用于确定使用过的摩擦元件是否可以恢复使用的过程.pdf

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摘要
申请专利号:

CN200880023917.6

申请日:

2008.06.06

公开号:

CN101687226A

公开日:

2010.03.31

当前法律状态:

撤回

有效性:

无权

法律详情:

发明专利申请公布后的视为撤回IPC(主分类):G01B 11/30申请公布日:20100331|||实质审查的生效IPC(主分类):B07C 5/342申请日:20080606|||公开

IPC分类号:

B07C5/342; G01B11/30

主分类号:

B07C5/342

申请人:

卡特彼勒公司

发明人:

E·W·本兹; P·W·奥夫特; T·R·弗斯特; J·贝罗

地址:

美国伊利诺伊州

优先权:

2007.6.8 US 11/811,411

专利代理机构:

北京市金杜律师事务所

代理人:

苏 娟

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内容摘要

提供了一种用于使用过的诸如摩擦片的摩擦元件(20,20a-d,320)的分类过程,包括至少部分地基于每个使用过的摩擦元件(20,20a-d,320)的至少一个摩擦接触面(22)的波散射属性来确定摩擦元件(20,20a-d,320)是否热损伤。适合的摩擦元件(20,320)可以被分类为可接受类别,而不适合的摩擦元件(20a-d)被分类为废弃类别。一种组装诸如变速箱(90)的机械系统(90)的方法包括通过测量摩擦元件(20,20a-d,320)的至少一个摩擦接触面(22)的诸如反射性的波散射属性来确定摩擦元件(20,20a-d,320)在该机械系统中使用的适用性,以及至少部分地基于所确定的适用性将摩擦元件(20,320)联接到同样或不同的机械系统以恢复使用。

权利要求书

1.  一种用于使用过的能够在机械系统(10,90,310)中的组件之间传递能量的摩擦元件(20,20a-d,320)的分类过程,包括:
接收在至少一个机械系统(10,90,310)中停止使用的摩擦元件(20,20a-d,320),每个摩擦元件(20,20a-d,320)具有至少一个摩擦接触面(22);
至少部分地基于所述至少一个摩擦接触面(22)的波散射属性来确定所述摩擦元件(20,20a-d,320)是否热损伤;并且
至少部分地基于所述摩擦元件(20,20a-d,320)是否热损伤将所述摩擦元件(20,20a-d,320)分类为至少两个类别中的一个。

2.
  如权利要求1所述的分类过程,其中,确定所述摩擦元件(20,20a-d,320)是否热损伤还包括:
向平面(22)发射光并感测从平面(22)所反射的光;以及
将以入射角向平面(22)所发射的光的强度与从平面(22)以反射角所反射的光的强度进行比较。

3.
  如权利要求1所述的分类过程,其中,所述摩擦元件(20,20a-d,320)包括能够在可旋转机械组件之间传递转矩的摩擦片(20,20a-d,320),其中所述至少一个面(22)包括设置在每个所述摩擦片(20,20a-d,320)的相反侧的第一平面(22)和第二平面,且其中确定所述摩擦元件(20,20a-d,320)是否热损伤包括确定第一面和第二面(22)中的至少一个面的多个独立区域的波散射属性。

4.
  如权利要求1所述的分类过程,还包括:
确定从中移出所述摩擦元件(20,20a-d,320)的至少一个机械系统(10,90,310)中所使用的润滑液类型是否为适合的液体类型,其中对所述摩擦元件(20,20a-d,320)分类还包括部分地基于确定所述润滑液类型是否是适合的液体类型来对所述摩擦元件(20,20a-d,320)分类;
在确定所述摩擦元件是否热损伤之前,检查所述摩擦元件(20,20a-d,320)的磨损以及检查所述摩擦元件(20,20a-d,320)的损伤;并且
在确定摩擦元件(20,20a-d,320)是否热损伤之前,检查所述摩擦元件(20,20a-d,320)的嵌入材料(23)。

5.
  一种确定摩擦元件(20,20a-d,320)恢复在机械系统(10,90,310)中使用的适用性的方法,包括:
确定所述摩擦元件(20,20a-d,320)的至少一个摩擦接触面(22)的波散射属性,所述摩擦元件(20,20a-d,320)能够通过所述至少一个摩擦接触面(22)在机械组件之间传递能量;以及
至少部分地基于所述波散射属性来确定所述摩擦元件(20,20a-d,320)是否热损伤。

6.
  如权利要求5所述的方法,其中所述至少一个摩擦接触面(22)包括具有面积的平面(22),且其中确定所述摩擦元件(20,20a-d,320)的至少一个摩擦接触面(22)的波散射属性还包括确定小于所述平面(22)的面积的反射率,其中确定反射率包括以入射角向至少一个面(22)发射光以及感测从所述至少一个面(22)以与所述入射角相等的反射角反射的光。

7.
  如权利要求6所述的方法,还包括在向至少一个面(22)发射光和感测从所述至少一个面(22)所反射的光之前对能够扫描至少一个面(22)的扫描器(50)进行校准,包括设置所述至少一个面(22)的表示摩擦系数的反射率。

8.
  一种组装机械系统(10,90,310)的方法,包括:
确定摩擦元件(20,20a-d,320)在机械系统(10,90,310)中使用的适用性,包括测量摩擦元件的至少一个摩擦接触面(22)的波散射属性;
基于所确定的适用性,将所述摩擦元件(20,20a-d,320)联接入机械系统(10,90,310)以在其中进行使用。

9.
  如权利要求8所述的方法,其中机械系统(10,90,310)包括转矩传递系统(10,90,310)和制动系统中的一个,该方法还包括确定多个摩擦元件(20,20a-d,320)在机械系统(10,90,310)中使用的适用性,包括至少部分地通过测量多个摩擦元件(20,20a-d,320)中的每一个的至少一个摩擦接触面(22)的反射率来确定多个摩擦元件(20,20a-d,320)中的每一个是否被热损伤,以及将确定为适用的摩擦元件(20,20a-d,320)中的每一个联接入机械系统(10,90,310)以在其中进行使用。

10.
  如权利要求9所述的方法,还包括接收已经使用在变速器(90)中的离合器总成(10)并拆卸该离合器总成(10),包括从离合器总成(10)移出多个已使用的摩擦片(20,20a-d,320),其中将适于使用的每个摩擦片(20,20a-d,320)联接至机械系统(10,90,310)包括将使用过的摩擦片(20,20a-d,320)的至少一部分组装入同样的或另一个离合器总成(10,310)以恢复在变速器(90)中使用。

说明书

用于确定使用过的摩擦元件是否可以恢复使用的过程
技术领域
本发明整体涉及再制造领域,更具体地,涉及用于将使用过的摩擦元件分类并且确定它们恢复在机械系统中使用的适用性的过程。
背景技术
很多机械系统使用诸如摩擦片的摩擦元件以在机械组件之间传递能量。例如变矩器、离合器、制动器和多种其它机械系统使用摩擦片以提供机械系统中的组件之间的旋转联接或摩擦能量传递。摩擦元件的打滑将导致摩擦材料随时间磨损。在一定程度的磨损之后,一般需要更换摩擦元件,或者需要更换摩擦元件作为其一部分的机械系统。
使用这种摩擦元件的机械系统通常在其所包含的至少部分摩擦元件达到不适合使用的磨损程度之前进行维修、再制造或更换。换句话说,诸如变速器、离合器、制动器等的机械系统可能由于系统的部件磨损或不正常工作而被送去维修或再制造,而摩擦元件本身保持可工作并没有过度磨损。但是,在这种维修或再制造过程中一般要用新的摩擦元件来更换这些摩擦元件。这是由于目前尚难以确定地验证摩擦元件处于良好状态。由此,所有使用过的摩擦元件一般被废弃并用新的摩擦元件更换以保证在维修或再制造过的系统中只包含运行良好的摩擦元件。
虽然单个摩擦元件的成本通常很低,但对于在诸如变速器和离合器的特定机械系统中所使用的相对大量的摩擦片,100%废弃的方法是非常低效且浪费的。
近来已经认识到将尚适用的使用过的摩擦片废弃是不利于经济发展的。关于本领域中被称为“低能量”摩擦片的摩擦片,再制造商认识到摩擦材料的颜色能够表示其进一步使用的适用性。其它摩擦元件,特别是“高能量”摩擦片,通常是在润滑环境下所使用的KevlarTM、纸等的复合物,由于其独特的材料属性和设计特性,并不能靠其颜色来表示其进一步使用的适用性。根据一些估计,至少50%的使用过的高能量摩擦元件实际上适于恢复在机械系统中的使用。但是因为到目前为止还不能快速并且一致地验证它们的适用性,所以一般被全部废弃。
发明内容
本发明提供一种用于使用过的能够在机械系统的组件之间传递能量的摩擦元件的分类过程。该分类过程包括接收在至少一个机械系统中停止使用的摩擦元件,其中每个元件具有至少一个摩擦接触面。该分类过程还包括至少部分地基于至少一个摩擦接触面的波散射属性来确定摩擦元件是否热损伤,并且至少部分地基于摩擦元件是否热损伤来将摩擦元件分入至少两个类别中的一类。
本发明也提供一种确定摩擦元件被恢复在机械系统中的使用的适用性的方法。该方法包括确定摩擦元件的至少一个摩擦接触面的波散射属性,该摩擦元件能够通过至少一个摩擦接触面来在机械组件之间传递能量。该方法还包括至少部分地基于波散射属性来确定摩擦元件是否热损伤。
本发明还提供了一种组装机械系统的方法。该方法包括确定摩擦元件在机械系统中使用的适用性,包括测量摩擦元件的至少一个摩擦接触面的波散射属性。该方法还包括至少部分地基于所确定的适用性来将摩擦元件联接入机械系统中以在其中进行使用。
附图说明
图1为根据本发明的一种用于再制造机械系统的系统的原理图。
图2为根据一种实施方式的用于确定使用过的摩擦元件恢复使用的适用性的测试设备的部分的原理图。
图3为示出根据一种实施方式的示例性的再制造过程的流程图。
具体实施方式
参照图1,示出了一种再制造系统8,其中可以对在机械系统中停止使用的使用过的诸如摩擦片20的摩擦元件进行分类,并且可以评估它们恢复在同样的或另一种机械系统中使用的适用性。适于通过本发明的系统和过程来再制造的摩擦元件包括用于在诸如离合器等可旋转机械组件之间传递转矩的摩擦元件,以及诸如在制动系统中的在旋转机械组件和非旋转机械组件之间传递能量的摩擦元件。虽然很多这种摩擦元件包括例如与润滑液结合使用的多孔摩擦片,本发明并不限制于此。与过去的策略相比,将使用过的摩擦元件重新使用而不是用新的摩擦元件更换它们将获得显著的经济效益。
诸如可用于变速器的离合器总成10是适于以这里所描述并在图1中示出的方式进行再制造的机械系统的一部分。离合器总成10已经被从机械系统移出,并且包括多个摩擦片20(图中示出其侧面)。由此,在图1所示的实施方式中,离合器总成10可以到达再制造中心以进行重建。随后其摩擦片20将被移出、分类并进行恢复使用的适用性评估。图1示出了离合器总成10的一种示例性的摩擦片(附图标记为320)被从离合器总成移出并示出其正面。
系统8中的多处位置也示出了从离合器总成10或其他离合器总成等中移出的其它摩擦片,并也被标记为20或类似的附图标记。如这里所进一步描述的,所有摩擦片20可以被从离合器总成10移出、检查磨损或损坏、清洁并评估其恢复使用的适用性。可以选择出那些适用的摩擦片恢复在同样的或另一个离合器总成310中使用,该离合器总成310随后可以被重新组装并且在变速器90中投入使用,变速器90可能是相应的离合器总成被移出的同样的变速器。虽然说明书主要集中于变速器离合器总成中所使用的摩擦片20的分类和评估,本发明并不限制于此,诸如制动片、锥形离合器和多种其他的摩擦元件可以通过与关于图1所示出并描述的类似的系统和方法来进行处理和再制造。
还应当理解,系统8的目的仅是示例性的,特定的再制造策略将基于诸如摩擦元件的类型、摩擦元件所被移出并可能返回的机械系统的类型、某些过程的易自动化程度以及各种其他因素的多种因素。系统8仅意于作为一种实际的实施策略,并且可以从图1所示的实施方式被大量地修改。此外,除了使再制造过程自动化,该过程可以手动地执行。
如上所述,根据本发明再制造的摩擦元件可以包括摩擦片。图1中的片320包括与本领域被称为“高能量”摩擦片的这些片共有的一些属性。因此,虽然这里为了便于理解单独地提到片320,但这里对片320的描述应当被理解为一般地适用于通过系统8再制造的片。通常来说,高能量摩擦片一般包括诸如KelvarTM和纸的材料共同构成的复合物,当在“潮湿”的摩擦片环境下使用(即与润滑液一起使用)时提供在机械组件之间传递能量的有效的机构。图1中示出的示例性片320可以仅在其一面上或两面(图1中仅示出一面)上包括摩擦接触面22。片320还可以包括外径24、内径26和多个花键齿28。齿28可以从内径26或外径24分别向内或向外延伸,并且能够以现有的方法将片320与旋转的机械组件可旋转地固定。片320还可以包括多个以机加工或其它方式形成的油槽30,油槽30的深度可以表示面22上的摩擦接触材料被磨损的程度。由此槽30可以提供片320磨损程度的视觉的或机器可读的指示。
因此,当片320被从离合器总成10移出时,确定其恢复使用的适用性的初始过程步骤可以是检查片320的磨损情况,例如槽30的相对深度。也可以检查片320是否存在诸如非平面、缺口、圆槽、摩擦材料与金属基层的分离、嵌入材料等的损坏。系统8可以包括多个处理站。由此,当片320被首先从离合器总成10移出时,可以在第一站由技术员或一些其它设备来对其进行磨损和损坏情况的检查。被损坏或超过被认为是可接受的磨损程度的片可以被送往废弃容器45。在图1中,示出废弃容器45中具有多个由于损坏不适于恢复使用的片。这些片可能包括具有材料23嵌入其中的第一片20a、具有缺口21的第二片20b以及被弯曲并具有非平面部分25的第三片23。片20a、20b和20c均不用经受系统8的进一步处理即可被确定不适于恢复使用。就这一点而言,本发明并不限制于此,相反可以首先不丢弃具有这些特征的片,而是可以在例如将它们重新组装入变速器90之前进行后续检查。
还应当理解,对离合器总成10自身,或者其被移出的机械系统的检查也可以提供其中的片不适于恢复使用并且应当被立刻废弃而不需要再处理和评估的指示。例如,已经发现使用不正确的传动液类型可能导致或与片损坏、过度磨损或其它问题相关。一种示例性的检查技术可以包括将恢复使用的变速器中的润滑液颜色与预定或以其它方式适于在该变速器类型中使用的润滑液的颜色进行比较。如果使用过的变速器的润滑液颜色与预定的润滑液颜色不匹配,片可以被废弃而不需要进一步评估。这种检查可以通过视觉执行,或者使用商业上可以购买到的多种适合的色彩扫描器来执行。颜色非常深的液体也可能表示变速器等已经经过可能使其中的摩擦片热损伤的过高的温度。同样,变速器中相对大量的松散材料等可能表示该变速器或其诸如摩擦片的组件已经被损坏或受压。液体排出以及视觉或机器检查也可以用于检测变速器液体中金属碎片或摩擦片材料的存在。因此,本领域技术人员将理解在完全拆卸离合器总成或其它机械组件以进行再制造之前,可以显示出多种问题表示其中所使用的摩擦元件不可能适于恢复使用。
通过系统8中的初始检查的片可以在清洁设备中接受诸如无水清洁的清洁过程,其中将残余的油等清除以预备对片20进行进一步评估。在去除油膜对于所描述的后续扫描步骤是必要的情况下,清洁是必要的。在其他情况下,清洁是可选的。从清洁设备40,多个片20被输送至能够进一步评估摩擦片20恢复在诸如变速器90的机械系统中使用的适用性的测试设备52。可以提供另一个废弃容器65,允许未通过设备52所执行的测试的摩擦片20d被直接分类以废弃。虽然可以想到系统8中评估片20的测试设备52和其他站一般将相应的片分类为“适用”类别或“不适用”(即废弃)类别,应当理解本发明并不限制于此。例如,基于片的类型,在系统8内的多处可以基于片的理论剩余使用寿命,例如零剩余使用寿命、百分之五十剩余使用寿命、或百分之七十五剩余使用寿命等,将片分为多于两种类别。
测试设备52可以包括一组平行辊子54(图中示出一个),其上可放置一叠片20。可以提供扫描每个摩擦片20的阅读器60以确定摩擦片20恢复使用的适用性。阅读器60可以被安装于设备50的壳体52上,使得片20可以在例如重力的辅助下被连续地供应至与诸如磨光的低摩擦表面的停止处51相抵靠的位置,在该位置处阅读器60可以扫描每个片的摩擦接触面22的一个或多个区域。为了这一目的,辊子54可以通过驱动马达56旋转以将每个片20相对于阅读器60以不同的径向方向定位。由此,辊子54也可以倾斜定位以允许重力辅助将摩擦片20朝向阅读器60地供应。也可以使用用于供应和/或重新定向片20的其他机构,并且可以通过操作员来执行供应、定位和分类的任务。在一种实施方式中,操作员可以被引导通过测试设备52上的指示灯的点亮或其颜色来手动地将阅读器60所扫描的片分类。可以提供一种组合输送/移开装置55,其将片20从阅读器60前的一个位置移出,并且允许下一个片20移动至扫描位置。装置55可以是自动的,或者替代地可以由操作员致动。设备52还可以包括处理器70,该处理器70能够接受阅读器60的信号并且响应地控制能够移动输送/移开装置55以将片20分类为至少两种类别(例如片将重新组装入变速器90的适用分类以及片20d将被送往废弃容器65的不适用分类)中的一种的致动器80。处理器70也可以被用于点亮灯等以向操作员发出关于给定片将被分类的类别的信号。
从前述描述可以清楚,本发明的一个方面可以包括通过使用阅读器60将使用过的摩擦片20或其他摩擦元件分类。特别地,阅读器60可以用于确定摩擦元件是否热损伤。虽然除了摩擦片20的摩擦元件可以如这里所描述地被评估和再制造,本说明书的示例性的摩擦片20的分类和适用性确定应当被理解为关于具有使摩擦片能够磨光的特性的任何摩擦元件,其中由于摩擦元件在使用中所吸收的过量的热,摩擦接触面的波散射属性会改变。
如前文所描述的,包括摩擦片20的机械系统的使用以及特别是错误的使用可以导致部分片被磨光。这被认为是至少部分地由于摩擦产生过量的热导致构成摩擦片20的某些材料软化或甚至熔化,从而损伤摩擦片实现希望的功能的能力。特别地,材料的磨光被认为至少减小摩擦接触面的动摩擦系数且可能减小静摩擦系数。应当理解,这一现象可以导致在磨损程度达到将使摩擦片不适用的点之前摩擦片失效或无法实现规定操作。由此,系统8和类似系统以及相关的过程将允许没有过度磨损并因此理论上适于进一步使用的片基于是否是被热损伤来进行分类。如上文所指出的,据估计目前被废弃的片的50%或更多可以被恢复使用。对于每个变速器的四到五个离合器总成,每个离合器总成的四到六个摩擦片,很清楚,即使是较小规模的再制造操作也可能实现对相对大量片的废物利用。一旦如这里所描述地将过度磨损的片和被热损伤的片区分出来,可以节省许多以前将被废弃的片。可以想到这能够大大地降低与购买或制造所有新的片以用于在再制造的或新的机械系统中使用相关的成本。
已经发现摩擦接触面22的诸如光线反射性的波散射属性与摩擦片20是否被热损伤相关。如果摩擦片20被热损伤,可以将其废弃。如果片20并未热损伤并且还适于恢复使用,可以将其重新组装入离合器总成310和诸如离合器90的机械系统以进一步使用。摩擦接触面22的波散射属性可以通过向面22发射光并感测从面22所反射的光来进行确定。在一种实施方式中,处理器70能够将向面22发射的光的强度与从面22反射的光的强度进行比较。在其它实施方式中,可以使用诸如超声的声能量,因此目标的“波散射属性”应当被理解为不限制于诸如反射性或反射比的光散射属性。
现在参照图2,示出了阅读器60通过通信线72与处理器70相联接的原理图。阅读器60可以包括能够向片20的面22发射诸如相干光束的一个或多个发射器62,以及能够感测面22所反射的光的一个或多个传感器64。在一种实施方式中,阅读器60可以包括三个发射器62和三个传感器64,每个以不同的角度被设置以允许光线以三个入射角被发射至面22且反射光以三个反射角被感测,入射角和反射角分别相等。光线可以相对于与面22垂直的线成约20°、约60°和约80°地被入射至面22,并且以相应的反射角来进行感测。由此,当片20通过设备50被定位使得阅读器60能够对其进行扫描时,光线可以以三个独立的入射角被发射,并且可以扫描相应的反射角。例如通过由辊子54多次将每个片20转动小于完全旋转的角度,每次将片20的不同区域放置在阅读器60前以进行扫描,可以扫描面22的多个区域,该多个区域通常小于面22的整个面积。由于槽30可能将光线散射并影响读取,因此可能希望扫描每个面22的不包括槽30的区域。在其它的实施方式中,所感测的反射光的角度可能与入射光的角度不同。又一些其它变型可能包括感测散射光而非反射光。
如前文所指出的,摩擦片20可能是多孔的。被热损伤的片20一般吸收了过多的热量,使得部分片材料至少部分地熔化从而损害了多孔性。热损伤的片可能具有更小的适于润滑液通过的总孔面积,并且在大多数情况下无法像具有希望的多孔性的片一样工作,而是倾向于滑动过度然后突然锁住(如果能锁住的话)。新的片或使用过但并未热损伤的片相反将倾向于比吸收了过多热的片具有相对大的多孔性。具有相对多的孔的面22的片可能倾向于比被热损伤且因此具有更少孔的片散射更多光。因此,热损伤的片的反射光的强度倾向于比潜在地更适合恢复使用的未热损伤的片的反射光的强度更大。
虽然可以想到多种策略来实际地确定在与入射角相等的反射角上被发射的光的比例,一种实用的实施策略是对于每个角度θ1、θ2和θ3从所发射的光强度中减去所感测的光强度,然后对结果值取平均值以确定该片的反射水平是否达到阈值。如果确定面22的反射值或“指数值”大于阈值,则相应的片20可以被分类为废弃。如果反射值小于阈值,相应的片可以被分类为适用类别并最终恢复使用。
为了实现上述分类和适用性确定,可能需要对阅读器60进行校准。这可以通过确定多个片的反射值或指数值,然后将片放入试验台并实际地确定它们的动摩擦系数和/或静摩擦系数来经验性地完成。应当理解相应于“适用”的片的指数值可以基于摩擦元件的制造材料以及面的磨光而改变。例如,诸如高光泽度聚合物材料的具有相对高固有反射率(由此具有低的波散射属性)的材料即使适于在机械中使用,可能仍倾向于具有相对较高的反射值。诸如包括纸和/或暗淡的弹性材料的其他材料可能光泽度较差,因此具有相对更低的反射值(更高的波散射属性),其可以相应于适于恢复使用。
此外,除了制造所用的材料之外,一些摩擦元件可能具有比其他摩擦元件更粗糙的表面。更粗糙的表面倾向于固有地散射更多光,由此适用的和不适用的片都固有地与较低的反射率相关联。此外,与相对较小反射性的材料相比,相对较大反射性的材料可能最好通过以相对于与片的面垂直的线相对更小的发射和反射角度的光线来评估,这样适用的和不适用的摩擦元件之间基于反射性或其它波散射属性的差别在更小的角度下将更明显。最后,可以发现由于一定波长的反射可能基于摩擦元件的摩擦接触材料的光吸收性而不同,因此不同的材料具有不同的最适用的光谱的光线。
工业实用性
由于通常特别是针对某些类型的摩擦元件难以方便地确定它们是否仍然适用,通常的做法是当机械系统故障并进行再制造或其它维修时更换其中的所有摩擦元件。此外,实际的磨损并不是适用性的唯一指标,对于很多摩擦片来说,片的诸如是否受到热损伤的其他特性到目前为止尚无法容易地确定。如这里所讨论的,影响摩擦片和其它摩擦元件,特别是高能量摩擦元件是否适于进一步使用的一个特性与摩擦元件是否由于过量的热而被“磨光”相关。虽然某些摩擦元件的期望最终失效模式是磨损,在一些情况下,即使没有过度磨损,摩擦元件也可能由于摩擦接触面磨光而提前失效。这可能是由于错误的换档操作、“行驶”制动和其他逼近摩擦元件的设计限制并且实际地熔化或抹去一些组成材料的动作引起的。到目前为止难以不经过在摩擦元件实际使用的机械中或在测试台或测试机械中对摩擦元件的功效进行测试地检测磨光。
现在参照图3,示出了根据本发明的再制造过程100的流程图。过程100可以从开始110开始,并进行至步骤115以接收变速器用于再制造。从步骤115,过程100可以进行至步骤120以拆卸变速器。在拆卸变速器的步骤之前或过程中,可以检查变速器以确定其中是否使用正确的液体类型以及变速器液体中是否存在松散的材料等。从步骤120,过程100可以进行至步骤125,在步骤125中对诸如设备52的测试设备进行校准。可以想到可以利用再制造操作来对多种不同类型和尺寸的摩擦元件进行再制造。由此,基于待处理的摩擦元件的特定类型,每次接收一组新的机械系统进行再制造时可以针对特定的摩擦元件类型对设备52以及特别是阅读器60进行校准。也可以调整设备52以适应不同尺寸的摩擦片。处理器70还可以包括能够存储对应于特定摩擦元件材料类型、表面粗糙度和其他特性的校准数据的存储器,使得校准并不总是必要的。
从步骤125,过程100可以进行至步骤130,在步骤130中例如基于片的部件数目来对类似的片进行分组。在一些情况下,如果需要,类似的片可以被聚集成组,甚至从一个特定机械系统中移出的同样的片可以被作为一组进行处理以能够将任何适用的片返回至从中移出该片的同样的机械系统中。从步骤130,过程100可以进行至步骤135,在步骤135中如这里所描述地检查各个片的磨损以及诸如缺口、材料嵌入、弯曲等的缺陷。从步骤135,过程100可以进行至步骤140以检查片是否有缺陷或过度磨损。如果是,有缺陷的片如步骤145所示被废弃。
从步骤140,任何没有明显缺陷的片可以经过无水清洁过程,如图3中步骤150所示。从步骤150,片可以被装载成叠并放置到测试设备52上。在步骤160,可以使用阅读器60例如通过发射器62以入射角向一个片发射光线。应当理解诸如激光的光束可以被朝向每个片20的多个不同区域发射,并且还可以以多个入射角被发射。可以以分步的方式进行,或者可以同时发射多个光束。从步骤160,过程100可以进行至步骤165,在步骤165中可以通过例如传感器64来感测从片以反射角反射回的光。
从步骤165,过程100可以进行至步骤170,在步骤170中处理器70可以基于所发射的光的强度和所反射的光的强度之间的差来确定指数值。与上述方法类似,指数值可以是片的面22的多个不同区域、以及多个不同入射/反射角度的平均反射值。从步骤170,过程100可以进行至步骤175,在步骤175中处理器70可以检查所确定的指数值是否在可接受的范围内。如果否,则通过由致动器80或操作员使输送和移开装置55致动以将目标片送入废弃处180。如果在步骤175中确定指数值在可接受的范围内,过程100可以进行至步骤200以将片分类为适用的类别。从步骤200,适用类别的片可以被重新组装入同样或不同的离合器总成310中,离合器总成被定位于变速器90中。过程100也可以从步骤200返回至步骤160以扫描堆叠中的另一个片,重复直至所有片均被分类。过程100可以在步骤210处结束。
应当理解,对每个单独的片的磨损、损伤、弯曲或任何其他与反射率不同的特性的评估可以在设备52评估摩擦片之前或者设备52评估摩擦片之后进行。但是在一些情况下,可能希望在将片进行清洁处理之前检查某些缺陷,以及在设备52评估片的反射性之后进行最后外观检验。
由此本发明将提供一种将很多本来要被废弃的摩擦元件重新使用的方法。其优点将是很明显的。这里描述的策略相对很简单且直接。虽然可以使用多种自动化的装载、清洁、分类和固定系统,但其基本概念可以由操作员使用手持式扫描仪来执行。此外,虽然以确定反射性以及因此确定片20是否磨光的前提下描述了阅读器60的使用,本发明并不严格的限制于确定磨光。可以通过检查摩擦元件的摩擦接触面的多种波散射特性来揭示涉及摩擦元件进一步使用的适用性例如是否被烧坏的其他特性。
本说明书仅意于用作示例性的目的,而不应以任何方式被理解为限制本发明的范围。由此,本领域技术人员将理解,在不脱离本发明的精神和范围的条件下,可以对所公开的实施方式进行多种修正。例如,虽然前述描述基本集中于感测摩擦元件的摩擦接触面所反射的光,可以想到用于确定它们的相对反射率的其他方法。在一种示例中,可以感测散射光而不是反射光以间接地指示以反射角被反射的光的强度。通过查阅附图和权利要求书,其它的方面、特征和优势也将是很明显的。

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提供了一种用于使用过的诸如摩擦片的摩擦元件(20,20a-d,320)的分类过程,包括至少部分地基于每个使用过的摩擦元件(20,20a-d,320)的至少一个摩擦接触面(22)的波散射属性来确定摩擦元件(20,20a-d,320)是否热损伤。适合的摩擦元件(20,320)可以被分类为可接受类别,而不适合的摩擦元件(20a-d)被分类为废弃类别。一种组装诸如变速箱(90)的机械系统(90)的方法包括。

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