专利名称：制动抖动诊断装置以及制动抖动诊断方法
技术领域：
本发明涉及工程机械领域，具体涉及一种制动抖动诊断装置以及使用该装置的制动抖动诊断方法。
背景技术：
制动抖动是指车辆在一定车速范围内实施制动时引起转向盘、制动踏板、车身底板和座椅剧烈抖动的现象，它是制动引起的振动中的一种。根据制动抖动的发生机理，制动抖动可以分为三类，即低频抖动、中频颤振和高频嘯叫。制动抖动一般发生在车辆高速行驶并实施中等强度制动时，它是汽车制动系统的一个重要故障，对车辆的操纵稳定性有明显影响，有增加驾驶员的疲劳程度和误操作的可能性，因此对制动抖动成因的研究使得从根本上控制制动抖动成为可能，发生制动抖动的根本原因是制动力矩和制动压力、制动轮速发生了波动。目前，国内对汽车起重机制动抖动的研究较少，主要集中在制动抖动的根源和传递路径上，研究方式有理论研究和试验研究两种方式，理论研究缺乏试验验证，实际意义不强。试验研究有整车试验、台架试验及道路试验，其中整车试验是对制动抖动的传递路径进行试验研究，其采用自制的应变力矩传感器和非接触式位移传感器。由于其所使用的传感器为自制式的，所以在使用上具有局限性，并且精度不高。道路试验主要用于说明转向盘抖动的频率与前轮转速之间存在明显的阶次关系。现有技术至少存在以下技术问题现有技术无法对汽车起重机的制动激励、制动抖动振动源进行合理诊断，进而会导致无法清楚的获知制动抖动的原因，最终无法有效的降低制动抖动的危害。
发明内容
本发明的目的是提出一种制动抖动诊断装置以及使用该装置的制动抖动诊断方法，解决了现有技术存在无法对汽车起重机的制动激励、制动抖动振动源进行合理诊断的技术问题。为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案本发明实施例提供的制动抖动诊断装置，包括压力波动诊断装置、轮速波动诊断装置以及检测结果显示设备，其中所述压力波动诊断装置包括压力检测元件以及压力信号采集设备；所述压力检测元件与所述压力信号采集设备通过线路或通过无线信号收发装置电连接；所述压力检测元件能检测三桥车辆内抖动桥制动回路内的左气室内的压力、右气室内的压力以及脚继动阀的压力或脚制动阀的压力，并将检测结果输入所述压力信号采集设备；所述轮速波动诊断装置包括轮速检测元件以及轮速信号采集设备；
所述轮速检测元件与所述轮速信号采集设备通过线路或通过无线信号收发装置电连接；所述轮速检测元件能检测所述抖动桥制动回路所制动的左轮胎以及右轮胎的转速，并将检测结果输入所述轮速信号采集设备；所述检测结果显示设备与所述压力信号采集设备、所述轮速信号采集设备通过线路或通过无线信号收发装置电连接；所述压力信号采集设备以及所述轮速信号采集设备能将其各自所获取的检测结果处理为数值后输入所述检测结果显示设备并通过所述检测结果显示设备显示。在一个可选或优选地实施例中，所述压力检测元件为压力传感器，其包括左气室压力传感器、右气室压力传感器、脚继动阀后压力传感器以及脚制动阀后压力传感器，其中所述左气室压力传感器设置于所述左气室的气体输入管道或所述左气室的气体输出管道内；所述右气室压力传感器设置于所述右气室的气体输入管道内或所述右气室的气体输出管道内；所述脚继动阀后压力传感器设置于所述脚继动阀气体输出管道内；所述脚制动阀后压力传感器设置于所述脚制动阀的气体输出管道内。在一个可选或优选地实施例中，所述轮速检测元件为轮速传感器，所述轮速传感器的数目为至少两个，所述轮速波动诊断装置还包括检测元件定位结构，其中至少两个所述轮速传感器各自分别通过所述检测元件定位结构与所述三桥车辆的车架左侧以及车架右侧可拆卸固定连接。在一个可选或优选地实施例中，所述检测元件定位结构包括吸盘、升降杆以及紧固件，其中所述吸盘吸附于所述三桥车辆的车架左侧或车架右侧；所述升降杆包括固定筒体以及活动杆件，所述固定筒体以及活动杆件之间设置有至少一个连接筒体，所述连接筒体插接于所述固定筒体内，所述活动杆件插接于所述连接筒体内，且所述连接筒体以及所述活动杆件均能从所述固定筒体的其中一个轴向端口伸出或缩回；所述固定筒体通过所述紧固件与所述吸盘固定连接，所述轮速检测元件与所述活动杆件伸出所述固定筒体的部分固定连接。在一个可选或优选地实施例中，所述检测元件定位结构包括至少两个所述吸盘，所述吸盘以所述升降杆的轴心线轴对称设置于所述升降杆的两侧的所述三桥车辆的车架上。在一个可选或优选地实施例中，所述压力信号采集设备与所述轮速信号采集设备为同一芯片，或者，所述压力信号采集设备与所述轮速信号采集设备为不同的两个芯片。本发明实施例提供的制动抖动诊断方法，至少包括以下步骤在三桥车辆上安装本发明实施例任一技术方案提供的制动抖动诊断装置；在所述三桥车辆原地空载模式下，开启所述三桥车辆抖动桥制动回路内的脚制动阀，使用所述制动抖动诊断装置检测所述抖动桥制动回路内的左气室的压力以及右气室的压力是否一致，若不一致则将所述左气室的压力以及所述右气室的压力调节为一致；在所述三桥车辆原地空载模式下，开启所述三桥车辆抖动桥制动回路内的脚制动阀，使所述脚制动阀的制动压力达到第一预定压力值，并使用所述制动抖动诊断装置实时检测所述左气室的压力、所述右气室的压力以及所述脚制动阀的制动压力或所述脚继动阀的制动压力；当所述三桥车辆稳定在预定时速行使，且所述左气室的压力以及所述右气室的压力均达到第一预定压力值时，持续均匀的开启所述脚制动阀，直至所述三桥车辆停止，并使用所述制动抖动诊断装置实时检测所述左气室的压力、所述右气室的压力以及所述脚制动阀的制动压力或所述脚继动阀的制动压力；当所述三桥车辆稳定在预定时速行使，且所述抖动桥制动回路内的左气室的压力以及所述右气室的压力达到第二预定压力值时，急促开启所述脚制动阀，直至所述三桥车辆停止，并使用所述制动抖动诊断装置实时检测所述左气室的压力、所述右气室的压力以及所述脚制动阀的制动压力或所述脚继动阀的制动压力。在一个可选或优选地实施例中，该制动抖动诊断方法还包括以下步骤步骤A、若所述三桥车辆的制动鼓与摩擦片未磨损，则在所述三桥车辆稳定在预定时速行使时，开启所述脚制动阀，保持所述脚制动阀的制动压力在第三预定压力值，并使用所述制动抖动诊断装置实时检测所述三桥车辆的左侧车轮、右侧车轮的轮速以及所述脚制动阀的制动压力或所述脚继动阀的制动压力；步骤B、若所述三桥车辆的行使里程达到了预定的里程值，则在所述三桥车辆稳定在预定时速行使时，开启所述脚制动阀，保持所述脚制动阀的制动压力在第三预定压力值，并使用所述制动抖动诊断装置实时检测所述三桥车辆的左侧车轮、右侧车轮的轮速以及所述脚制动阀的制动压力或所述脚继动阀的制动压力；步骤C、判断步骤A检测出的所述三桥车辆的左侧车轮以及右侧车轮的轮速出现了波动，还是步骤B检测出的所述三桥车辆的左侧车轮以及右侧车轮的轮速出现了波动。在一个可选或优选地实施例中，该制动抖动诊断方法还包括以下步骤根据检测到的波动信号确定制动抖动的频率以及制动抖动的周期。在一个可选或优选地实施例中，所述三桥车辆为三桥汽车起重机；所述预定时速为70km/h ；所述第一预定压力值与所述第三预定压力值至少其中之一为2bar 2. 5bar ；所述预定的里程值为5000knT8000km ；所述第二预定压力值为6bar 6. 5bar。在一个可选或优选地实施例中，第二预定压力值为6bar。基于上述技术方案，本发明实施例至少可以产生如下技术效果由于本发明实施例提供的制动抖动诊断装置不仅可以在实验过程中实时检测三桥车辆(优选为三桥起重机)的抖动桥制动回路内的左气室内的压力、右气室内的压力以及脚继动阀的压力或脚制动阀的压力，而且可以实时检测出三桥车辆的抖动桥制动回路所制动的左轮胎以及右轮胎的转速，由此可以根据检测结果数值的变化情况而分析出三桥车辆制动激励以及制动抖动的原因，进而可以对汽车起重机的制动激励、制动抖动振动源进行合理诊断以便于降低制动抖动的危害，所以解决了现有技术存在无法对汽车起重机的制动激励、制动抖动振动源进行合理诊断的技术问题。本发明根据三桥汽车起重机制动抖动过程中制动压力的波动特征，提出了压力波动诊断装置及方法，根据制动过程中轮速与波动频率的关系提出了轮速波动诊断装置及方法。运用以上两种诊断装置及方法可以诊断抖动激励及振动源，对解决制动抖动具有重要意义。除此之外，与现有技术相比，本发明实施例提供的优选技术方案还至少可以产生如下技术效果1、本发明实施例可以针对三桥汽车起重机的制动原理进行有针对性的制动过程抖动诊断。2、本发明实施例中制动压力波动与制动轮速波动的有效结合为综合诊断行车制动抖动问题提供了思路。制动压力波动与制动轮速波动是互相影响的一个过程，压力波动，制动时压力出现跳动，则作用在轮胎的转速也相应出现波动。因此两个互相影响，但是总的起因还是制动压力出现波动才弓I起轮速的波动。3、本发明实施例制动压力波动与轮速波动在抖动过程中的表征现象是以前没有研究过的。4、本发明实施例针对压力波动提出制动过程中压力波动诊断方法。5、制动抖动时与不抖动在制动压力与制动轮速的表现形式上是有一定差距的,本发明可以通过检测该种差距的方式进行故障诊断。根据制动压力信号在时间域内的信号，可以进行故障诊断。当制动抖动则压力信号出现时间域内的冲击与波动，如制动不抖动，则在制动过程中，压力信号平稳且恒定在一定固定的范围内，且信号跳动量微弱。综上所述，本发明运用制动气室压力波动、制动轮速波动的故障诊断方法及压力、轮速诊断装置对起重机在中高速行驶时实施中度制动造成的抖动现象进行故障诊断及处理，应用该方法可以解决三桥汽车起重机制动抖动问题，提高起重机操纵稳定性。
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中图1为应用本发明实施例所提供的制动抖动诊断装置的三桥汽车起重机内制动回路的结构原理示意图；图2为本发明实施例所提供的制动抖动诊断装置的轮速波动诊断装置与三桥汽车起重机车架、左侧车轮以及右侧车轮的位置关系的示意图；图3为使用本发明实施例所提供的制动抖动诊断装置检测出的未产生制动抖动时的三桥汽车起重机内抖动桥的制动回路中左气室与右气室内压力的变化示意图；图4为使用本发明实施例所提供的制动抖动诊断装置检测出的未产生制动抖动时的三桥汽车起重机内制动轮胎转速的变化示意图；图5为本发明实施例所提供的制动抖动诊断装置内部主要组成部分之间连接关系的不意图；图中标记1、右气室压力传感器；2、空气压缩机；3、空气干燥器；4、气体回路保护阀；5、贮气筒；6、二桥、三桥的脚制动回路及手制动回路；7、脚继动阀压力传感器；8、左气室压力传感器；9、脚制动阀后压力传感器101、一桥脚制动阀；102、二桥脚制动阀；11、二桥手制动阀与三桥手制动阀；12、升降杆；13、吸盘；14、升降杆；141、固定筒体；142、连接筒体；143、活动杆件；15、车架右侧；16、轮速传感器支架；17、车架左侧；18、轮速传感器。
具体实施例方式下面通过附1 图5以及列举本发明的一些可选实施例的方式，对本发明的技术方案(包括优选技术方案)做进一步的详细描述。需要说明的是本实施例中的任何技术特征(技术特征之间可以使用逗号、句号、顿号或分号等任意标点符号隔开)、任何技术方案均是多种可选的技术特征或可选的技术方案中的一种或几种，为了描述简洁的需要本文件中无法穷举本发明的所有可替代的技术特征以及可替代的技术方案，也不便于每个技术特征的实施方式均强调其为可选的多种实施方式之一，所以本领域技术人员应该知晓本实施例内的任何技术特征以及任何技术方案均不限制本发明的保护范围，本发明的保护范围应该包括本领域技术人员不付出创造性劳动所能想到的任何替代技术方案。本发明实施例提供了一种能够对汽车起重机的制动激励、制动抖动振动源进行合理诊断的制动抖动诊断装置以及使用该装置的制动抖动诊断方法。下面结合图1 图5对本发明提供的技术方案进行更为详细的阐述，将本发明提供的任一技术手段进行替换或将本发明提供的两个或更多个技术手段互相进行组合而得到的技术方案均应该在本发明的保护范围之内。如图1 图5所示，本发明实施例所提供的制动抖动诊断装置包括压力波动诊断装置、轮速波动诊断装置以及检测结果显示设备，其中压力波动诊断装置包括压力检测元件以及压力信号采集设备。压力检测元件与压力信号采集设备通过线路或通过无线信号收发装置电连接。
压力检测元件能检测三桥车辆内抖动桥制动回路内的左气室内的压力、右气室内的压力以及脚继动阀的压力或脚制动阀的压力，并将检测结果输入压力信号采集设备。轮速波动诊断装置包括轮速检测元件以及轮速信号采集设备。轮速检测元件与轮速信号采集设备通过线路或通过无线信号收发装置电连接。轮速检测元件能检测抖动桥制动回路所制动的左轮胎以及右轮胎的转速，并将检测结果输入轮速信号采集设备。检测结果显示设备与压力信号采集设备、轮速信号采集设备通过线路或通过无线信号收发装置电连接。压力信号采集设备以及轮速信号采集设备能将其各自所获取的检测结果处理为数值后输入检测结果显示设备并通过检测结果显示设备显示。通过检测结果显示设备工作人员可以实时的了解检测结果的变化情况，进而对三桥车辆的制动回路进行制动抖动诊断。检测结果显示设备的显示检测结果的方式可以为显示字符、图表或动画等形式。由于本发明实施例提供的制动抖动诊断装置不仅可以在实验过程中实时检测三桥车辆(优选为三桥起重机)的抖动桥制动回路内的左气室内的压力、右气室内的压力、脚继动阀的压力、脚制动阀的压力，而且可以实时检测出三桥车辆的抖动桥制动回路所制动的左轮胎以及右轮胎的转速，由此可以根据检测的变化情况而分析出三桥车辆制动激励以及制动抖动的原因，进而可以对汽车起重机的制动激励、制动抖动振动源进行合理诊断以便于降低制动抖动的危害。作为一种优选或可选的实施方式，压力检测元件优选为压力传感器，其包括左气室压力传感器8、右气室压力传感器1、脚继动阀后压力传感器7以及脚制动阀后压力传感器9，其中由于抖动桥为三桥车辆起重机的一桥即转向桥，所以左气室压力传感器8也可以称为一桥左气室压力传感器、右气室压力传感器I也可以称为一桥右气室压力传感器、脚继动阀后压力传感器7也可以称为一桥脚继动阀后压力传感器、脚制动阀后压力传感器9也可以称为一桥脚制动阀后压力传感器。左气室压力传感器8设置于左气室的气体输入管道或左气室的气体输出管道内。左气室压力传感器8用于实时检测左气室内气压的压力值。右气室压力传感器I设置于右气室的气体输入管道内或右气室的气体输出管道内。右气室压力传感器I用于实时检测右气室内气压的压力值。脚继动阀后压力传感器7设置于脚继动阀气体输出管道内。脚继动阀后压力传感器7用于实时检测脚继动阀制动压力的压力值，该脚继动阀的压力值也称为脚继动阀的出口压力值。脚制动阀后压力传感器9设置于脚制动阀的气体输出管道内。脚制动阀后压力传感器9用于实时检测脚制动阀制动压力的压力值，该脚制动阀的制动压力也称为脚制动阀的出口压力值。压力传感器的定位优选为通过12L的三通接头，具体安装时，将压力传感器与气压管路进行连接，三通接头的两个端口分别连接气压管路(此处气压管路为上述提及的气体输入管道或气体输出管道)，剩余的端口引出压力线，并将压力线与压力波动诊断装置连接进行信号采集。由于抖动桥制动回路制动时，脚继动阀的制动压力(出口压力)与脚制动阀的的制动压力比较接近，而脚继动阀后压力传感器7比较容易设置，所以可以通过检测脚继动阀后压力传感器7检测到的压力值来作为脚制动阀的制动压力的近似值。图1中主要有三个制动回路21回路、22回路和23回路，分别负责实现一桥、二桥和三桥的制动动作。21回路为三桥汽车起重机制动主回路，21回路的具体制动过程为气体被空气压缩机压缩后经空气干燥器干燥，通过四回路保护阀进入贮气筒21。贮气筒21的出口有两个支路，一条通向脚继动阀，另一条通向脚制动阀。当制动踏板未踏下时，脚制动阀和脚继动阀均处于未开启状态，气体不能进入一桥制动回路的左气室、右气室，制动系统处于不工作状态；当制动踏板踏下时，脚制动阀首先接通气路，气体通过脚制动阀后使得脚继动阀处于开启状态，连接一桥左气室、右气室的气路接通，制动系统处于工作状态。当制动系统出现制动抖动时，左气室压力传感器8、右气室压力传感器1、脚继动阀后压力传感器7以及脚制动阀后压力传感器9这四个传感器分别输出一桥左气室的压力波动、一桥右气室的压力波动、脚继动阀压力波动和21回路中的脚制动阀出口压力波动。压力传感器的具体安装位置如图1所示，压力传感器安装在一桥制动回路中的主要原因是一桥为抖动桥，制动过程中是产生抖动最明显的部件。根据上述诊断装置，在制动过程中可以实时对一桥左气室、右气室、脚继动阀和脚制动阀的压力波动进行检测诊断。三桥汽车起重机制动抖动与车辆的行驶速度呈现一定的阶次关系，因此对制动过程中车轮轮速的波动进行检测诊断，可以对抖动的振动源与外部激励进行综合的评价。作为一种优选或可选的实施方式，轮速检测元件优选为轮速传感器，轮速波动诊断装置还包括检测元件定位结构，其中两个轮速传感器各自分别通过检测元件定位结构与三桥车辆的车架左侧以及车架右侧可拆卸固定连接。两个轮速传感器用于分别检测车架左侧上的车轮以及车架右侧上的车轮的转速。可拆卸固定连接具有便于拆装的优点。当制动系统工作时，轮速传感器检测输出轮胎转速的波动，留待进一步诊断。传感器的具体安装位置如图2中所示，根据上述诊断装置，可以实时检测一桥左、右轮胎转速的波动情况。下文将详细说明本发明提供的检测元件定位结构的优选实施方式。当然，该优选的实施方式不能视为对本发明保护范围的限制。作为一种优选或可选的实施方式，检测元件定位结构包括吸盘13、升降杆(图中包括位于右侧的升降杆12、位于左侧的升降杆14)以及紧固件，其中吸盘13吸附于三桥车辆的车架左侧17或车架右侧15。以升降杆14为例，如2图所示，升降杆14包括固定筒体141以及活动杆件143，固定筒体141以及活动杆件143之间设置有至少一个连接筒体142，连接筒体142插接于固定筒体141内，活动杆件143插接于连接筒体142内，且连接筒体142以及活动杆件143均能从固定筒体141的其中一个轴向端口伸出或缩回。固定筒体141通过紧固件与吸盘13固定连接，轮速检测元件与活动杆件143伸出固定筒体141的部分固定连接。通过调节升降杆的连接筒体142以及活动杆件143的伸出或缩回的尺寸可以调节轮速传感器的位置。升降杆14优选为采用自动升降杆，其连接筒体142以及活动杆件143伸出或缩回的动力可以由电动机构来提供。作为一种优选或可选的实施方式，检测元件定位结构包括至少两个吸盘13，吸盘13以升降杆的轴心线轴对称设置于升降杆的两侧的三桥车辆的车架上。至少两个吸盘13可以比较均匀的分担升降杆以及其上固定的轮速传感器的重量。作为一种优选或可选的实施方式，压力信号采集设备与轮速信号采集设备优选为同一芯片，当然，压力信号采集设备与轮速信号采集设备也可以为不同的两个芯片。当然，使用其他数据处理装置取代芯片也在本发明保护范围之内。本发明实施例提供的制动抖动诊断方法，至少包括以下步骤S1、在三桥车辆上安装本发明实施例任一技术方案提供的制动抖动诊断装置。步骤S11、安装压力波动诊断装置。步骤S12、安装轮速波动诊断装置，轮速波动诊断装置优选为分别安装在抖动桥的车桥左、右两侧以对比车桥左、右两侧的制动是否出现差异性。步骤Sll与步骤S12的先后顺序可以根据需要来定。S2、在三桥车辆原地空载模式下(此时三桥车辆的左侧车轮以及右侧车轮均静止)，开启三桥车辆抖动桥制动回路内的脚制动阀。使用制动抖动诊断装置检测抖动桥制动回路内的左气室的压力以及右气室的压力是否一致，若不一致则将抖动桥制动回路内的左气室的压力以及右气室的压力调节优选为一致。S3、在三桥车辆原地空载模式下，开启三桥车辆抖动桥制动回路内的脚制动阀，使脚制动阀的制动压力达到第一预定压力值，并使用制动抖动诊断装置实时检测左气室的压力、右气室的压力以及脚制动阀的制动压力或脚继动阀的制动压力。对于三桥汽车起重机，制动时气室的压力波动情况可以通过两种工况来对比研究。第一种是原地满载制动工况，另一种是道路行驶制动工况，即车辆行驶在70km/h时，采用中度制动(即制动压力为2-2. 5bar)的工况。因为是三桥车辆的左右两个轮胎同时进行制动，因此再设计时要求三桥车辆左右两侧的制动压力、制动力矩保持一致，将上述压力传感器接入采集系统中，判断两个压力曲线是否一致或波动，可以判断制动压力是否一致，制动压力产生波动，则制动力矩会随之波动。制动压力乘以作用面积是制动力，制动力乘以制动器的中心作用点就是制动力矩。本例中也可以使用制动抖动诊断装置检测抖动桥制动回路内的左气室的压力以及右气室的压力，进而判断左气室的制动力矩以及右气室的制动力矩是否一致。通过前两步骤的检验可以确定，车辆制动力与制动力矩是否存在不匹配问题。通过步骤S2、S3验证，原地满载工况下制动压力与制动力矩均未出现波动。原地制动工况的整个制动过程中，一桥的左气室、右气室压力随时间的变化情况如图3所示。其中未制动阶段和制动结束阶段中的气室压力均为低值恒近似为O.1bar左右，制动发生阶段中的气室压力为高值恒定为6-8bar之间。通过步骤3可以确定未出现制动抖动时制动压力与制动力矩未波动，或微弱波动无明显周期性。S4、当三桥车辆稳定在预定时速(该时速优选为70km/h)行使且左气室的压力以及所述右气室的压力的压力值达到第一预定压力值(优选为2bar 2· 5bar)时，持续均匀的开启脚制动阀，直至三桥车辆停止，并使用制动抖动诊断装置实时检测左气室的压力、右气室的压力以及脚制动阀的制动压力或脚继动阀的制动压力。检测结果得出车速由70km/h下降到50km/h左右车桥开始剧烈抖动并传递至方
向盘左右摆动。S5、当三桥车辆稳定在预定时速(该时速优选为70km/h)行使，且抖动桥制动回路内的左气室的压力以及右气室的压力达到第二预定压力值(第二预定压力值优选为6bar飞.5bar)时，急促开启脚制动阀，直至三桥车辆停止，并使用制动抖动诊断装置实时检测左气室的压力、右气室的压力以及脚制动阀的制动压力或脚继动阀的制动压力。检测结果得出高度制动车桥抖动消失。且制动压力波动消失。通过以上诊断步骤可以得出，制动抖动与车速以及制动初始压力有关。车速下降到50km/h时车桥剧烈抖动，抖动频率为8Hz左右，脚制动阀的制动压力在2-2. 5bar时车桥出现抖动。脚制动阀的制动压力6-6. 5bar时制动力矩达到快速制动要求，制动压力无波动抖动消失。该抖动是由制动气室压力波动引起的，即在制动压力设计匹配合理的情况下发生了制动压力波动，压力波动是引起制动抖动的主因，而制动鼓的端面跳动量是压力波动的激励源。制动过程中车轮轮速呈现曲线下降的趋势，且轮速存在微弱波动，但波动幅值较小且构不成周期性；制动过程中出现抖动时轮速的变化趋势将不再平滑下降，在抖动区间内呈现周期性的波动，波动幅值较大，轮速波动周期明显，轮速的变化趋势呈现下降-上升-下降-上升的循环波动状态，但整个制动过程轮速总体变化趋势是下降的。对于三桥汽车起重机，制动时轮速的波动情况可以通过两种情况来对比研究。第一种是制动鼓与摩擦片未磨损。另一种是行驶里程在5000-8000km后的制动鼓及摩擦片。作为一种优选或可选的实施方式，该制动抖动诊断方法还包括以下步骤步骤A、若三桥车辆的制动鼓与摩擦片未磨损，则在三桥车辆稳定在预定时速(该时速优选为70km/h)行使时，开启脚制动阀，保持脚制动阀的制动压力在第三预定压力值(优选为2bar 2. 5bar),并使用制动抖动诊断装置实时检测三桥车辆的左侧车轮、右侧车轮的轮速以及所述脚制动阀的制动压力或所述脚继动阀的制动压力。该步骤的目的是诊断制动鼓与摩擦片未磨损车辆在整个制动过程中的轮速波动情况，由于整个制动系统未出现磨损与热变形，因此其制动时的轮速随时间的变化情况大体呈现如图4变化趋势，制动发生阶段的轮胎转速随时间呈近似平滑下降的趋势，或有少量轮速波动，但是波动量很小。步骤B、若三桥车辆的行使里程达到了预定的里程值(预定的里程值优选为5000knT8000km)，则在三桥车辆稳定在预定时速(该时速优选为70km/h)行使时，开启脚制动阀，保持脚制动阀的制动压力在第三预定压力值(优选为2bar 2. 5bar)，并使用制动抖动诊断装置实时检测三桥车辆的左侧车轮、右侧车轮的轮速以及所述脚制动阀的制动压力或所述脚继动阀的制动压力。步骤C、判断步骤A检测出的三桥车辆的左侧车轮以及右侧车轮的轮速出现了波动，还是步骤B检测出的三桥车辆的左侧车轮以及右侧车轮的轮速出现了波动。对比制动鼓磨损未磨损与发生磨损(通常制动鼓的端面跳动量超过O. 4mm以上均为发生磨损，磨损越严重，调动量越大)两种状态下的轮速波动情况，发现行驶5000-8000公里后制动过程中出现轮速波动。轮速波动的原因与制动压力波动的原因均为制动鼓的端面跳动量超过了制动器的标准，跳动量超过了 O. 4mmO因此通过制动压力波动与制动轮速波动均能进行制动抖动故障诊断，且能够找出抖动的振动源与激励部件。综合两种诊断方法得出，该制动抖动由压力与轮速的波动引起，振动源为制动鼓的变形量超标导致摩擦片与轮毂制动时出现周期性的波动摩擦。作为一种优选或可选的实施方式，该制动抖动诊断方法还包括以下步骤根据检测到的波动信号确定制动抖动的频率以及制动抖动的周期。根据检测结果可知制动抖动过程中轮速波动周期为O. 125s，波动频率接近8Hz抖动剧烈时轮速为210-180rpm。根据旋转部件振动频率法则可以确定该区间的轮速波动传递至制动鼓，制动鼓端面跳动在轮速波动的影响下，产生旋转不平度。制动蹄在与轮毂摩擦制动时车轮每旋转一周，具有两次明显抖动，制动鼓的旋转频率为3. 5-4Hz。因此基于车轮的轮速可以精确的确定制动抖动的频率及抖动周期，对制动鼓的改进提供可靠依据。旋转机械的故障频率是基于旋转部件的转速进行确定的，当转转部件出现故障时，其故障现象会在信号的FFT (傅里叶变换)范围内进行体现，将旋转部件的转速通过转换变为频率，从而判断旋转机械在某个转速范围内出现故障。根据检测到的波动信号确定制动抖动的频率以及制动抖动的周期可以采用将振动信号进行短时傅里叶变换的方法，将波动信号进行短的时间域内的截频，可以获得振动能量的全部信息，通过对FFT的振动频率与振动能量的对比可以确定抖动的频率(FFT的横坐标进行显示)，抖动周期为抖动频率的倒数、T=2 31 /w (固有角频率)=2 31 f (频率)作为一种优选或可选的实施方式，三桥车辆优选为三桥汽车起重机。此时，抖动桥为三桥汽车起重机内的一桥。当然，本发明也可以应用于三桥汽车起重机之外的其他三桥车辆乃至类似三桥车辆的车辆上。上述提供的数值仅为举例说明，上述数值之外的其他数值也在本发明的保护范围之内。上述本发明所公开的任一技术方案除另有声明外，如果其公开了数值范围，那么公开的数值范围均为优选的数值范围，任何本领域的技术人员应该理解优选的数值范围仅仅是诸多可实施的数值中技术效果比较明显或具有代表性的数值。由于数值较多，无法穷举，所以本发明才公开部分数值以举例说明本发明的技术方案，并且，上述列举的数值不应构成对本发明创造保护范围的限制。同时，上述本发明如果公开或涉及了互相固定连接的零部件或结构件，那么，除另有声明外，固定连接可以理解为能够拆卸地固定连接(例如使用螺栓或螺钉连接)，也可以理解为不可拆卸的固定连接(例如铆接、焊接)，当然，互相固定连接也可以为一体式结构(例如使用铸造、锻造或注塑工艺一体成形制造出来)所取代(明显无法采用一体成形工艺除外)。另外，上述本发明公开的任一技术方案中如果存在用于表示位置关系或形状的术语，那么所应用的用于表示位置关系或形状的术语除另有声明外其含义包括与其近似、类似或接近的状态或形状。本发明提供的任一部件既可以是由多个单独的组成部分组装而成，也可以为一体成形工艺制造出来的单独部件。最后应当说明的是以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解依然可以对本发明的具体实施方式
进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。
权利要求
1.一种制动抖动诊断装置，其特征在于，包括压力波动诊断装置、轮速波动诊断装置以及检测结果显示设备，其中 所述压力波动诊断装置包括压力检测元件以及压力信号采集设备； 所述压力检测元件与所述压力信号采集设备通过线路或通过无线信号收发装置电连接; 所述压力检测元件能检测三桥车辆内抖动桥制动回路内的左气室内的压力、右气室内的压力以及脚继动阀的压力或脚制动阀的压力，并将检测结果输入所述压力信号采集设备; 所述轮速波动诊断装置包括轮速检测元件以及轮速信号采集设备； 所述轮速检测元件与所述轮速信号采集设备通过线路或通过无线信号收发装置电连接; 所述轮速检测元件能检测所述抖动桥制动回路所制动的左轮胎以及右轮胎的转速，并将检测结果输入所述轮速信号采集设备； 所述检测结果显示设备与所述压力信号采集设备、所述轮速信号采集设备通过线路或通过无线信号收发装置电连接； 所述压力信号采集设备以及所述轮速信号采集设备能将其各自所获取的检测结果处理为数值后输入所述检测结果显示设备并通过所述检测结果显示设备显示。
2.根据权利要求1所述的制动抖动诊断装置，其特征在于，所述压力检测元件为压力传感器，其包括左气室压力传感器、右气室压力传感器、脚继动阀后压力传感器以及脚制动阀后压力传感器，其中 所述左气室压力传感器设置于所述左气室的气体输入管道或所述左气室的气体输出管道内； 所述右气室压力传感器设置于所述右气室的气体输入管道内或所述右气室的气体输出管道内； 所述脚继动阀后压力传感器设置于所述脚继动阀气体输出管道内； 所述脚制动阀后压力传感器设置于所述脚制动阀的气体输出管道内。
3.根据权利要求2所述的制动抖动诊断装置，其特征在于，所述轮速检测元件为轮速传感器，所述轮速传感器的数目为至少两个，所述轮速波动诊断装置还包括检测元件定位结构，其中 至少两个所述轮速传感器各自分别通过所述检测元件定位结构与所述三桥车辆的车架左侧以及车架右侧可拆卸固定连接。
4.根据权利要求3所述的制动抖动诊断装置，其特征在于，所述检测元件定位结构包括吸盘、升降杆以及紧固件，其中 所述吸盘吸附于所述三桥车辆的车架左侧或车架右侧； 所述升降杆包括固定筒体以及活动杆件，所述固定筒体以及活动杆件之间设置有至少一个连接筒体，所述连接筒体插接于所述固定筒体内，所述活动杆件插接于所述连接筒体内，且所述连接筒体以及所述活动杆件均能从所述固定筒体的其中一个轴向端口伸出或缩回； 所述固定筒体通过所述紧固件与所述吸盘固定连接，所述轮速检测元件与所述活动杆件伸出所述固定筒体的部分固定连接。
5.根据权利要求4所述的制动抖动诊断装置，其特征在于，所述检测元件定位结构包括至少两个所述吸盘，所述吸盘以所述升降杆的轴心线轴对称设置于所述升降杆的两侧的所述三桥车辆的车架上。
6.根据权利要求1一 5任一所述的制动抖动诊断装置，其特征在于，所述压力信号采集设备与所述轮速信号采集设备为同一芯片，或者，所述压力信号采集设备与所述轮速信号采集设备为不同的两个芯片。
7.一种制动抖动诊断方法，其特征在于，至少包括以下步骤 在三桥车辆上安装权利要求1 一 6任一所述制动抖动诊断装置； 在所述三桥车辆原地空载模式下，开启所述三桥车辆抖动桥制动回路内的脚制动阀，使用所述制动抖动诊断装置检测所述抖动桥制动回路内的左气室的压力以及右气室的压力是否一致，若不一致则将所述左气室的压力以及所述右气室的压力调节为一致； 在所述三桥车辆原地空载模式下，开启所述三桥车辆抖动桥制动回路内的脚制动阀，使所述脚制动阀的制动压力达到第一预定压力值，并使用所述制动抖动诊断装置实时检测所述左气室的压力、所述右气室的压力以及所述脚制动阀的制动压力或所述脚继动阀的制动压力； 当所述三桥车辆稳定在预定时速行使，且所述左气室的压力以及所述右气室的压力均达到第一预定压力值时，持续均匀的开启所述脚制动阀，直至所述三桥车辆停止，并使用所述制动抖动诊断装置实时检测所述左气室的压力、所述右气室的压力以及所述脚制动阀的制动压力或所述脚继动阀的制动压力； 当所述三桥车辆稳定在预定时速行使，且所述抖动桥制动回路内的左气室的压力以及所述右气室的压力达到第二预定压力值时，急促开启所述脚制动阀，直至所述三桥车辆停止，并使用所述制动抖动诊断装置实时检测所述左气室的压力、所述右气室的压力以及所述脚制动阀的制动压力或所述脚继动阀的制动压力。
8.根据权利要求7所述的制动抖动诊断方法,其特征在于,该制动抖动诊断方法还包括以下步骤 步骤A、若所述三桥车辆的制动鼓与摩擦片未磨损，则在所述三桥车辆稳定在预定时速行使时，开启所述脚制动阀，保持所述脚制动阀的制动压力在第三预定压力值，并使用所述制动抖动诊断装置实时检测所述三桥车辆的左侧车轮、右侧车轮的轮速以及所述脚制动阀的制动压力或所述脚继动阀的制动压力； 步骤B、若所述三桥车辆的行使里程达到了预定的里程值，则在所述三桥车辆稳定在预定时速行使时，开启所述脚制动阀，保持所述脚制动阀的制动压力在第三预定压力值，并使用所述制动抖动诊断装置实时检测所述三桥车辆的左侧车轮、右侧车轮的轮速以及所述脚制动阀的制动压力或所述脚继动阀的制动压力； 步骤C、判断步骤A检测出的所述三桥车辆的左侧车轮以及右侧车轮的轮速出现了波动，还是步骤B检测出的所述三桥车辆的左侧车轮以及右侧车轮的轮速出现了波动。
9.根据权利要求8所述的制动抖动诊断方法,其特征在于,该制动抖动诊断方法还包括以下步骤 根据检测到的波动信号确定制动抖动的频率以及制动抖动的周期。
10.根据权利要求8或9所述的制动抖动诊断方法，其特征在于，所述三桥车辆为三桥汽车起重机； 所述预定时速为70km/h ； 所述第一预定压力值与所述第三预定压力值至少其中之一为2bar 2· 5bar ； 所述预定的里程值为5000knT8000km ； 所述第二预定压力值为6bar 6. 5bar。
全文摘要
本发明公开了一种制动抖动诊断装置以及制动抖动诊断方法，涉及工程机械领域。该制动抖动诊断装置，包括压力波动诊断装置、轮速波动诊断装置以及检测结果显示设备，压力波动诊断装置包括压力检测元件以及压力信号采集设备；压力检测元件能检测三桥车辆内抖动桥制动回路内的左气室内的压力值、右气室内的压力值、脚继动阀的压力值、脚制动阀的制动压力；轮速波动诊断装置包括轮速检测元件以及轮速信号采集设备；轮速检测元件能检测抖动桥制动回路所制动的左轮胎以及右轮胎的转速。该制动抖动诊断方法在三桥起重机上安装并应用了本发明提供的制动抖动诊断装置。本发明用于对三桥车辆的制动抖动进行诊断。
文档编号G01M17/007GK103048145SQ201210549118
公开日2013年4月17日 申请日期2012年12月18日 优先权日2012年12月18日
发明者苏锦涛, 单增海 申请人:徐州重型机械有限公司