一种单方向自动气动系统制动装置的制作方法

1.本发明涉及涉及台架试验制动技术领域，具体而言，涉及一种气动制动系统、制动装置及台架试验汽车轮毂技术领域。


背景技术：

2.在台架试验过程中需要一种制动和保护的功能，用于控制台架设备的单方向移动，同时还可以起到限位保护的功能。
3.相类似的制动和保护的装置，存在以下缺点，有的是依靠手动机械操作，操作困难、人工成本高；有的选用的执行机构右侧机械设计结构存在缺陷，输出力较小；有的系统缺乏失电保护装置，不能够保证设备在断电的情况下依旧保持被控物体的状态；还有的选用液压系统存在设备占用空间大、噪音大、成本高。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种单方向自动气动系统制动装置，该单方向自动气动系统制动装置可作用于垂直方向或水平方向，用于控制台架设备的单方向移动，同时还可以起到限位保护的功能。
5.本发明的实施例是这样实现的：一种单方向自动气动系统制动装置，所述单方向自动气动系统制动装置主要用于台架试验中，包括：制动执行机构，制动执行机构右侧采用螺栓型滚珠，通过滚动座与转接头与气缸缸杆相连接，借助锁紧螺母锁死位置防止松动，滚动座在直线导轨上往返运动。
6.制动气缸，制动气缸主要用于提供往返动力。
7.气动系统，气动系统用于给气缸补充气动压力，采用二位五通电磁换向阀的换向控制回路，确保双电控阀具有记忆功能，在电磁阀失电时，气缸仍能保持在原有的工作状态；二位五通换向阀左位得电，二位五通换向阀工作在左位，气缸在气动压力的作用下伸出；当二位五通换向阀右位得电时，二位五通换向阀工作在右位，气缸在气动压力的作用下缩回。
8.发明人发现：相类似的制动和保护的装置，存在以下缺点，有的是依靠手动机械操作，点动换向操作气缸，容易出现操作失误，且操作复杂、人工成本高；有的选用的执行机构右侧机械设计结构存在缺陷，执行机构右侧选用方形滑块，根据摩擦力的定义，相接触的两个物体之间的力为滑动摩擦力，此时摩擦力较大，气缸需要较大的输出力。同时如果系统缺乏失电保护装置，不能够保证设备在断电的情况下依旧保持气缸伸出或缩回的状态，将会使设备存在较大的安全隐患。有的设备采用液压系统提供气缸往返动力，液压系统本身所占空间较大，且设备噪音较大，工作性能易受到温度变化的影响。
9.为此，发明人设计了上述单方向自动气动系统制动装置，采用气动系统相较于液压系统，空气来源方便，无污染，可以集中供气和远距离输送，对工作环境适应性好，气动反
应迅速调节方便，可利用气压信号实现自动控制，且气动元件结构简单、成本低且寿命长；在该系统中加入双电控二位五通电磁换向阀，减少人工干预，提高自动化能力，确保双电控阀具有记忆功能，在电磁阀失电时，所述气缸仍能保持在原有的工作状态，确保设备的稳定性。制动执行机构的右侧采用所述螺栓型滚珠，使用螺栓型滚珠，相较于方形滑块，将滑动摩擦变为滚动摩擦，减小摩擦力，降低动力要求，在一定程度上降低了设备成本。
10.在本发明的一种实施例中：当二位五通换向阀左位得电，二位五通换向阀工作在左位，气缸在气动压力的作用下伸出。
11.当二位五通换向阀右位得电时，二位五通换向阀工作在右位，气缸在气动压力的作用下缩回。
12.在本发明的一种实施例中：制动执行机构的右侧采用螺栓型滚珠，使用螺栓型滚珠，将滑动摩擦变为滚动摩擦，减小摩擦力。
13.在本发明的一种实施例中：还包括：气缸安装座，气缸安装底座借助所述安装座固定螺栓，将气缸固定在所述安装座上。
14.支撑底座，支撑底座通过支撑底座固定螺栓固定，支撑底座上方，借助气缸安装座固定螺栓和直线导轨固定螺钉，分别将气缸安装座与直线导轨进行固定，同时直线导轨侧面使用直线导轨锁紧螺钉将其锁死。
15.在本发明的一种实施例中：还包括：外罩，所述外罩通过所述外罩安装柱将其固定在制动执行机构的外面，起到保护和美化制动执行机构外观的作用。
16.在本发明的一种实施例中：气缸通过气缸a口和气缸b口与二位五通换向阀相连接。
17.在本发明的一种实施例中：还包括：油雾器：所述油雾器将润滑油进行雾化并注入空气流中，随压缩空气流入所述二位五通换向阀和所述气缸内部，达到润滑的目的。
18.减压阀，所述减压阀是通过调节，将进口压力减至某一需要的出口压力，并依靠介质本身的能量，使出口压力自动保持稳定，确保所述气缸在往复运动的过程中没有波动。
19.空气过滤器，所述空气过滤器是将压缩空气中的液态水、液态油滴分离出来，并滤去空气中的灰尘和固体杂质,但不能除去气态的水和油。
20.空气干燥器，所述空气干燥器是干燥高压空气中的水分，避免空气中含水而对所述二位五通换向阀和所述气缸的腐蚀。
21.气罐，所述气罐主要是用来稳定气压和储存空气，同时具有一定的节能效应，还起到一定的冷却过滤作用。
22.分水排水器，所述分水排水器是用来分离压缩空气中的水分。
23.冷却器，所述冷却器是用来降低由于空气压缩，压力增大导致的温度升高的压缩空气。
24.空气压缩机，所述空气压缩机主要用来输送气体和提高气体压力，用于给气动系统提供压缩空气。
25.在本发明的一种实施例中：转接头为t型结构，通过结构设计将其与滚动座相连接，转接头另一侧通过螺纹与气缸缸杆进行连接。
26.在本发明的一种实施例中：螺栓型滚珠与六角薄螺母通过螺纹进行连接固定，滚珠可自由转动。
27.在本发明的一种实施例中：当二位五通换向阀左位得电，二位五通换向阀工作在左位，气缸在气动压力的作用下伸出。
28.当二位五通换向阀右位得电时，二位五通换向阀工作在右位，气缸在气动压力的作用下缩回。
29.本发明的技术方案至少具有如下有益效果：本发明提供的一种单方向自动气动系统制动装置，该单方向自动气动系统制动装置可作用于垂直方向或水平方向，用于控制台架设备的单方向移动，同时还可以起到限位保护的功能。
附图说明
30.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
31.图1是本发明的单方向自动气动系统制动装置的制动执行机构整体结构示意图；图2是本发明单方向自动气动系统制动装置的气动制动系统原理图。
32.附图标记说明：1-气缸安装座、2-气缸安装座固定螺栓、3-支撑底座固定螺栓、4-气缸、5-外罩安装柱、6-锁紧螺母、7-转接头、8-滚动座、9-直线导轨固定螺钉、10-直线导轨锁紧螺钉、11-螺栓型滚珠、12-六角薄螺母、13-直线导轨、14-支撑底座、15-外罩、16-气缸a口、17-气缸b口、18-二位五通换向阀、19-油雾器、20-压力表c、21-减压阀、22-空气过滤器、23-空气干燥器、24-压力表d、25-气罐、26-分水排水器、27-冷却器、28-气源调节装置、29-空气压缩机。
具体实施方式
33.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
34.因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护
的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
35.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
36.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“内”、“下”“左”“右”“前”“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
37.在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
38.需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
39.实施例1请参考图1本实施例提供一种单方向自动气动系统制动装置，该单方向自动气动系统制动装置可作用于垂直方向或水平方向，用于控制台架设备的单方向移动，同时还可以起到限位保护的功能。
40.图1示出了本实施例提供的单方向自动气动系统制动装置的制动执行机构29的具体结构，图1示出了制动执行机构29水平安装的情况，其中包括滚动座8、直线导轨13、气缸4，在图1中示出了制动执行机构29的滚动座在直线导轨13辅助作用下水平方向的往返运动，通过直线导轨锁紧螺钉10和直线导轨固定螺钉9锁紧直线导轨13，防止直线导轨13发生松动以及偏向。
41.气缸4通过转接头7与滚动座8进行螺纹连接，锁紧螺母6固定在转接头7的左侧以确保转接头7不会发生松动，气缸4在气缸安装座1的作用下固定在支撑底座14上，借助气缸安装座固定螺栓2锁死气缸4，支撑底座14上设置有支撑底座固定螺栓3用来固定支撑底座14。
42.制动执行机构29设置有外罩15用于保护和美化制动执行结构外观的作用，支撑底座14上设置有外罩安装柱5，外罩安装住5中间有内螺纹，外罩15和外罩安装住5通过螺栓进行连接。
43.制动执行机构29的右侧包含螺栓型滚珠11和六角薄螺母12，螺栓型滚珠11和六角薄螺母12通过螺纹相连接固定在制动执行机构29的右侧，螺栓型滚珠11在气缸的作用下也伸出，与被控物体接触，使得被控物体停留在此位置不可通过；请参考图2，图2示出二位五通换向阀18通过气缸a口和气缸b口与气缸4连接，二位五通换向阀与整体设备的控制器30电性连接。控制器30通过发出信号指令控制二位五通换向阀18的工作状态。需要说明的是，本实施例中，二位五通换向阀18通过线束与控制器30，在其他具体实施例方式中，二位五通换向阀18可通过无线信号与控制器30连接。需要说明的是，在本实施特例中，二位五通换向阀18为电磁比例阀。
44.二位五通换向阀18通过控制器30的控制具有：当二位五通换向阀18左位得电，二位五通换向阀18工作在左位，气缸4在气动压力的作用下伸出，螺栓型滚珠11在气缸4的作用下伸出。
45.当二位五通换向阀18右位得电时，二位五通换向阀18工作在右位，气缸4在气动压力的作用下缩回，螺栓型滚珠11在气缸4的作用下缩回。
46.需要说明的是，在本实施例中，当二位五通换向阀18左位得电，气缸4的活塞杆伸出并驱动制动执行机构29伸出，螺栓型滚珠11与被控物体接触实现制动，当二位五通换向阀18右位得电，气缸4的活塞杆缩回并解除对制动执行机构的驱动，制动执行机构29缩回，螺栓型滚珠11与被控物体脱离，实现制动解除。
47.图2中还包括油雾器19，油雾器19将润滑油进行雾化并注入空气流中，随压缩空气流入二位五通换向阀18和气缸4内部，达到润滑的目的，减压阀21通过调节，将进口压力减至某一需要的出口压力，并依靠介质本身的能量，使出口压力自动保持稳定，确保气缸4在往复运动的过程中没有波动，空气过滤器22将压缩空气中的液态水、液态油滴分离出来，并滤去空气中的灰尘和固体杂质，但不能除去气态的水和油，空气干燥器23干燥高压空气中的水分，避免空气中含水而对二位五通换向阀18和气缸4的腐蚀，气罐25用来稳定气压和储存空气，同时具有一定的节能效应，还起到一定的冷却过滤作用，分水排水器26是用来分离压缩空气中的水分，冷却器27是用来降低由于空气压缩，压力增大导致的温度升高的压缩空气，空气压缩机28主要用来输送气体和提高气体压力，用于气缸4提供压缩空气。
48.在本实施例中，气动系统中设置有压力表c20和压力表d24，分别用来观察减压阀21后压力波动情况和气罐25后的压力波动情况。
49.需要说明的是，在本实施例中，由于二位五通换向阀18为电磁比例阀，控制器30向二位五通换向阀18提供的电信号指令还可使得二位五通换向阀18具有不同的开度，从而使得控制器30通过二位五通换向阀18控制气缸4以及与气缸4相连接的制动执行机构29的制动效果。
50.发明人发现：相类似的制动和保护的装置，存在以下缺点，有的是依靠手动机械操作，点动换向操作气缸，容易出现操作失误，且操作复杂、人工成本高；有的选用的执行机构右侧机械设计结构存在缺陷，执行机构右侧选用方形滑块，根据摩擦力的定义，相接触的两个物体之间的力为滑动摩擦力，此时摩擦力较大，气缸需要较大的输出力。同时如果系统缺乏失电保护装置，不能够保证设备在断电的情况下依旧保持气缸伸出或缩回的状态，将会使设备存在较大的安全隐患。有的设备采用液压系统提供气缸往返动力，液压系统本身所占空间较大，且设备噪音较大，工作性能易受到温度变化的影响。
51.为此，发明人设计了上述单方向自动气动系统制动装置，采用气动系统相较于液压系统，空气来源方便，无污染，可以集中供气和远距离输送，对工作环境适应性好，气动反应迅速调节方便，可利用气压信号实现自动控制，且气动元件结构简单、成本低且寿命长；在该系统中加入双电控二位五通电磁换向18阀，减少人工干预，提高自动化能力，确保双电控阀具有记忆功能，在电磁阀失电时，所述气缸4仍能保持在原有的工作状态，确保设备的稳定性。制动执行机构29的右侧采用所述螺栓型滚珠11，使用螺栓型滚珠11，相较于方形滑块，将滑动摩擦变为滚动摩擦，减小摩擦力，降低动力要求，在一定程度上降低了设备成本。通过控制器30控制二位五通换向阀18实现制动执行机构29的制动和接触制动。
52.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。