[发明专利]汽车液压助力转向器可靠性试验台及程控试验方法

说明书

(一)技术领域：本发明涉及汽车液压助力转向器可靠性试验台，属设备测试类(G01M)。

(二)背景技术：

汽车动力转向器是汽车的关键部件。对动力转向器产品进行性能测试是一个重要的项目，国内许多机构都对液压转向器试验台系统有所研究，其产品各有特点：中国计量学院的试验台系统，能实现以下的功能：转向器空载总圈数和空载力矩、转向器满负载时输入轴力矩、自由间隙测定、转向器灵敏度和力特性、转向器的回正能力等，试验台设计布局接近实际，但施加的负载是固定的简单负载，模拟效果比较小。华东交通大学的试验台系统，结构较简单，采用PLC控制，可靠性较高，但对负载的模拟较简单，且采用PLC的成本相对较高。可见国内的转向器测试系统研究都偏重总体性能测试。结构上多采用模拟规律的负载，对路面模拟有限。

中国专利申请：‘汽车转向器总成变负荷实验台系统’专利申请号：02109786.0，负载大小由转向器输入端加载箱来完成，加载箱是通过一个扭矩弹簧来模拟轮胎的扭矩力，此种模拟不适合输入端没有传感器表示扭矩大小的系统，同时不能通过对输出端负载的控制实现对输入端的性能测试。

中国专利：‘汽车液压助力转向器耐久性实验装置’ZL200820088910.X转向器输入端直接由电机连接，液压助力的液压系统直接由油泵电机控制，阻力模拟主要由一组对称的气缸完成，增加一对行程开关实现气缸推杆的换向。此装置只能完成耐久性试验一项测试，且没有路面不平振动模拟系统。

(三)发明内容：

本发明提供的汽车液压助力转向器可靠性试验台及程控试验方法，其目的是提供一个试验台能完成可靠性试验标准中的全部试验，且具有真实的路面不平模拟变荷系统、优化的使用、安装等性能。

技术方案如下：

汽车液压助力转向器可靠性试验台，在试验台上能完成疲劳试验、磨损试验、强制转向实验，逆向超载和超压试验，其特征是：该试验台设有：

A)转向器输入系统，是提供模拟输入信号和输入端的驱动的机械系统，有顺次传动连接的伺服电机、减速器和万向节；万向节输出端与转向器输入端连接；转向器与水平方向保持倾斜；减速器和万向节间用联轴器连接；B)转向器输出系统是在转向器实验中提供模拟输出信号、提供输出端的驱动和负载的机械系统：设有一个双作用直线液压缸；此液压缸由相互密封隔离的前方油缸和后方隔离室组成，油缸内有固定于活塞向前伸出油缸的前杆和向后伸出至隔离室的后杆；前杆前端装有拉压力传感器，并通过前端的带第一关节轴承的联轴器与转向器输出端摇臂连接；转向器输出端按试验需要配设限位挡块；C)汽车模拟振动系统是在疲劳、磨损和强制转向试验中模拟汽车的振动：在液压缸缸体末端设计有耳内孔，耳内孔中安装第二关节轴承，第二关节轴承内装固定安装于偏心轴外的偏心套，偏心轴与变频电机输出端传动连接；

D)支撑系统：在基础台上固定有支撑伺服电机和减速器的升降台、支撑转向器的支架、支撑偏心轴的轴承座；E)电控系统设有控机和系统软件，用以控制伺服电机、液压系统电磁阀、转向器、拉压力传感器以及变频电机；F)液压系统设有转向器回路和输出液压回路；输出液压回路包括的双作用直线液压缸、液压泵、换向用三位四通电磁阀和与此电磁阀相配合的两个节流阀，并配置电控系统形成输出系统的驱动和负载模拟装置。

上述试验台的程控试验方法，其特征是该方法为用DMA方式进行多线程模拟量的同步采集方法；工控机用计算机语言编写程序，程控试验方法有如下步骤：1)开始；2)初始化：同时进行包括连续和点动控制的手动控制的设置；3)自动检测：包括检测硬件是否准备好；3)试验步骤：包括进行要求的五个实验；4)执行试验动作：设有用于控制双作用直线液压缸缓冲冲击力的补偿修正程序；5)采集数据：设定的采样速率至少达到100次/秒；6)是否到极值：判断采集数据压力、扭矩是否到极值，若未到，回到采集数据继续采集；7)试验完成：判断试验是否完成；若未完成。再返回到执行试验动作；8)保存绘制图形；9)退出系统；10)结束。

上述各系统的具体结构在后面结合附图详述。

本发明的有益效果：

1)本发明提供的一个融合了电气、机械及液压技术的转向器可靠性测试的专用试验平台，可以完成可靠性试验标准中的五项试验(见表1)，实现了系统的多功能。表1是按照QC/T529《汽车动力转向器总成台架试验方法》及QC/T530《汽车动力转向器总成技术条件》标准要求的可靠性试验的五项试验及本发明中所用系统。表1