专利名称：双腔双回路式制动液性能模拟试验主缸的制作方法
技术领域：
双腔双回路式制动液性能模拟试验主缸技术领域本发明涉及一种双腔双回路式制动液性能模拟试验主缸，属于制 动液性能模拟台架试验技术领域。主要解决了原来在台架试验过程中， 由于主缸皮碗易破损，而必须通过频繁更换主缸皮碗才能完成试验， 以及由于主缸活塞偏磨而不能重复使用等问题。
技术背景制动液是汽车液压制动系统中极其关键的保安件，它性能的好坏 与人们的生命和财产息息相关。尽管对制动液进行理化分析和静态试验能检测出其部分质量指标，但按照GB12981-2003《机动车辆制动液》 标准的要求，还必须通过制动液性能模拟台架试验才能全面、客观的 反映制动液在高温度、高压力工况下，对制动系统内部各种材料的适 应能为。我公司自制的汽车制动液性能模拟试验台架，能够模拟汽车在高 温环境和恶劣道路的行驶条件下，作85000次急刹车(相当于行驶6 万公里)的苛刻试验。其输出制动力的试验主缸，采用的是满足当时 要求的单腔单回路设计，它的技术水平和安全性能较低，在试验过程 中表现为制动皮碗易破损、制动中产生爬行、使用周期短等问题， 其结果反映在行驶的车辆上会引起制动不良，更有甚者将会失去制动， 这对道路交通安全造成严重的危害，而且频繁更换制动主缸也会增加 用户的使用成本。制动液性能模拟试验台架由工作单元、气动电控单元、推力机构 三大部分组成，在工作单元中承担制动力输出的试验主缸，在试验过 程中存在着一些问题1.试验中需要停机更换主缸皮碗，试验不连续影响了试验结果的准确。当试验温度达到120'C时，在试验冲程运动至4万次左右主缸 皮碗就会破裂。停机拆检制动主缸、活塞的磨损状况，发现活塞径向 磨损不一致形成了椭圆，显然试验中存在着偏磨现象。分析原因，发 现是由于活塞尾部凹槽(由铸造成形)的中心线与活塞外圆不同轴， 导致制动推杆推动活塞做往复运动时，在同一位置重复摩擦，而造成 活塞和主缸内壁的偏磨。由于活塞的偏磨，使活塞与主缸内壁的间隙 增大，在活塞完成作冲程动作时，会剪切皮碗根部，造成了皮碗的破 裂。2 .试验后期出现活塞工作爬行的现象，试验工况不稳定。 测量发现主缸活塞和皮碗轴向尺寸较大，使其与缸壁的接触面积
大，摩擦力也增加。由于试验后期活塞的偏磨更为严重，活塞与主缸 壁的间隙也更大，当制动作用产生阻力时，会使活塞与主缸壁产生一 个角度，直接导致了活塞工作出现爬行的现象。3.由于试验主缸为单腔单回路，其皮碗一但破损，试验将无法继 续进行，需要更换皮碗才能完成试验，造成了试验结果的准确性不高； 当作下一轮试验时，还需要更换活塞，又增加试验时间和成本。经检索，中国专利申请02235358. 5的"新型液压制动主缸总成" 给出一种在主缸内腔设置双活塞的结构，以便提高液压制动主缸内活 塞核皮碗的寿命。该专利仅给出"在第一活塞与第二活塞之间的台阶 轴上安装有弹簧，两活塞与皮碗之间的缸体上有流量通路。"即缸体内 设置两套活塞和皮碗，两套活塞和皮碗之间有复位弹簧，缸体上有两 组进液口和出液口分别对应两套活塞和皮碗。但是，上述结构无法用 于汽车制动液性能模拟试验台架。 发明内容本发明的目的是设计一种双腔双回路式制动液性能模拟试验主 缸，在不改变原汽车制动液性能模拟试验台架结构和确保活塞行程不 变的条件下，装入两套活塞和皮碗，将缸体内分为两个工作腔，并且 将两个工作腔的进、出液口连通，与模拟试验台架结构相匹配，使两 套活塞和皮碗可以同时进行工作。本发明的技术方案本发明的双腔双回路式制动液性能模拟试验 主缸包括缸体，缸体内设置两套活塞和皮碗、复位弹簧，缸体上对应 两套活塞和皮碗的进液口、出液口，两套活塞和皮碗之间有复位缓冲 弹簧，缸体上的两个进液口与进液联通器上的两个出液口对应连通， 进液联通器上的两个出液口之间在进液联通器内连通后与一个外部进 液口连通；缸体上的两个出液口与出液联通器的两个进液口对应连通， 出液联通器上的两个进液口之间在出液联通器内连通后与一个外部出 液口连通。所述的双腔双回路式制动液性能模拟试验主缸，进液联通器2包 括连接台2.0和两个回流螺栓4，连接台2.0内有横向连通孔2. 1，横 向连通孔2. 1与连接台2. 0上的外部进液口 2. 2连通，连接台2. 0上 的连通孔2. 1两端处有竖直孔2. 3，两个回流螺栓4穿过竖直孔2. 3 并与竖直孔2. 3密封接触；回流螺栓4内有T形孔4. 1， T形孔4. 1 的竖直孔是对应缸体上的进液口 1. 1和1. 2的连通孔，T形孔4. 1的 横向孔是与连接台内的横向连通孔2. 1连通的孔，回流螺栓4下段有 螺纹4. 2与缸体上的两个进液口 1. 1和1. 2处的螺纹1. 5匹配连接。所述的双腔双回路式制动液性能模拟试验主缸，出液联通器包括 连接台3. 0和两个回流螺栓4，连接台3. 0内有横向连通孔3. 1，横向 连通孔3. 1与连接台3. 0上的进液口 3. 2连通，连接台3. 0上的连通 孔3. 1两端处有竖直孔3. 3，两个回流螺栓4穿过竖直孔3. 3并与竖
直孔3. 3密封接触；回流螺栓4内有T形孔4. 1， T形孔4. 1的竖直孔 是对应缸体上的出液口 1. 3和1. 4的连通孔，T形孔4. 1的横向孔是 与连接台内的横向连通孔3. 1连通的孔，回流螺栓4下段有螺纹4. 2 与缸体上的两个出液口 1. 3和1. 4处的螺纹1. 5匹配连接。所述的双腔双回路式制动液性能模拟试验主缸，回流螺栓的螺帽 下和连接台与缸体结合处各设一个密封圈，连接台与缸体结合面设有 密封垫圈。本发明采用双腔双回路设计的主缸，将缸体分为两个腔，分别由 两套活塞和皮碗同时进行工作。同时，设计了进、出液联通器确保了 试液既能同时进、出主缸，将主缸的两个进、出液口分别汇集成一个， 将试液既能通过二个进液口同时分配给主缸，也能从二个主缸出液口 中同时压出。本发明的优点本实用新型使试验缸体内置两套活塞和皮碗得以 实现，这种结构把原有一套活塞和皮碗承担的负荷，分担由两套活塞 和皮碗共同分担，提高了活塞和皮碗的使用寿命； 一旦某一套活塞或 皮碗损坏，另一套还可继续工作，保险系数增高，试验不会中断，试 验数据稳定可靠，其试验数据更具权威性，对制动液使用性能的评价 结果更为准确，并且大大提高了主缸活塞的使用率，节省了费用和工 时。两套活塞和皮碗之间有复位缓冲弹簧两活塞之间在台架制动力推 杆作用时处于一种柔性连接状态，减轻活塞与缸体内壁的摩擦，使两 套活塞的受力均匀。设计的进、出液联通器可在不改变原汽车制动液性能模拟试验台 架结构和确保活塞行程不变的条件下，在对原台架其它部分不进行改 动的前提下，设计了缸体的进、出液口联通器，将原来的两个进、出 液口分别汇集成一个，将试液既能通过二个入口同时分配给缸体，也 能从二个缸体出口中同时压出，达到试验要求的密封效果。将联通器设计成连接台与回流螺栓的组合，使联通器与缸体之间 密封良好，又能保证它方便的拆装。采用双环密封保护设计，使制动 液进、出液联通器和缸体时不发生泄漏。
图1是实用新型的总体结构示意图。 图2是图1的A-A剖视图。 图3是缸体部分结构示意图。 图4是图3的A-A剖视图。 图5是进液联通器的连接台剖视图。 图6是出液联通器的连接台剖视图。 图7是联通器的回流螺栓剖视图。
具体实施方式
如图1、图2:本发明的双腔双回路式制动液性能模拟试验主缸包 括缸体1，缸体内的活塞腔1. 0，缸体1内设置两套活塞和皮碗5和6， 复位弹簧7，两套活塞和皮碗之间有复位弹簧7. 1，缸体1上有两组进 液口 1. 1、 1. 2和出液口 1. 3、 1. 4分别对应两套活塞5. 1、 6. 1和皮碗 5.2、 6.2。缸体1上的两个进液口 1. 1、 1. 2与进液联通器2的两个出液口对 应连通，进液联通器2包括连接台2. 0和两个回流螺栓4，连接台2. 0 内有横向连通孔2. 1，横向连通孔2. 1与连接台2. 0上的进液口 2. 2 连通，连接台2.0上的连通孔2. l两端处有竖直孔2.3，两个回流螺 栓4穿过竖直孔2. 3并与竖直孔2. 3密封接触；回流螺栓4内有T形 孔4. 1， T形孔4. 1的竖直孔是对应缸体上的进液口 1. 1和1. 2的连通 孔，T形孔4. 1的横向孔是与连接台内的横向连通孔2. 1连通的孔， 回流螺栓4穿过连接台2. 0上的孔2. 3，通过回流螺栓4下段的螺纹 4. 2与缸体上的两个进液口 1. 1和1. 2处的螺纹连接。进液联通器2 上的两个出液口之间在进液联通器内连通后对外一个进液口 。这样， 缸体上的两个进液口 1. 1、 1. 2与进液联通器的两个出液口 4. 1对应连 通，出液联通器上的两个出液口 4. 1之间在进液联通器内由横向连通 孔2. 1连通后对外一个进液口 2. 2。同理，出液联通器包括连接台3和两个回流螺栓4，连接台3内 有横向连通孔3. 1，横向连通孔3. 1与连接台3上的进液口 3. 2连通， 连接台3. 0上的连通孔3. 1两端处有竖直孔3. 3，两个回流螺栓4穿 过竖直孔2. 3并与竖直孔2. 3密封接触；回流螺栓4内有T形孔4. 1， T形孔4. 1的竖直孔是对应缸体上的出液口 1.3和1.4的连通孔，T 形孔4. 1的横向孔是与连接台内的横向连通孔3. 1连通的孔，回流螺 栓4穿过连接台3上的孔3. 3，通过回流螺栓4下段的螺纹4. 2与缸 体上的两个出液口 1. 3和1. 4处的螺纹匹配连接。为了使制动液进、出液联通器和缸体不发生泄漏。采用双环密封 保护设计，回流螺栓4的螺帽下和连接台与缸体结合处各设一个密封 圈9 (采用氟橡胶这种耐高温、高压，制动液浸泡不易变形的高分子 材料加工)，连接台与缸体结合面设有密封垫圈10。 11是限位卡簧。图3、图4是缸体部分结构示意图。缸体1上的两个进液口 1. 1、 1. 2和出液口 1. 3和1. 4。两个进液 口 1. 1、1. 2和出液口 1. 3和1. 4处有内螺纹1. 5是与回流螺栓4下段 的螺纹4.2匹配的连接孔。两套活塞5. 1、 6. l和皮碗5.2、 6.2。复 位弹簧7，两套活塞和皮碗之间有复位缓冲弹簧7.1。复位缓冲弹簧 7. 1能够使活塞5和6之间在台架制动力推杆作用时处于一种柔性连 接状态，减轻活塞与缸体内壁的摩擦，使两套活塞的受力均匀。图5是进液联通器的连接台剖视图连接台2. 0内有横向连通孔2. 1，橫向连通孔2. 1与连接台2. 0
上的进液口2.2连通，进液口 2.2也是本实用新型的进液口。进液联 通器的进液口 2. 2垂直于横向连通孔2. 1，是为了适应试验台的结构 要求。连接台2. 0上的连通孔2. 1两端处有竖直孔2. 3，孔2. 3是回 流螺栓4安装孔。图6是出液联通器的连接台剖视图。连接台3. 0内有横向连通孔3. 1，横向连通孔3. 1与连接台3. 0 上的出液口3.2连通，出液口 3.2也是本实用新型的出液口。出液联 通器的出液口 3. 2与横向连通孔3. 1平行，是为了适应试验台的结构 要求。连接台3. 0上的连通孔3. 1两端处有竖直孔3. 3，孔3. 3是回 流螺栓4安装孔。图7是联通器的回流螺栓剖视图回流螺栓4内有T形孔4. 1， T形孔4. 1的竖直孔是对应缸体上的 进液口或出液口的连通孔，T形孔4.1的横向孔是与连接台内的横向 连通孔2. 1连通的孔。回流螺栓4下段有螺纹4. 2，是与缸体上螺纹 1.5匹配连接用的。9是密封圈。本实用新型按照国标GB12981-2003的规定，制动液性能模拟台架 的工作压力为6. 86±0. 34MPa设计。为了使联通器与缸体之间密封， 又能保证它方便的拆装。在对原台架其它部分不进行改动的前提下， 设计了缸体的进、出液口联通器，将原来的两个进、出液口分别汇集 成一个，将试液既能通过二个入口同时分配给缸体，也能从二个缸体 出口中同时压出，达到试验要求的密封效果。在定位磨削加工缸体的双进、出液端面时，要控制好两个面的平 面度和与缸体轴线的平行度，从而为提高系统的密封性能打好基础。其次，提高联通器底面表面粗糙度和其与进液口轴心垂直度，来 确保系统的密封和进液的通畅，达到试验规定的进、出液要求。 工作过程1、 制动液由进液口 2.2进如进液联通器2，分别从两个进液口 1.1、 1.2进入缸体内腔，进液口 1.1及1.2都包括两个小孔，这时 两个进液口 1. 1、 1. 2的两个小孔分别位于活塞5. 1和6. 1的两侧(见 图1、图3);2、 当活塞5. 1受到台架制动力推杆的作用作轴向运动时，挤压 复位弹簧7. 1，推动活塞6. l也同时作轴向运动，将制动液由腔体内 分别从两个出液口1.3、 1.4压到出液联通器3，由出液联通器汇集， 从出液口 3. 2送往台架的各个轮缸。台架制动力推杆的工作行程是根据系统压力变化自动调节的，所 以这时活塞5. 1和6. 1在工作状态时工作面的位置也是变化的(活塞 5.1工作面的位置就是台架制动力推杆的工作行程的距离，而活塞 6. 1工作面的位置随着工作行程变化而改变)。
当台架制动力推杆退回时，台架轮缸内的制动液受蝶形复位弹簧作用，将制动液压回试验主缸，这时活塞5. 1和6. 1受缸体内复位弹 簧和制动液的压力返回到初始状态。本发明的核心是采用双腔双回路设计的主缸，将缸体分为两个 腔，分别由两套活塞和皮碗同时进行工作。因此，凡是采用双腔双回 路设计的制动液性能模拟试验主缸的，均属于本发明的保护范围。
权利要求1.一种双腔双回路式制动液性能模拟试验主缸，包括缸体，缸体内设置两套活塞和皮碗、复位弹簧，缸体上对应两套活塞和皮碗的进液口、出液口，两套活塞和皮碗之间有复位缓冲弹簧，其特征在于缸体上的两个进液口与进液联通器上的两个出液口对应连通，进液联通器上的两个出液口之间在进液联通器内连通后与一个外部进液口连通；缸体上的两个出液口与出液联通器的两个进液口对应连通，出液联通器上的两个进液口之间在出液联通器内连通后与一个外部出液口连通。
2. 根据权利要求1所述的双腔双回路式制动液性能模拟试验主 缸，其特征在于进液联通器(2)包括连接台(2.0)和两个回流螺 栓(4)，连接台(2.0)内有横向连通孔(2.1)，横向连通孔(2.1) 与连接台(2.0)上的外部进液口 (2.2)连通，连接台(2.0)上的连 通孔(2. 1)两端处有竖直孔(2. 3)，两个回流螺栓4穿过竖直孔(2. 3) 并与竖直孔(2.3)密封接触；回流螺栓(4)内有T形孔(4.1)， T 形孔(4. 1)的竖直孔是对应缸体上的进液口 (1. 1)禾B (1.2)的连通 孔，T形孔(4.1)的横向孔是与连接台内的横向连通孔(2.1)连通 的孔，回流螺栓(4)下段有螺纹(4. 2)与缸体上的两个进液口 (1. 1) 和(1.2)处的螺纹(1.5)匹配连接。
3. 根据权利要求1或2所述的双腔双回路式制动液性能模拟试验 主缸，其特征在于出液联通器包括连接台(3. 0 )和两个回流螺栓(4)， 连接台(3.0)内有横向连通孔(3.1)，横向连通孔(3.1)与连接台(3.0) 上的进液口 (3.2)连通，连接台(3.0)上的连通孔(3.1) 两端处有竖直孔(3.3)，两个回流螺栓(4)穿过竖直孔(3.3)并与 竖直孔(3. 3)密封接触；回流螺栓(4)内有T形孔(4. 1)， T形孔(4.1) 的竖直孔是对应缸体上的出液口 (1.3)和(1.4)的连通孔， T形孔(4.1)的横向孔是与连接台内的横向连通孔(3.1)连通的孔， 回流螺栓(4)下段有螺纹(4. 2)与缸体上的两个出液口 ( 1. 3)和(1. 4) 处的螺纹(1.5)匹配连接。
4. 根据权利要求2所述的双腔双回路式制动液性能模拟试验主 缸，其特征在于回流螺栓的螺帽下和连接台与缸体结合处各设一个 密封圈，连接台与缸体结合面设有密封垫圈。
5. 根据权利要求3所述的双腔双回路式制动液性能模拟试验主 缸，其特征在于回流螺栓的螺帽下和连接台与缸体结合处各设一个 密封圈，连接台与缸体结合面设有密封垫圈。
专利摘要本实用新型提供一种双腔双回路式制动液性能模拟试验主缸，包缸体内设置两套活塞和皮碗、复位弹簧，缸体上对应两套活塞和皮碗的进液口、出液口，两套活塞和皮碗之间有复位缓冲弹簧，其特征在于缸体上的两个进液口与进液联通器上的两个出液口对应连通，进液联通器上的两个出液口之间在进液联通器内连通后与一个外部进液口连通；缸体上的两个出液口与出液联通器的两个进液口对应连通，出液联通器上的两个进液口之间在出液联通器内连通后与一个外部出液口连通。进、出液联通器可在不改变原汽车制动液性能模拟试验台架结构和确保活塞行程不变的条件下，将试液通过一个入口同时分配给缸体内的两个腔，将两个出液口的试液汇集到一个出液口排出。
文档编号G01N33/00GK201034995SQ20072008483
公开日2008年3月12日 申请日期2007年5月24日 优先权日2007年5月24日
发明者郑洪源 申请人:东风汽车有限公司