专利名称：转向器试验台自动驱动及控制系统的制作方法
技术领域：
本实用新型专利关于一种转向器试验台自动驱动及控制系统，是 一种能够自动控制转向器试验台对不同型号的转向器进行耐久试验， 可实现变转角循环(大、小循环)不断往复运动的转向器试验台自动 驱动及控制系统。
背景技术：
转向器试验台是汽车转向器性能测试和耐久试验必不可少的设 备，通常由驱动装置、加载装置、控制装置、测试和数据采集处理装
置几部分组成。常规的转向器试验台应具有以下功能
1) 以一定的速度驱动转向器输入轴做正、反向往复运转；
2) 往复旋转的角度应能根据需要进行调整；
3) 每经过一个循环之后能重新回到中立位置。 转向器耐久试验台一般采用电机或液压马达作为动力，通过某种
运动机构将电机的旋转运动转换成转向器输入轴的往复摆动。常规的 转向器试验台正、反向往复摆动的转角范围，通常有机构调节式和位 置调节式两种调整方式。
但是，在耐久试验过程中，由于转向器型号不同，输入轴总回转 圈数不同。因而，每做一次试验都要通过一定的机构调整输入轴转角 范围，给试验带来很多不便，而且精度比较低。
另外，对有些转向器的耐久试验，要求输入轴自中立位置正转和 反转，每转动10个小循环(± 180° )后，进行一个大循环(自中立 位置至左、右死点的90%)。如此反复循环，使得试验中输入轴转角 范围呈周期性变化(即变转角大、小循环)。而且，不同型号的汽车 转向器，其大、小循环试-验要求的转角范围并不一样，大、小循环试 验的次数也各不相同。然而，目前现有转向器试验台通常是通过机构 调节式和位置调节式两种方式，进行相应的人工调整以适用不同类型转向器的试-睑要求，无法自动控制完成上述功能。 专利内容
本实用新型专利内容是关于转向器综合试验台自动驱动及控制 系统，功能是对转向器进行各种试验，以检测转向器是否满足相关标 准的要求。采用自动驱动及控制系统可以很方便地满足不同转向器试
验的要求，减少安装次数，提高效率和试验精度。本系统主要包括 液压马达和减速器组成的驱动系统、光电编码器构成的测试和反馈系 统、可编程控制器(PLC)构成的控制系统、电磁换向阀组成的执行机 构。液压马达经减速器与转向器的输入轴相联，驱动转向器输入轴做 正、反向转动；光电编码器与转向器输入轴联接，测量转向器输入轴 的转角并反馈到可编程控制器；大、小循环转角等参数由拨码开关输 入可编程控制器，利用可编程控制器的高速记数和区间比较功能控制 电磁换向阀的闭合，从而实现对转向器试验台的自动控制。
本实用新型专利的目的在于提供一种转向器试验台自动驱动及 控制系统，针对不同型号的转向器，只要输入预设的相关实验参数， 即能自动控制转向器试验台完成变转角大、小循环等转向器耐久试 验。
本实用新型专利的技术要点是提供一种转向器试验台自动驱动 及控制系统。该系统包括光电编码器、可编程控制器、执行装置以及 驱动装置。其中，光电编码器检测待测转向器输入轴的转角信号并反 馈至可编程控制器；可编程控制器接收光电编码器发来的转向器输入 轴的旋转角度信号，通过控制电磁换向阀的通断来控制液压马达的转 动及转向，并通过减速器带动待测转向器输入轴作正、反向往复运动， 并按照设定的程序进行大、小循环变动，对待测转向器进行相应的试 验。执行装置为电磁换向岡，电磁换向阀包括正转电磁铁和反转电磁 铁。驱动装置包括液压马达和减速器，减速器的输出轴与待测转向器 的输入轴相联，驱动转向器运转。
系统还包括手动转向控制装置，它与可编程控制器相联，通过手 控装置也可控待测转向器的运行。手动转向控制装置包括手动正转和 反转装置，主要用于试验前的安装调试。
图l是本专利转向器试验台驱动及控制系统基本构成示意图； 图2是本专利转向器试验台自动控制系统硬件构成示意图； 图3是本专利试验工作过程流程示意图
具体实施方式
现结合说明书附图，对本实用新型专利转向器试l^台自动驱动及 控制系统作进一步详细说明。
本实用新型专利转向器试验台驱动及控制系统基本构成如图1所 示，该自动驱动及控制系统包括可编程控制器l、光电编码器2、待测 转向器3、减速器4、液压马达5、电磁换向阀6、油箱7、油泵8。
可编程控制器1为中央控制装置；电磁换向阀6用于控制液压马 达5的转动；液压马达5的输出轴与减速器4的输入轴相连；光电编 码器2安装在减速器4的输出轴上，与之同步转动；减速器4的输出 轴与待测转向器3的输入轴相联，驱动转向器运行；光电编码器2用 于测量转向器转角，并将转角信号反馈给可编程控制器l;可编程控 制器1接收到光电编码器2发来的转向器输入轴旋转角度信号后，向 执行机构电磁换向阀6发出指令，通过电磁换向阀6控制驱动装置液 压马达5和减速器4的转动角度及转动方向，使待测转向器3按照设 定的转角及转动方向运行。
本实用新型专利转向器试验台自动控制系统硬件构成如图2所 示，它包括滤清器警报9、手动正反转运行装置10、限位保护开关 11、拨码开关12、循环次数显示13。滤清器警报9用于在试验出现 异常情况时发出相应的警报信号；手动正反转运行装置10包括手动 正转运行装置和手动反转运行装置，在安装调试时使用；限位保护开 关11可避免转向器输入轴的转动超过最大转角，对转向器起到保护 作用；循环次数显示装置13用于显示试验循环数据。试验前通过拨码开关12向可编程控制器1输入小循环转角范围 值nl、大循环转角范围值n2、试验总循环次数M1等参数，M=M1/10。 试验工作过程流程如图3所示。
试验开始后，系统对小循环变量I进行自动加法计数，当小循环 变量I小于预设的小循环次数10时，将待测转向器的转角值n设为 小循环转角值nl，自动进行小循环试验；若小循环变量I大于预设 的小循环次数10时，将待测转向器转角值n设为大循环转角值n2 ， 进入大循环试验过程。进入大循环试验后，先对小循环变量I进行清 零，再对大循环变量J进行自动加法计数，当大循环变量J小于预设 的大循环次数M时，返回重新进行小循环试验，当大循环变量J大于 预设的大循环次数M时，停机结束试验。
这里需要补充说明的是，不能用电磁换向阀6通断电的时间的长 短来控制转向器转动的角度.原因是即使电磁换向阀6电磁铁的通、 断电时间相同，由于换向阀内油道的微观不对称性及液压马达正、反 转动滞后量的差异等因素，会造成液压马达正反转动量的不均衡，使 得转向器正转和反转角度不相等，在经过若干个循环之后，转向器的 中立位置会跑偏，因此不能用电磁阀通断电的时间的长短来控制转向 器转动的角度，而必须用转向器输入轴的实际位置信号来进行控制。
本实用新型专利自动驱动及控制系统适用于汽车、工程机械、轮 式拖拉机装配的各种型号的动力、全液压及机械转向器试验，适用性 广，控制精度高，是车辆转向器试验必不可少的装置，具有广泛的应 用前景。
权利要求1、一种转向器试验台自动驱动与控制装置，其特征在于液压马达和减速器组成的驱动系统、光电编码器构成的测试和反馈系统、可编程控制器(PLC)构成的控制系统、电磁换向阀组成的执行机构；其中，液压马达经减速器与转向器的输入轴相联，驱动转向器输入轴正反转动；光电编码器与转向器输入轴联接，测量转向器输入轴的转角并反馈到可编程控制器；大、小循环转角等参数由拨码开关输入可编程控制器。
2、 如权利要求1所述的转向器试验台自动驱动与控制装置， 其特征在于采用可编程控制器进行控制，用拨码开关装置将相关参 数输入至该可编程控制器。
3、 如权利要求2所述的转向器试验台自动驱动与控制装置， 其特征在于用光电编码器检测待测转向器输入轴的转角，并以此信 号作为控制信号>^々贵至可编程控制器，对驱动装置进行控制，实现转 向器大、小循环运行。
4、 如权利要求3所述的转向器试验台自动驱动与控制装置， 其特征在于驱动装置包括与电磁换向阀相联的液压马达和与待测转 向器输入轴相联的减速器。
5、 如权利要求4所述的转向器试验台自动驱动与控制装置， 其特征在于该系统包括与可编程控制器相联的限位保护开关，可通 过该可编程控制器输出限位保护信号执行相应的限位保护功能。
专利摘要本实用新型专利关于一种转向器综合试验台自动驱动及控制系统。主要包括液压马达和减速器组成的驱动系统、光电编码器构成的测试和反馈系统、可编程控制器(PLC)构成的控制系统、电磁换向阀组成的执行机构。液压马达经减速器与待测转向器的输入轴相联，驱动转向器输入轴正反转动；光电编码器与转向器输入轴联接，测量转向器输入轴的转角并反馈到可编程控制器；大、小循环转角等参数由拨码开关输入可编程控制器，利用可编程控制器的高速记数和区间比较功能控制电磁换向阀的闭合，从而实现对转向器试验台的自动控制。
文档编号G05D3/20GK201222198SQ20082008429
公开日2009年4月15日 申请日期2008年3月12日 优先权日2008年3月12日
发明者冰 刘, 红 李, 李西秦 申请人:浙江科技学院