一种汽车空调压缩机电磁离合器耐久性试验装置的制作方法

本实用新型属于汽车制造领域，涉及一种汽车空调压缩机电磁离合器耐久性试验装置。

背景技术：

汽车空调压缩机用电磁离合器是汽车发动机向汽车空调压缩机传递动力的关键部件，一般汽车空调压缩机都是通过其前端的皮带轮与发动机曲轴皮带轮进行联结。电磁离合器线圈电流的通断，决定压缩机的电磁离合器驱动盘和自由转动的皮带轮的释放或吸合，实现将发动机的动力传递给压缩机，完成汽车空调系统制冷循环。

目前，国内企业生产使用的汽车空调压缩机电磁离合器规格、型号多，种类达30多种。汽车空调压缩机电磁离合器性能试验台大多采用单项手动测试方式，结构简单，功能单一，仅适用于单一型号汽车空调压缩机电磁离合器试验，不足以进行多规格、多型号、多种类汽车空调压缩机电磁离合器的耐久性试验。且大多数采用变频器控制变频电机模拟发动机输出动力，无法模拟出电磁离合器实际的运行工况。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于解决上述现有技术存在的缺陷，提供一种操作简便，测量精度高，适合多型号、多规格、多种类、多工况汽车空调电磁离合器试验的汽车空调压缩机电磁离合器耐久性试验装置。

为实现上述目的，本实用新型采用以下方案：

一种汽车空调压缩机电磁离合器耐久性试验装置，包括发动机、变速器、电磁离合器、电磁离合器台架和电涡流测功机；

发动机安装在发动机台架上，电磁离合器安装在电磁离合器台架上，发动机曲轴与变速器转轴连接，变速器动力输出轴与电磁离合器主轴一端连接，将发动机曲轴输出动力传递给电磁离合器带轮，电磁离合器主轴另一端经联轴器连接转速转矩传感器和电涡流测功机；

还包括计算机、电流传感器、电压传感器、温度传感器、发动机控制单元、数据采集卡和控制仪；电流传感器、电压传感器、温度传感器用于对检测电磁离合器试验过程中的电压值、电流值和轴承温度进行采集，转矩转速传感器对电磁离合器转速与加载转矩进行实时检测，电流传感器、电压传感器、温度传感器、转速转矩传感器均与数据采集卡连接；计算机分别连接控制仪、发动机控制单元和数据采集卡，实现对电涡流测功机输出制动转矩和发动机转速的控制及各传感器数据的采集。

进一步，电磁离合器台架由上、下两个箱体连接组成，箱体左右两侧分别开有轴承孔，孔内设置有衬套，衬套内安装轴承，轴承两侧设置有密封圈，通过两套支撑轴承支撑台架主轴；离合器台架主轴一端开有螺纹孔，用于联结代替压缩机主轴的花键轴，花键轴一端通过花键与电磁离合器驱动盘联结。

进一步，发动机控制单元连接有油门执行器，油门执行器内部安装直流力矩电机和与电机旋转方向相反的拉力弹簧，通过功率驱动电路调节直流力矩电机线圈中电流大小来调节其输出力矩，对发动机油门开度进行控制。

进一步，所述发动机控制单元采用SPCE061A单片机。

本实用新型的汽车空调压缩机电磁离合器耐久性试验装置，包括发动机、变速器、电磁离合器、电磁离合器台架和电涡流测功机；采用汽车发动机机作为驱动设备，实现不同发动机工况下的电磁离合器运行；采用模拟负载系统的电涡流测功机作为负载单元，对被试汽车空调压缩机电磁离合器进行加载。计算机实现对动力系统的转速与转矩的控制和数据采集，实现适合多型号、多规格、多种类、多工况汽车空调电磁离合器的试验。

本实用新型组装方便，结构紧凑，运行可靠、操作简便，测量精度高，可进行多型号、多规格、多种类汽车空调电磁离合器的试验。计算机测控系统可随时改变电磁离合器的运转工况及试验参数的采集，解决汽车空调离合器耐久性的控制问题，为设计、生产、检验电磁离合器提供重要依据。

进一步，电磁离合器台架按可换装压缩机主轴和前盖板分开设计、分离安装。通过设计专用的花键轴组件和试验用压缩机前盖板，实现安装不同规格、多种型号和种类的汽车空调压缩机电磁离合器性能检测。

附图说明

图1.电磁离合器台架结构示意图；

图2.本实用新型装置结构示意图；

图3.本实用新型计算机测控系统简图；

其中：1-电磁离合器台架 2-压缩机前盖板 3-电磁离合器带轮 4-电磁离合器驱动盘 5-花键轴 6-电磁线圈。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型提供一种适合目前多型号、多规格、多种类、多工况下，在不同转速谱、不同载荷谱、不同离合频率谱下测试汽车空调电磁离合器耐久性的汽车空调压缩机电磁离合器耐久性试验装置。

如图1所示，电磁离合器设计安装在台架的一端，形成一个悬臂结构。电磁离合器台架1，采用上、下两个箱体组成，箱体左右两侧分别开有轴承孔，孔内设置有衬套，两侧设置有密封圈，通过两套支撑轴承支撑台架主轴。上、下箱体通过螺栓联结在一起，底部通过螺栓连接在带T型槽的试验平台上。试验用电磁离合器前端盖安装在箱体一侧，通过更换试验用的压缩机前盖板2来模拟压缩机的前端盖面，实现安装不同型号、不同种类的电磁离合器线圈总成。离合器台架主轴一端开有螺纹孔，用于联结代替不同型号、不同种类的压缩机主轴的花键轴5，花键轴5一端通过花键与电磁离合器驱动盘4联结，并用联结螺栓紧固。

试验时先将花键轴5安装在台架主轴内，然后将压缩机前盖板2用螺钉与离合器台架固定在一起，再将电磁线圈6与轴向定位环组装到一起后装入前盖板凸缘上，将周向定位销装入电磁线圈侧面的定位孔内，然后安装电磁离合器带轮3和皮带。压缩机前盖板2用左旋螺母固定。将调整间隙垫圈装入花键轴5上，检查间隙应为0.3-0.5mm。若不合适需调整并更换其调整间隙垫圈的厚度到要求间隙值。

如图2所示，本实用新型装置结构由电磁离合器台架、发动机及发动机台架、电流传感器、电压传感器、温度传感器、固态继电器、油门执行器、油门开度传感器、变速器、转矩转速传感器、电涡流测功机和计算机测控系统组成。其中，汽车空调电磁离合器设计安装在试验台架主轴一端，由发动机曲轴输出动力经变速器传递给电磁离合器带轮，试验台架主轴另一端经联轴器连接转速转矩传感器和电涡流测功机。

如图3所示，计算机测控系统由发动机控制、转矩加载、离合器离合控制以及数据采集与处理组成。系统硬件由传感器、信号调理模块、数据采集卡、控制仪、SPCE061A单片机、计算机各部分组成。系统软件设计采用LabVIEW开发平台，针对不同的测试对象，编写各功能子模块程序。转速转矩传感器对电磁离合器转速与加载转矩的实时检测，使离合器性能检测在不同转速谱和载荷谱下进行。电磁离合器的离合动作和离合频率由计算机发出相应I/O口指令信号，控制固态继电器的通电和断电，实现电磁离合器吸合与分离，使离合器性能检测在不同离合频率谱下进行。

计算机分别控制测功机控制仪和数据采集卡，实现对电涡流测功机输出制动转矩和发动机转速的控制，并根据从转速转矩传感器反馈的实际转速和转矩，进性模糊PID调节，完成转速和转矩的计算机闭环控制。发动机控制单元主要是对发动机油门开度的控制，实现对发动机转速的调节。以SPCE061A为核心控制器件，油门执行器内部安装直流力矩电机和与电机旋转方向相反的拉力弹簧，通过功率驱动电路调节电机线圈中电流大小来调节其输出力矩，不同的输出力矩可以通过与其内部拉力弹簧反力矩相平衡而稳定在任意恒定位置，达到对发动机油门开度的控制，并通过油门开度传感器检测油门的实际开度，实现油门开度的闭环控制。通过温度和压力传感器监测发动机工作时大气温度、冷却水温度、机油温度、排气温度和大气压力、机油压力、排气压力等参数，实现对发动机工作的监控和报警保护作用。

电流传感器和电压传感器用来检测电磁离合器试验过程中的电压值和电流值，完成电磁离合器的工作电压范围、吸合电压、额定电流和消耗功率的测定。温度传感器用于检测电磁离合器轴承的温度，当温度过高时，系统自动报警停机。避免因试验中离合器的卡壳、负载过重引起的温升过高，烧毁电磁离合器线圈和轴承。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。