专利名称：动力转向器高低温试验设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种动力转向器的高低温及耐久试验设备，属 汽车动力转向器的检测装置领域。
技术背景动力转向器是机械传动与液压传动相结合的一种传动装置，归 属于汽车转向系统，其中机械传动部分的目的是让来自于汽车方向 盘上的力按照正确的路线传递，液压传动部分的目的是使方向盘的 操纵轻便灵活，提高操纵稳定性，并使汽车驾驶者操纵时具有舒适 性以及提高汽车行驶的安全性。要想保证汽车驾驶者操纵的稳定性、舒适性以及行驶时的安全 性，关键在于转向器自身的功能，功能的好坏主要决定于转向器的 各项性能是否能正常地发挥，它直接影响到汽车对方向操作的稳定 性、舒适性和可靠性。因此在验证动力转向器总成性能好坏时，首 先要对转向器本身做各项可靠性试验，其中包括常规耐久磨损、高 温耐久磨损、低温耐久磨损、热启动、冷启动等，以便验证其性能 及可靠性。目前，对转向器的常规耐久磨损试验，可以在普通的磨损试验 台上进行， 一般是进行30万次的磨损试验。在对高温和低温条件下的磨损试验，目前国内还没有专用设 备，类似的实验只能采用对转向器提供加热后的液压油进行，并要求一直保持液压油的温度。但普通的液压站对油温要求很严格，特别是其中的一些控制阀， 一般工作温度不能超过60—8(TC，而转向 器的高温和低温试验所需的温度分别为130。C和一40。C。如果选用 国外进口的液压站，不仅采购的周期长，价格成本高，而且液压站 只能提供高温油，不能提供低温油。在对转向器做冷启动试验时根 本就没法做。国外在做类似的试验是将整车直接开到一个专用的 高、低温室内进行，或是把车开到环境温度极高或极低的地区(比 如靠近南北极附近或是沙漠)中进行。这样的试验往往成本很高， 而且还不能做耐久试验。本实用新型的目的在于提供一种能满足动力转向器实验所需 要的高、低温条件，高温和低温的温度为15(TC至一5(TC，并能做 耐久性实验，且油液的流量和压力能精确控制，实验成本低，结构 简单的动力转向器高低温试验设备。本实用新型是通过如下的技术方案来实现上述目的的 该动力转向器高低温试验设备由扭矩显示仪、连接杆、扭矩传 感器、方向盘控制装置、万向节叉、高低温试验箱、压力表、变频 电机、万向连轴节、皮带轮总成、循环风机、加热管、制冷压縮机、 电器控制箱、转向器安装装置、皮带轮、皮带、油罐及油泵构成，其特征在于转向器安装装置与制冷压縮机通过螺栓固定在高低温试验箱内的底部一侧，高低温试验箱的箱壁内侧安装有加热管和循环风机；皮带轮总成和油泵固定在高低温试验箱内底部的另一侧；皮带轮总成与油泵通过皮带轮和皮带连接，油泵一侧装有一通过吸油管连接的油罐；高低温试验箱一侧的箱体上装有两根连接杆，其 中一根连接杆的一端连接万向节叉，另一端与方向盘控制装置连接，方向盘控制装置上装有扭矩传感器和扭矩显示仪；另一根连接 杆的一端与皮带轮总成连接，另一端通过万向连轴节与变频电机连 接；转向器安装装置与油泵之间装有高压油管，高压油管上装有压 力表，转向器安装装置与油罐之间装有软管；高低温试验箱一侧设 置有电气控制箱。所述的电气控制箱通过导线分别与循环风机、加热管和制冷压 縮机连接。所述的皮带轮总成前后两端各安装有通过小圆螺母与止动垫 圈固紧的单列圆锥轴承。本实用新型与现有技术相比的有益效果是，由于采用了在试验 箱内设置加热管和制冷压縮机的方式，能满足动力转向器实验所需 要的高、低温条件，高温和低温的温度可达到15(TC至一5(TC，并 能做耐久性实验。转向器安装装置与连接杆之间安装有万向节叉， 可对不同形状、不同尺寸的转向器进行实验。液压系统的动力源采 用变频电机，能根据不同的实验条件调整其转速，进而能精确控制 整个液压回路的流量、压力。本实用新型结构简单，生产成本低， 实验成本小，适用于不同型号、不同规格的转向器进行高低温检测、 试验。
图1为动力转向器高低温试验设备的结构示意图；图2为动力转向器高低温试验设备的高低温试验箱结构示意图；图中1、扭矩显示仪，2、连接杆，3、扭矩传感器，4、方向 盘控制装置，5、万向节叉，6、高低温试验箱，7、压力表，8、变 频电机，9、万向连轴节，10、小圆螺母，11、止动挡圈，12、皮带 轮总成，13、电器控制箱，14、转向器安装装置，15、软管，16、 高压油管，17、单列圆锥轴承，18、皮带轮，19、皮带，20、油罐， 21、吸油管，22、油泵，23、回油孔，24、循环风机，25、加热管， 26、制冷压縮机。
具体实施方式
该动力转向器高低温试验设备由扭矩显示仪1，连接杆2，扭 矩传感器3，方向盘控制装置4，万向节叉5，高低温试验箱6，压 力表7，变频电机8，万向连轴节9，皮带轮总成12，电器控制箱 13，转向器安装装置14，软管15，高压油管16，皮带轮18，皮带 19，油罐20，油泵22，回油孔23，循环风机24，加热管25及制 冷压縮机26构成(参见附图1和2)。转向器安装装置14通过螺栓固定在高低温试验箱6内的底部 一侧，皮带轮总成12和油泵22固定在高低温试验箱6内的底部另 一侧。皮带轮总成12与油泵22通过皮带轮18和皮带19连接，油 泵22的一侧装有一油罐20，通过吸油管21连接。高低温试验箱6的一侧箱壁上装有二根连接杆2，其中一根连 接杆2的一端安装有万向节叉5，使用万向节叉5的目的是可以适应不同形状和规格的转向器的安装及试验；连接杆2的另一端与 方向盘控制装置4连接，连接杆2与方向盘控制装置4的连接处采 用六方轴与六方孔的配合连接，使其拆卸方便，连接强度高；方 向盘控制装置4上装有扭矩传感器3和扭矩显示仪1，可实时监控 转向器的输入端扭矩值，其扭矩值通过扭矩显示仪1显示。皮带 轮总成12由另一根连接杆2通过万向连轴节9与变频电机8连接， 变频电机8作为整个液压系统的动力源，其目的是可根据不同的 试验条件来调整其转速，从而能精确控制整个液压回路的流量和 压力。转向器安装装置14与油泵22之间装有高压油管16，高压油管 16上装有压力表7，转向器安装装置14与油罐20之间装有软管15。皮带轮总成12的前后两端各安装有一单列圆锥轴承17，以保 证皮带轮18运转的稳定性和流畅性，单列圆锥轴承17的紧固方 式采用小圆螺母10与轴用止动挡圈11相结合的的方式，其优点 是可调整皮带轮18在轴向的间隙，当皮带轮18在高速转动有一 合适的间隙，更能保证其运转的平稳性和可靠性。高低温试验箱6的一侧设置有电气控制箱13，电气控制箱13 通过导线分别与加热管25、循环风机24、制冷压縮机26连接，加 热管25和制冷压縮机26分别提供实验所需的高温和低温，循环风 机24则保证整个高低温试验箱6内的温度一致。高低温试验箱6 内设有一个温度传感器，实时监控高低温试验箱6内的温度，并及 时给加热管25和制冷压縮机26输出信号，以便及时补给高温或低温来保持高低温试验箱6内温度的恒定。试验前首先将转向器安装在转向器安装装置14上，转向器的输入端通过万向节叉5与连接杆2活动连接，油泵22的出油孔与 转向器的进油孔通过高压油管16连接，转向器的出油孔与油罐 20的进油孔通过软管15连接。这样就形成了一个完整的液压回 路，整个液压回路的流量和压力通过电器控制箱13对变频电机8 的参数进行控制来实现，整个液压回路的压力由安装在高压油管 16上的压力表7来显示。当需要进行高温实验时，启动加热管25的电源，加热管25所 发出的热能，通过循环风机24传递到高低温试验箱6内的各个角 落，使高低温试验箱6内保持一致的恒定高温条件。当需要进行低温实验时，启动制冷压縮机26的电源，制冷压 縮机26开始工作，并将所产生的低温通过循环风机24传递到高低 温试验箱6内的各个角落，使高低温试验箱6内保持一致的恒定低 温条件。在上述的高温和低温条件下的高低温试验箱6内，通过变频电 机8带动转向器在该环境中长时间的来回运转；并通过长时间的 高温烘烤或低温冰冻，使转向器能实现在15(TC至一5(TC的高、低 温条件下进行启动试验、磨损试验和耐久实验。试验开始时，根据试验需要首先设置高低温实验箱6内的温 度，待温度达到试验要求时，再根据试验所需的流量调整变频电 机8的转速后启动变频电机8，并通过皮带轮总成12、皮带轮18、和皮带19带动油泵22，油泵22通过吸油管21从油罐20吸出液 压油，并以高压油的形式传递到转向器上，转向器的输入扭矩可 通过扭矩显示仪1显示，由方向盘控制装置4来控制。高低温实验箱6底板上设置有回油孔23，在高低温实验箱6 的底部设置有一残油收集箱，在回油孔23和残油收集箱之间设置 有一导管，在导管的内壁上装有一个红外探测器(图中未画出)。 如果试验出现意外而导致漏油发生时，所泄露的油液通过高低温 实验箱6内底板上的回油孔23，经导管进入到残油收集箱内，当 油液经过导管时，红外探测器探测到有油液经过并给出信号，设备 则会报警停机。
权利要求1、一种动力转向器高低温试验设备，它由扭矩显示仪(1)、连接杆(2)、扭矩传感器(3)、方向盘控制装置(4)、万向节叉(5)、高低温试验箱(6)、压力表(7)、变频电机(8)、万向连轴节(9)、皮带轮总成(12)、循环风机(24)、加热管(25)、制冷压缩机(26)、电器控制箱(13)、转向器安装装置(14)、皮带轮(18)、皮带(19)、油罐(20)及油泵(22)构成，其特征在于转向器安装装置(14)与制冷压缩机(26)通过螺栓固定在高低温试验箱(6)内的底部一侧，高低温试验箱(6)的箱壁内侧安装有加热管(25)和循环风机(24)；皮带轮总成(12)和油泵(22)固定在高低温试验箱(6)内底部的另一侧；皮带轮总成(12)与油泵(22)通过皮带轮(18)和皮带(19)连接，油泵(22)一侧装有一通过吸油管(21)连接的油罐(20)；高低温试验箱(6)一侧的箱体上装有两根连接杆(2)，其中一根连接杆(2)的一端连接万向节叉(5)，另一端与方向盘控制装置(14)连接，方向盘控制装置(4)上装有扭矩传感器(3)和扭矩显示仪(1)；另一根连接杆(2)的一端与皮带轮总成(12)连接，另一端通过万向连轴节(9)与变频电机(8)连接；转向器安装装置(14)与油泵(22)之间装有高压油管(16)，高压油管(16)上装有压力表(7)，转向器安装装置(14)与油罐(20)之间装有软管(15)；高低温试验箱(6)一侧设置有电气控制箱(13)。
2、 根据权利要求1所述的动力转向器高低温试验设备，其特 征在于所述的电气控制箱(13)通过导线分别与循环风机(24)、加热管(25)和制冷压縮机(26)连接。
3、根据权利要求1所述的动力转向器高低温试验设备，其特征在于所述的皮带轮总成(12)前后两端各安装有通过小圆螺母(10)与止动垫圈(11)固紧的单列圆锥轴承(17)。
专利摘要本实用新型涉及一种动力转向器高低温试验设备，属汽车动力转向器的检测装置领域。它由转向器安装装置、高低温试验箱、方向盘控制装置、变频电机、循环风机、加热管、制冷压缩机、电器控制箱、皮带轮总成和油泵等构成。转向器安装装置及制冷压缩机装在高低温试验箱的底部，高低温试验箱的箱壁内侧安装有加热管和循环风机，皮带轮总成和油泵固定在高低温试验箱的底端。该试验设备在试验箱内设置有加热管和制冷压缩机，可使温度达到150℃至-50℃，能满足动力转向器实验所需要的高、低温条件，并能做耐久性实验。且结构简单，生产成本低，实验成本小，适用于各种转向器进行高低温条件下的磨损试验。
文档编号G01M13/02GK201126403SQ200720089058
公开日2008年10月1日 申请日期2007年12月12日 优先权日2007年12月12日
发明者诚 丁, 侯学为, 张柯文, 毛元祥 申请人:沙市久隆汽车动力转向器有限公司