包括底板，底板上间隔地设有第一立板、第二立板，第一立板、第二立板相互平行且均垂直于所述底板；第一立板、第二立板间设有至少两根直线轴承导向轴，各直线轴承导向轴均垂直于第一立板、第二立板，直线轴承导向轴两端分别通过定位套与第一立板、第二立板固定连接；各直线轴承导向轴邻近第一立板一端套设有回位弹簧；所述第一立板内侧面还设有导向杆支撑杆、导向柱，导向杆支撑杆、导向柱均平行于直线轴承导向轴，导向杆支撑杆上滑动连接有第一滑块，第一滑块上安装有定位卡；

所述执行机构包括固定板、转接板，固定板、转接板相互平行且通过多根支撑轴固定连接，转接板中部贯通有限位轴套，限位轴套垂直于转接板，固定板和转接板间设有超薄气缸，超薄气缸安装在固定板上，且其推杆同轴连接有驱动杆，驱动杆外设有凸起挡块，驱动杆穿过所述限位轴套且末端连接有橡胶块；所述固定板两端均设有直线轴承，所述转接板两端均设有与直线轴承对应的无油衬套，所述直线轴承导向轴通过穿过直线轴承、无油衬套与执行机构滑动连接；所述固定板两端还设有定位孔；

所述加载和承载机构包括电缸支架，电缸支架与所述第二立板外侧面固定连接，电缸支架上安装有电缸，电缸上设有伺服电机，电缸的输出端设有电缸推杆，电缸推杆平行于所述直线轴承导向轴，电缸推杆末端穿过第二立板并与所述固定板连接，推拉执行机构沿直线轴承导向轴滑行；还包括承载气缸，承载气缸数量为两个，且分别设置在电缸支架两侧，承载气缸的输出端设有气缸推杆，气缸推杆平行于所述电缸推杆，气缸推杆末端通过所述定位孔固定在所述固定板上，承载所述执行机构；

所述传动机构包括平行于所述第一立板的支撑杆固定板、产品安装板，支撑杆固定板、产品安装板均平行于所述第一立板，支撑杆固定板、产品安装板间通过多根安装板拉杆固定连接，支撑杆固定板和第一立板间通过多根支撑杆固定连接，支撑杆、安装板拉杆均平行于所述直线轴承导向轴；安装板拉杆上套设有第二滑块，第二滑块上安装有连接块；支撑杆固定板和第一立板间还贯通有轴油桶，轴油桶平行于所述直线轴承导向轴，轴油桶内设有导向杆，导向杆一端连接有调整拨叉，调整拨叉通过连接杆与所述连接块连接，导向杆另一端连接所述定位卡，且末端设有顶头；所述连接杆一端设有第一铰接孔，另一端设有第二铰接孔和第三铰接孔，第一铰接孔与所述连接块铰接，第二铰接孔与所述调整拨叉铰接；所述轴油桶与支撑杆固定板通过锁紧螺母固定；所述产品安装板上设有产品安装孔；

所述状态监控机构包括平行于所述第一立板的力传感器安装板，力传感器安装板设置在所述回位弹簧和所述转接板间，且套在所述直线轴承导向轴上，力传感器安装板与直线轴承导向轴滑动连接，力传感器安装板与所述转接板间设有限位块，限位块与力传感器安装板固定连接，力传感器安装板靠近第一立板一侧设有T型长滑槽，所述顶头嵌入T型长滑槽且与T型长滑槽滑动连接，T型长滑槽底部设有称重传感器，超薄气缸推动驱动杆平移时，驱动杆推动力传感器安装板挤压回位弹簧，称重传感器与所述顶头接触，超薄气缸拉动驱动杆返回时，所述回位弹簧推动力传感器安装板回位，且T型长滑槽拉动顶头回位；还包括位移传感器夹块，位移传感器夹块上设有第三滑块，第三滑块与所述导向柱滑动连接，位移传感器夹块上还设有位移传感器，位移传感器与所述第一滑块连接，测量第一滑块位移的距离。