宋文強，李尚林

（上汽通用五菱汽車股份有限公司，廣西柳州545007）

手動玻璃升降器系統(tǒng)耐久試驗臺架改造

宋文強，李尚林

（上汽通用五菱汽車股份有限公司，廣西柳州545007）

利用電動玻璃升降器電機抗高低溫性能及扭矩范圍適合升降器試驗的特性對臺架進行改進，從而改善實驗數(shù)據(jù)精準(zhǔn)性。另外，該設(shè)計可以讓手動玻璃升降器試驗臺架開展高低溫試驗項目，突破手動升降器不能進行高低溫試驗的瓶頸。

手動玻璃升降器；試驗臺架改進；耐久試驗

手動玻璃升降器系統(tǒng)耐久試驗是一種針對手動的玻璃升降器及相關(guān)零部件進行的試驗，主要是為了驗證玻璃升降器系統(tǒng)在高溫、低溫、高濕等各種環(huán)境下的工作狀態(tài)。目前國內(nèi)汽車主機廠的試驗室基本使用自制臺架進行試驗。原試驗臺架電機的扭矩范圍過大，容易引起升降器過載而破壞玻璃升降器，并且在高溫、低溫環(huán)境下，電機容易短路致使試驗終止。為此，對手動玻璃升降器系統(tǒng)耐久試驗臺架進行改造。

1　原試驗臺架及問題分析

如圖1，原試驗臺架主體結(jié)構(gòu)部分采用220 V交流電機作為驅(qū)動，電機扭矩范圍為0～200 N·m.電機與扭矩傳感器之間采用自制的四爪聯(lián)軸器。試驗車門的固定使用40 mm×40 mm鋁型材托住車門，車門中部使用鋁型材卡住防止傾倒。在開展試驗時，車門不方便進行調(diào)節(jié)。傳感器采用電磁接近式傳感器。原試驗臺架存在以下問題［1］：

圖1　原試驗臺架

（1）電機扭矩范圍過大，在試驗中可能存在強行破壞玻璃升降器的風(fēng)險。

（2）自制聯(lián)軸器連接不夠穩(wěn)定，在旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生較大的震動，不能充分模擬人力搖轉(zhuǎn)手柄的實際狀態(tài)。

（3）車門固定方法簡易，不符合5S要求，并且不方便進行調(diào)節(jié)，車門的安裝及調(diào)試十分困難。

（4）進行臺架試驗時，接近式傳感器在震動時可能出現(xiàn)無法接收到信號的情況。

2　解決的技術(shù)方案

2.1改造方案思路

（1）原臺架電機扭矩過大，新臺架使用扭矩范圍為0～10 N·m的我公司某車型的電動升降器所用電機。該電機可以在高溫、低溫、高濕環(huán)境下工作，更適合作為臺架驅(qū)動。

（2）原臺架聯(lián)軸器使用自制的四爪聯(lián)軸器，由A3鋼制作而成，其本身的重量對臺架旋轉(zhuǎn)軸產(chǎn)生較大的負(fù)荷，影響軸旋轉(zhuǎn)的平衡。新臺架采用鋁制梅花聯(lián)軸器，在旋轉(zhuǎn)時中心軸更加平衡、穩(wěn)定并且減小了臺架的運行噪音。

（3）原臺架車門固定方法較為簡易，且不符合5S要求。新臺架采用可調(diào)式車門固定臺架，可以進行上下左右調(diào)節(jié)。車門后面的支撐采用T型支撐架。

（4）新的臺架在傳感器的選擇上采用光電式傳感器。

2.2方案的實施

2.2.1試驗臺架主體改造

如圖2，臺架主體結(jié)構(gòu)為升降器系統(tǒng)耐久試驗裝置，由電機、鋁制梅花聯(lián)軸器、扭矩傳感器、連接軸、手柄旋轉(zhuǎn)裝置、鋁型材等組成。

圖2　升降器系統(tǒng)耐久試驗臺架主體

2.2.2可調(diào)式車門固定改造

如圖3，該部分是一個可調(diào)式車門固定臺架。鋁型材上面有導(dǎo)槽，車門可以通過導(dǎo)槽進行移動。通過1縱向的鋁型材導(dǎo)槽進行上下調(diào)節(jié)，2橫向鋁型材導(dǎo)槽進行左右調(diào)節(jié)，方便開展試驗時車門的安裝。車門通過T型支撐架穩(wěn)定的固定在臺架上，保證試驗時不會產(chǎn)生晃動。

圖3　可調(diào)式車門固定臺架

2.2.3試驗臺架控制

通過PLC控制電機帶動手柄旋轉(zhuǎn)裝置往復(fù)旋轉(zhuǎn)。在試驗車門上，搭載光電式傳感器，當(dāng)玻璃上升或下降到試驗要求位置時，PLC控制電機停止。通過PLC編程可以實現(xiàn)調(diào)整升降間隙、升降速度、升降位置、試驗循環(huán)次數(shù)等。手動玻璃升降器耐久試驗臺架，能夠?qū)崿F(xiàn)下列功能：

（1）手動玻璃升降器在有效行程內(nèi)能夠往復(fù)升降和試驗計數(shù)功能。

（2）試驗臺架運行時穩(wěn)定，無震動，玻璃在上升、下降時無異響和晃動。

（3）臺架含有過載保護設(shè)置，過載極限扭矩為6N·m.

（4）臺架含有在上升超時、下降超時以及過載等異常情況發(fā)生時能夠自動報警的裝置。

（5）臺架含有對電機進行空氣冷卻的裝置。

3　技術(shù)方案的特點

（1）通過更換老式電機，使用新型耐高溫、低溫、高濕環(huán)境的某車型的電動升降器所用電機，使手動升降器臺架試驗可以開展高溫、低溫、高濕試驗，并使驅(qū)動裝置扭矩的范圍更適合手動玻璃升降器試驗。

（2）光電傳感器進行升降器升降位置控制，異常監(jiān)控，試驗計數(shù)，出現(xiàn)異常時通過PLC控制系統(tǒng)自動停機報警。

（3）利用鋁合金梅花聯(lián)軸器減少因電機扭轉(zhuǎn)帶來的震動、噪聲等不利因素。因鋁制聯(lián)軸器更輕，不易生銹等特點，讓試驗臺架保證長期穩(wěn)定。

（4）固定車門裝置采用可調(diào)式設(shè)計，方便安裝車門時可以上、下、左、右調(diào)節(jié)車門位置，從而減少以前老式臺架移動旋轉(zhuǎn)裝置帶來的不穩(wěn)定因素，安裝車門時更方便和快捷。

（5）該試驗臺架簡易、可靠，可在高低溫及振動等惡劣的環(huán)境中手動玻璃升降器耐久測試。

4　結(jié)束語

該臺架在新項目開發(fā)過程的手動玻璃升降器系統(tǒng)耐久試驗中進行測試，以穩(wěn)定的性能驗證了公司現(xiàn)有車型N310手動玻璃升降器系統(tǒng)的耐久性和可靠性。

（1）把手動玻璃升降器、玻璃、膠條、水切、導(dǎo)槽等零件安裝在車門上，把裝完零件的車門固定在可調(diào)式車門固定臺架上，操作方便，安裝迅速；觀察臺架穩(wěn)定、無晃動。

（2）手柄連接上手動玻璃升降器系統(tǒng)耐久試驗裝置，該裝置通過控制系統(tǒng)對其進行上升、下降控制并實現(xiàn)試驗計數(shù)功能。調(diào)整車門位置，觀察臺架手柄旋轉(zhuǎn)平穩(wěn)，無抖動、無異響等異常狀態(tài)，旋轉(zhuǎn)中心軸同心度符合手動玻璃升降器試驗要求［2］。

（3）光電傳感器能夠較精確控制玻璃升降。把超時報警設(shè)置到30 s，強制停止玻璃上升一段時間后，控制器會出現(xiàn)超時報警，并自動停機。

（4）強制停止玻璃上升，扭矩超過臺架限值6 N·m時，臺架出現(xiàn)報警并停機。

（5）按照設(shè)計要求設(shè)置試驗次數(shù)。到達設(shè)定次數(shù)以后，臺架自動停止試驗，計數(shù)功能能夠滿足試驗要求。

［1］龐曉軍，郜晗．淺談汽車手動玻璃升降器的試驗［J］.裝備制造技術(shù)，2010，（1）：177-178.

［2］QC/T626-2008，汽車玻璃升降器［S］.

ManualRegulator Durability TestRig Design

SONGWen-qiang，LIShang-lin
（Saic Gm Wuling Automobile Co.，Ltd.，Liuzhou Guangxi 545007，China）

We improve manual regulator durability test rig using electric regulator motor，which high temperature resistance and low temperature resistance and the torque range are all suitable for regulator durability test，thus improving experimental data precision.In addition，this design can make manual regulator durability test bench carrying out the regulator durability testwith high temperature or low temperature.

manual regulator；test rig innovation；durability test

U463.85

B

1672-545X（2016）05-0168-02

2016-02-22

宋文強（1985-），男，重慶長壽人，工程師，本科，研究方向：汽車試驗；李尚林（1986-），男，四川劍閣人，助理工程師，本科，研究方向：汽車試驗。