一种商用车电控气压阀活塞位移测量装置的制作方法

本发明属于电控气压阀测量技术领域，特别涉及一种商用车电控气压阀活塞位移测量装置。

背景技术：

气压制动广泛应用于商用车的制动过程。气压阀作为控制和调节商用车气压制动系统中制动压力的重要控制部件，其性能将直接影响商用车的制动稳定性与安全性。阀内活塞位移控制整个阀充放气，是影响整体阀性能的重要指标。在不破坏阀性能条件下测量阀内活塞位移，一般采用激光位移传感器进行测量，但基于阀内活塞较深，普通斜射式激光传感器无法测量，只能转而采用成本较高的直射式激光传感器。

技术实现要素：

本发明针对现有技术中存在的技术问题，提供一种商用车电控气压阀活塞位移测量装置，成本低、测量精度高且操作简单。

本发明采用的技术方案是：一种商用车电控气压阀活塞位移测量装置，包括位移传感器、支架和反光件，所述位移传感器通过支架固定在气压阀阀壳上，所述位移传感器的投光口面对所述反光件，所述反光件设置于阀活塞上。

作为优选，所述反光件包括轻质材质的支柱和圆片，所述圆片位于所述支柱一端，所述支柱另一端连接所述阀活塞。

作为优选，所述圆片的直径大于所述支柱。

作为优选，所述支柱和圆片的材质为尼龙塑料。

作为优选，所述阀活塞上设有等效孔。

作为优选，所述支架上设有支架孔a和支架孔b，所述支架孔a和支架孔b均为长条孔，所述支架孔a和位移传感器固定孔通过紧固件连接，所述支架孔b与备压阀口通过紧固件连接。

作为优选，所述支架孔a和支架孔b相互垂直。

作为优选，所述位移传感器的顶面上设有位移传感器固定孔，一侧面上设有受光口和投光口。

工作原理：控制腔与负载腔的体积变化方程式为：

vr＝vr0+arxr(0≤xr≤xrt)

vc＝vc0+acxc-arxr(0≤xr≤xrt，0≤xc≤xct)

式中：vr，vc分别为控制腔和制动气室的体积；vr0，vc0分别为控制腔和制动气室的初始体积；ar，ac分别为控制腔和制动气室有效作用面积；xr，xc分别为继动阀活塞和制动气室内活塞位移；xrt继动阀进排气过程活塞总行程；xct为制动气室内活塞行程。

根据牛顿第二定律，继动阀活塞和制动气室内活塞的运动方程分别为，

式中：mr，mr1分别为继动阀活塞质量和其下部堵头质量；mc为制动气室活塞质量；pr，pc分别为控制腔和制动气室的压力；ar1为负载腔有效作用面积；ffr，ffr1分别为继动阀活塞和堵头与侧边之间的摩擦力；ffc为制动气室活塞与侧边摩擦力；xrm为继动阀排气过程活塞行程；xor，xoc分别为继动阀弹簧和制动气室内弹簧预紧位移；kr，kc分别为继动阀弹簧和制动气室内弹簧刚度。

根据公式可知，测量阀活塞位移的实时动态变化，可以精确的描述阀的性能。

支柱两侧分别与阀活塞顶端和圆片固定连接，阀活塞在运动过程中，带动圆片一起运动，利用圆片替代阀活塞反射激光，位移传感器间接测量阀活塞的运动。

本发明通过多种结构来提高测量精度：1.位移传感器通过支架固定在阀壳上，以使阀工作时，减小由于震动引起的测量位移的偏差；2.支柱与圆片的材料采用尼龙塑料，质量轻，减少对阀性能的影响；3.圆片、支柱、阀活塞固定连接，以使阀工作时，检测活塞位移精确；4.使用等效孔以弥补阀活塞顶端孔的性能。

与现有技术相比，本发明所具有的有益效果是：

1.本发明直接安装在阀壳上，并通过等效孔等部件来减小误差，提高测量精度；

2.本发明安装方便，可以自动测量阀活塞在充放气过程中的位移数据，操作简单；

3.本发明结构设计巧妙，部件少、成本低。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的阀盖和位移传感器的结构示意图；

图3是本发明的阀活塞的结构示意图。

其中，1-位移传感器，2-支架孔a，3-支架，4-阀壳，5-阀盖，6-备压阀口，7-支架孔b，8-支柱，9-圆片，10-受光口，11-投光口，12-位移传感器固定孔，13-等效孔，14-阀活塞。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作详细说明。

本发明的实施例公开了一种商用车电控气压阀活塞位移测量装置，如图所示，其包括位移传感器1、支架3和反光件，所述位移传感器1通过支架3固定在气压阀阀壳4上，所述位移传感器1的投光口11面对所述反光件，所述反光件设置于阀活塞14上，所述反光件包括支柱8和圆片9，所述支柱8和圆片9的材质为尼龙塑料，所述支柱8固定在所述阀活塞14的顶端，所述支柱8顶端设置有所述圆片9，所述圆片9的直径大于所述支柱8。所述阀活塞14顶端设有两个等效孔13，等效孔13位置对称，直径皆为1.5mm。所述支架3上设有支架孔a2和支架孔b7，所述支架孔a2和支架孔b7均为长条孔，所述支架孔a2和位移传感器固定孔12通过螺栓固定连接，所述支架孔b7与备压阀口6通过螺栓固定连接。所述支架孔a2和支架孔b7相互垂直。所述位移传感器1的顶面上设有位移传感器固定孔12，面向圆片9的侧面上设有受光口10和投光口11。

使用时，将本装置固定在气压阀上，利用支架孔a2调节从投光口11到圆片9的测量中心距离，利用支架孔b7调整位移传感器1的左右位置；对储气罐进行供气，同时观察压缩机上压力表示数，直到压缩机压力表示数达到期望值；打开位移传感器1，确定投光口11发出的激光打在圆片9上后反射到受光口10，而后即可运行控制程序，采集阀活塞14在充放气过程中的位移数据。

以上通过实施例对本发明进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的示例性实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。本发明的保护范围由权利要求书限定。凡利用本发明所述的技术方案，或本领域的技术人员在本发明技术方案的启发下，在本发明的实质和保护范围内，设计出类似的技术方案而达到上述技术效果的，或者对申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖保护范围之内。