一種濕式離合器摩擦副溫度測量系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種濕式離合器動態(tài)特性測量領(lǐng)域，特別是關(guān)于一種濕式離合器摩擦副溫度測量系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]濕式離合器是摩擦副表面有油液冷卻及潤滑的離合器，油液可隨時帶走離合器結(jié)合過程中產(chǎn)生的熱量，較干式離合器有著磨損小、工作壽命長、控制簡單、接合平穩(wěn)、轉(zhuǎn)矩容量大、性能穩(wěn)定、噪聲低等諸多優(yōu)點。憑借其良好控制性能和散熱性，濕式離合器在眾多履帶車輛和工程機械上得到廣泛應(yīng)用。濕式離合器作為綜合傳動裝置中的關(guān)鍵部件，通過摩擦片和鋼片的結(jié)合與分離實現(xiàn)動力的傳輸和切斷。在離合器接合的過程中由于摩擦片和鋼片的滑磨，會造成換擋瞬間摩擦片溫升過高，過高的溫度將導(dǎo)致摩擦系數(shù)、所傳輸?shù)哪Σ亮?、摩擦副接觸面積的大小及磨損量等性能參數(shù)發(fā)生較大變化而影響車輛行駛性能及換擋特性，甚至出現(xiàn)摩擦片的燒蝕、裂紋、膠合、翹沿和疲勞損壞等現(xiàn)象，造成離合器工作的可靠性降低、使用壽命縮短、失效乃至影響整個傳動系統(tǒng)及整車的工作壽命。大量實車實踐及研究證明，濕式離合器結(jié)合過程中的摩擦熱引起的離合器內(nèi)部溫度場改變是導(dǎo)致多片濕式離合器摩擦片失效的最重要原因。因此研發(fā)濕式離合器結(jié)合過程摩擦副的動態(tài)測溫系統(tǒng)及測溫方法對于研究濕式離合器及預(yù)防故障發(fā)生具有重大意義。
[0003]由于濕式離合器在高速旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下的復(fù)雜性，給濕式離合器動態(tài)特性測試帶來很大難度。目前，針對濕式離合器摩擦副溫度的測量僅局限于實驗室模擬工況研究階段，主要問題表現(xiàn)在工況的模擬與實車差距大；采集的溫度信號響應(yīng)慢，誤差大；測溫裝置過于簡單，信號類型單一，僅能測量或顯示溫度，測得的溫度數(shù)據(jù)不能用于研究離合器滑磨狀態(tài)下的離合器發(fā)熱機理。目前，人們在已經(jīng)獲取的濕式離合器運行參數(shù)基礎(chǔ)上，通過建立有限元模型分析相關(guān)的發(fā)熱現(xiàn)象及溫度模型，期望從物理結(jié)構(gòu)、材料的改進預(yù)防濕式離合器的失效。但是，至今未能建立有效、準(zhǔn)確的模型得到精準(zhǔn)的公認(rèn)的濕式離合器摩擦片溫度。
[0004]而現(xiàn)有文獻中已公開試驗裝置的的摩擦鋼片通過輸出軸及制動力臂與濕式離合器包箱相連將輸出軸鎖死，將離合器作為制動器使用，僅是對車載濕式離合器的運行工況的模擬，模擬工況與實車運行差距較大，不適合對離合器的接合過程的動態(tài)性能進行試驗。在公開號為CN103459876A的專利文獻中介紹了一種通過離合器壓力及時間等參數(shù)計算估計離合器溫度的方法，文獻資料表明，該方法沒有得到試驗的驗證，估算得到的溫度僅可適當(dāng)?shù)挠糜谔岣邠Q擋質(zhì)量和避免離合器過熱，該估算得到的溫度可能和實際狀態(tài)下的誤差很大。在公開號為CN103967963A的專利文件中介紹了一種基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測的DCT濕式離合器溫度的測量方法，但是該方法得到的僅是對濕式雙離合器實際溫度的預(yù)測值，預(yù)測值不能完全代表實際溫度值，而且預(yù)測值對于研究濕式離合器沒有絕對的可信度。在文獻“干式離合器摩擦片表面瞬態(tài)溫度測量實驗裝置”中是采用紅外溫度傳感器及集流環(huán)測量干式離合器的摩擦表面的瞬態(tài)溫度，雖然該裝置響應(yīng)速度快、能測量任意工況下的表面瞬態(tài)溫度，但由于濕式離合器工作狀態(tài)下表面有油液的干擾會造成紅外測溫傳感器的失穩(wěn)，因此此裝置不可適用于測量濕式離合器溫度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對上述問題，本實用新型的目的是提供一種濕式離合器摩擦副溫度測量系統(tǒng)，其有效解決了高速旋轉(zhuǎn)工作狀態(tài)下濕式離合器摩擦副溫度測量問題，滿足對濕式離合器故障的預(yù)防及結(jié)合狀態(tài)的實時精確檢測，為濕式離合器的設(shè)計及控制提供試驗支持，為預(yù)防故障的發(fā)生提供可靠的技術(shù)參數(shù)。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采取以下技術(shù)方案:一種濕式離合器摩擦副溫度測量系統(tǒng)，其特征在于:所述測量系統(tǒng)包括動力傳動系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，所述動力傳動系統(tǒng)包括一電機、一濕式離合器包箱、一可調(diào)慣量組、一液壓制動器和一栗站；所述濕式離合器包箱采用雙軸離合器，其內(nèi)設(shè)置有第一傳動軸、第一傳動齒輪、摩擦鋼片、摩擦片、測速齒輪、第二傳動軸和第二傳動齒輪，且所述第一傳動軸和第二傳動軸均采用空心軸結(jié)構(gòu)；所述電機輸出軸與所述濕式離合器包箱中的第一傳動軸輸入端連接，位于所述濕式離合器包箱內(nèi)在所述第一傳動軸輸入端設(shè)置有所述第一傳動齒輪，在所述第一傳動軸輸入端上與所述第一傳動齒輪鄰近依次設(shè)置有所述摩擦鋼片和摩擦片，所述第一傳動軸輸出端設(shè)置有所述測速齒輪；所述第一傳動齒輪與設(shè)置在所述第二傳動軸上的所述第二傳動齒輪嚙合，動力經(jīng)所述第二傳動齒輪傳輸至所述第二傳動軸，所述第二傳動軸輸出端依次連接所述可調(diào)慣量組和液壓制動器；位于所述濕式離合器包箱與所述液壓制動器之間設(shè)置有所述栗站；所述電機作為動力源輸出轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩，所述濕式離合器包箱控制其內(nèi)的第二傳動軸的動力輸出和切斷。
[0007]所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括兩轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩傳感器、一上位機、一油壓傳感器、一信號調(diào)理模塊、一位移傳感器、多個溫度傳感器、一輸出轉(zhuǎn)速傳感器、一過渡法蘭盤、一輸入轉(zhuǎn)速傳感器和一集流環(huán)；所述集流環(huán)設(shè)置在所述第一傳動軸輸出端，位于所述濕式離合器包箱外部；一所述轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩傳感器設(shè)置在所述電機輸出軸上，用于采集所述電機的輸出轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩信息并傳輸至所述上位機；另一所述轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩傳感器設(shè)置在所述第二傳動軸輸出端與所述可調(diào)慣量組之間，用于采集所述第二傳動軸輸出的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩信息并傳輸至所述上位機；所述油壓傳感器設(shè)置在所述濕式離合器包箱的壓盤上，通過螺紋固設(shè)在離合器鼓上，將采集到的接合油壓信號傳輸至所述信號調(diào)理模塊內(nèi)；所述位移傳感器將采集到的接合油壓信號、摩擦鋼片位移信號傳輸至所述信號調(diào)理模塊；所述溫度傳感器設(shè)置在所述摩擦鋼片和濕式離合器包箱的壓盤上，將采集到的溫度信息傳輸至所述信號調(diào)理模塊內(nèi)；在所述第二傳動軸上設(shè)置有所述輸出轉(zhuǎn)速傳感器，將采集到的輸出轉(zhuǎn)速信息傳輸至所述信號調(diào)理模塊內(nèi)；所述輸入轉(zhuǎn)速傳感器將采集到的所述測速齒輪的輸入轉(zhuǎn)速信息傳輸至所述信號調(diào)理模塊內(nèi)；所述信號調(diào)理模塊設(shè)置在所述第一傳動軸上，位于所述摩擦片與所述測速齒輪之間，且所述信號調(diào)理模塊的信號輸出總線布置在所述第一傳動軸的軸中心孔內(nèi)，信號輸出總線穿出軸中心孔后經(jīng)設(shè)置在所述第一傳動軸輸出端上的過渡法蘭盤中心孔接入所述集流環(huán)，經(jīng)所述集流環(huán)將信息傳輸至所述上位機。
[0008]所述過渡法蘭盤的兩個端面上設(shè)置有O型槽，用于布置O型密封圈，所述過渡法蘭盤通過螺絲與所述第一傳動軸和集流環(huán)固定。
[0009]所述信號調(diào)理模塊包括溫度調(diào)理電路、信號調(diào)理電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、CAN總線和供電模塊；所述溫度傳感器采集到的溫度信號經(jīng)所述溫度調(diào)理電路處理后傳輸至所述信號調(diào)理電路，所述信號調(diào)理電路將接收到的溫度信號、油壓信號、轉(zhuǎn)速信號和流量信號調(diào)理后，經(jīng)所述A/D轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號通過所述CAN總線通訊協(xié)議由所述集流環(huán)及電纜發(fā)送至所述上位機；所述供電模塊為所述信號調(diào)理模塊供電。
[0010]所述信號調(diào)理模塊采用獨立集成封裝，通過強力磁鐵底座固定在所述濕式離合器包箱的第一傳動軸上。
[0011]所述輸出轉(zhuǎn)速傳感器和輸入轉(zhuǎn)速傳感器都采