[發明專利]一種盤式制動器溫度場及熱彈性變形測試裝置

有效

• 申請號: 201110229888.2
• 申請日: 2011-08-11
• 公開（公告）號: CN102288404A
• 公開（公告）日: 2011-12-21
• 發明（設計）人: 昝建明;張劍;應華飛;孟得建;許春鐵
• 申請（專利權）人: 重慶長安汽車股份有限公司
• 主分類號: G01M13/00
• 分類號: G01M13/00;G01K7/02;G01K1/14;G01B21/00
• 代理公司: 重慶華科專利事務所 50123
• 代理人: 康海燕

技術領域

本發明屬于一種測試裝置，具體涉及一種盤式制動器溫度場及熱彈性變形測試裝置。

背景技術

盤式制動器具有散熱快、重量輕、構造簡單、調整方便、制動效能穩定和熱穩定性好等優點而廣泛應用于轎車、貨車和重型載貨車等車輛上。由于制動盤通風槽和內外壁厚度不相等的結構特征以及各種摩擦和熱量的相互作用，盤式制動器瞬態溫度、法向應力及熱彈性變形之間存在著復雜的耦合關系，而盤式制動器的溫度場分布特性和熱彈性變形的測量，對制動抖動、制動尖叫、制動磨損和制動器熱不穩定性等研究具有重要的價值。目前，紅外線成像儀之類的設備可測量某一時刻制動盤盤面的溫度分布，但響應速度較慢，尚不能滿足制動全過程中制動盤盤面溫度分布測量的需要，而多普勒測振儀和光斑測振儀之類的設備可精確測量制動盤振動特性，進而轉化為盤面位移變化，但其價格昂貴，不具備廣泛應用的特點。

發明內容

本發明的目的是提供一種價格低廉且能夠快速響應測試的盤式制動器溫度場及熱彈性變形測試裝置，以實現對盤式制動器的表面溫度和熱彈性變形的制動全過程測試和快速響應測試。

本發明的技術方案如下：

一種盤式制動器溫度場及熱彈性變形測試裝置，其包括測試系統和支撐系統，所述測試系統包括非接觸式位移計、非接觸式位移計安裝支架、熱電偶和熱電偶安裝支架；所述非接觸式位移計通過非接觸式位移計安裝支架對稱分布在制動盤的兩側，且在除安裝制動鉗的位置之外沿制動盤圓周方向均勻分布，并與制動盤保持間距；所述熱電偶通過熱電偶安裝支架對稱分布在制動盤的兩側，且在除安裝制動鉗的位置之外沿制動盤圓周方向均勻分布，并與制動盤保持接觸；所述非接觸式位移計安裝支架和熱電偶安裝支架安裝在支撐系統上。采用以上簡單傳感器和支撐結構進行合理組合，可以實現對盤式制動器的表面溫度和熱彈性變形的制動全過程測試和快速響應測試。

進一步，所述裝置還包括有定位系統，所述定位系統包括定位齒盤和定位圓盤，定位圓盤與制動盤的中心孔間隙配合，定位齒盤與定位圓盤中心孔通過螺栓連接；所述非接觸式位移計安裝支架和熱電偶安裝支架分別與定位齒盤上的齒配合進行定位。該定位系統可以對測試系統進行更精確的定位，提高整個測試系統的準確度。具體在試驗時，應先拆除定位裝置，從而減輕測試裝置重量及避免定位裝置振動對測試裝置的干擾。

進一步，所述非接觸式位移計安裝支架和熱電偶安裝支架均為叉頭式，具有多個，且分別叉在制動盤兩側，叉頭一端固定在支撐系統上，另一端與定位齒盤上的齒配合進行定位。這種支架結構簡單，安裝方便。

另外，叉頭的兩叉指上對稱分布有安裝孔，安裝固定非接觸式位移計或熱電偶，這種安裝方式更加牢固，方便。

熱電偶的具體采用以下安裝結構，可以更好地保證其余制動盤盤面的接觸。熱電偶與制動盤接觸的一端穿過叉指的安裝孔，其上裝配有熱電偶保護頭套，熱電偶保護頭套一側設有壓縮彈簧，壓縮彈簧由熱電偶安裝支架蓋板壓縮將熱電偶壓觸在制動盤盤面上，所述熱電偶安裝支架蓋板固定在叉指上。

非接觸式位移計安裝在熱電偶安裝支架的叉指上的安裝孔中，并由螺母鎖緊，這種安裝形式簡單、方便。

進一步，支撐系統由安裝支架固定裝置和支架組成，非接觸式位移計安裝支架和熱電偶安裝支架的一端安裝在安裝支架固定裝置上，安裝支架固定裝置又與支架之間連接固定。將安裝支架固定裝置與支架分開，方便各自的生產制造，并且方便非接觸式位移計安裝支架和熱電偶安裝支架的安裝。

而為了避免制動器的臺架的震動對測試裝置的干擾，最好將支架固定在與制動器安裝底座分離的一個安裝底座上。

有上述結構可見，本測試裝置具有以下優點：

1、能實現溫度場快速測量：利用熱電偶精度高、響應速度快的特性，將其通過熱電偶安裝支架以一定的弧度分布在制動盤的圓周上，制動盤每旋轉一周，可實現制動盤兩側處于熱電偶安裝支架安裝位置處的表面溫度的多次測量；同時，制動鉗兩側分布也有熱電偶安裝支架，其上安裝的熱電偶可測量制動盤進出摩擦區域的溫度，這對盤式制動器熱-機耦合研究具有重要意義。

2、能實現熱彈性變形快速測量：利用非接觸式位移計精度高、響應速度快的特性，將其通過非接觸式位移計安裝支架以一定的弧度分布在制動盤的圓周上，制動盤每旋轉一周，可實現制動盤兩側處于非接觸式位移計安裝支架安裝位置處的表面溫度的多次測量。