手动玻璃升降器系统耐久试验台架改造

宋文强，李尚林

（上汽通用五菱汽车股份有限公司，广西柳州545007）

手动玻璃升降器系统耐久试验台架改造

宋文强，李尚林

（上汽通用五菱汽车股份有限公司，广西柳州545007）

利用电动玻璃升降器电机抗高低温性能及扭矩范围适合升降器试验的特性对台架进行改进，从而改善实验数据精准性。另外，该设计可以让手动玻璃升降器试验台架开展高低温试验项目，突破手动升降器不能进行高低温试验的瓶颈。

手动玻璃升降器；试验台架改进；耐久试验

手动玻璃升降器系统耐久试验是一种针对手动的玻璃升降器及相关零部件进行的试验，主要是为了验证玻璃升降器系统在高温、低温、高湿等各种环境下的工作状态。目前国内汽车主机厂的试验室基本使用自制台架进行试验。原试验台架电机的扭矩范围过大，容易引起升降器过载而破坏玻璃升降器，并且在高温、低温环境下，电机容易短路致使试验终止。为此，对手动玻璃升降器系统耐久试验台架进行改造。

1　原试验台架及问题分析

如图1，原试验台架主体结构部分采用220 V交流电机作为驱动，电机扭矩范围为0～200 N·m.电机与扭矩传感器之间采用自制的四爪联轴器。试验车门的固定使用40 mm×40 mm铝型材托住车门，车门中部使用铝型材卡住防止倾倒。在开展试验时，车门不方便进行调节。传感器采用电磁接近式传感器。原试验台架存在以下问题［1］：

图1　原试验台架

（1）电机扭矩范围过大，在试验中可能存在强行破坏玻璃升降器的风险。

（2）自制联轴器连接不够稳定，在旋转时产生较大的震动，不能充分模拟人力摇转手柄的实际状态。

（3）车门固定方法简易，不符合5S要求，并且不方便进行调节，车门的安装及调试十分困难。

（4）进行台架试验时，接近式传感器在震动时可能出现无法接收到信号的情况。

2　解决的技术方案

2.1改造方案思路

（1）原台架电机扭矩过大，新台架使用扭矩范围为0～10 N·m的我公司某车型的电动升降器所用电机。该电机可以在高温、低温、高湿环境下工作，更适合作为台架驱动。

（2）原台架联轴器使用自制的四爪联轴器，由A3钢制作而成，其本身的重量对台架旋转轴产生较大的负荷，影响轴旋转的平衡。新台架采用铝制梅花联轴器，在旋转时中心轴更加平衡、稳定并且减小了台架的运行噪音。

（3）原台架车门固定方法较为简易，且不符合5S要求。新台架采用可调式车门固定台架，可以进行上下左右调节。车门后面的支撑采用T型支撑架。

（4）新的台架在传感器的选择上采用光电式传感器。

2.2方案的实施

2.2.1试验台架主体改造

如图2，台架主体结构为升降器系统耐久试验装置，由电机、铝制梅花联轴器、扭矩传感器、连接轴、手柄旋转装置、铝型材等组成。

图2　升降器系统耐久试验台架主体

2.2.2可调式车门固定改造

如图3，该部分是一个可调式车门固定台架。铝型材上面有导槽，车门可以通过导槽进行移动。通过1纵向的铝型材导槽进行上下调节，2横向铝型材导槽进行左右调节，方便开展试验时车门的安装。车门通过T型支撑架稳定的固定在台架上，保证试验时不会产生晃动。

图3　可调式车门固定台架

2.2.3试验台架控制

通过PLC控制电机带动手柄旋转装置往复旋转。在试验车门上，搭载光电式传感器，当玻璃上升或下降到试验要求位置时，PLC控制电机停止。通过PLC编程可以实现调整升降间隙、升降速度、升降位置、试验循环次数等。手动玻璃升降器耐久试验台架，能够实现下列功能：

（1）手动玻璃升降器在有效行程内能够往复升降和试验计数功能。

（2）试验台架运行时稳定，无震动，玻璃在上升、下降时无异响和晃动。

（3）台架含有过载保护设置，过载极限扭矩为6N·m.

（4）台架含有在上升超时、下降超时以及过载等异常情况发生时能够自动报警的装置。

（5）台架含有对电机进行空气冷却的装置。

3　技术方案的特点

（1）通过更换老式电机，使用新型耐高温、低温、高湿环境的某车型的电动升降器所用电机，使手动升降器台架试验可以开展高温、低温、高湿试验，并使驱动装置扭矩的范围更适合手动玻璃升降器试验。

（2）光电传感器进行升降器升降位置控制，异常监控，试验计数，出现异常时通过PLC控制系统自动停机报警。

（3）利用铝合金梅花联轴器减少因电机扭转带来的震动、噪声等不利因素。因铝制联轴器更轻，不易生锈等特点，让试验台架保证长期稳定。

（4）固定车门装置采用可调式设计，方便安装车门时可以上、下、左、右调节车门位置，从而减少以前老式台架移动旋转装置带来的不稳定因素，安装车门时更方便和快捷。

（5）该试验台架简易、可靠，可在高低温及振动等恶劣的环境中手动玻璃升降器耐久测试。

4　结束语

该台架在新项目开发过程的手动玻璃升降器系统耐久试验中进行测试，以稳定的性能验证了公司现有车型N310手动玻璃升降器系统的耐久性和可靠性。

（1）把手动玻璃升降器、玻璃、胶条、水切、导槽等零件安装在车门上，把装完零件的车门固定在可调式车门固定台架上，操作方便，安装迅速；观察台架稳定、无晃动。

（2）手柄连接上手动玻璃升降器系统耐久试验装置，该装置通过控制系统对其进行上升、下降控制并实现试验计数功能。调整车门位置，观察台架手柄旋转平稳，无抖动、无异响等异常状态，旋转中心轴同心度符合手动玻璃升降器试验要求［2］。

（3）光电传感器能够较精确控制玻璃升降。把超时报警设置到30 s，强制停止玻璃上升一段时间后，控制器会出现超时报警，并自动停机。

（4）强制停止玻璃上升，扭矩超过台架限值6 N·m时，台架出现报警并停机。

（5）按照设计要求设置试验次数。到达设定次数以后，台架自动停止试验，计数功能能够满足试验要求。

［1］庞晓军，郜晗．浅谈汽车手动玻璃升降器的试验［J］.装备制造技术，2010，（1）：177-178.

［2］QC/T626-2008，汽车玻璃升降器［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

宋文强（1985-），男，重庆长寿人，工程师，本科，研究方向：汽车试验；李尚林（1986-），男，四川剑阁人，助理工程师，本科，研究方向：汽车试验。