CN102323066B - 一种履带车辆底盘试验台 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及汽车性能测试系统领域，特别是一种履带车辆底盘试验台，其特征在于试验台分为移动和固定两大部分，各有一个支撑架作为支撑壳体，支撑架采用箱体结构，移动部分在伸缩油缸作用下可以沿车轮导轨左右移动，并用支撑油缸进行固定，固定部分安装在钢筋混凝土台上，移动部分和固定部分之间用滑动花键连接。本发明的一种履带试验台是用来对推土机和其他履带机械的整车动力性、燃料经济性和整车装配进行检验的设备；可以对不同履带中心距的履带车辆进行测试；结构简单、成本较低，使用维修方便。
Description
技术领域
本发明涉及汽车性能测试系统领域，特别是一种履带车辆底盘试验台。
背景技术
对车辆进行整车性能测试，通常是以实车进行工况测试的，其测试过程比较复杂，测试所需时间长，因路面存在的差异影响测试精度。而引入车辆试验台，则可以对车辆在室内进行模拟工况的测试，所达到的效果是完全相同的。履带试验台是对推土机和其他履带机械的整车动力性、燃料经济性和整车装配进行检验的设备。目前针对轮式车辆底盘进行检测试验的转鼓试验台较多，对履带车辆检测的试验台较少，且存在的履带车辆试验台履带间距为定值，一个试验台只能进行一种特定履带间距车辆的测试。
发明内容
本发明的目的在于解决上述问题，提供一种履带车辆底盘试验台。试验台履带间距可以根据被试车辆履带中心距进行方便地调整，对推土机和其他履带机械的整车动力性、燃料经济性和整车装配进行检验。提供一种工作可靠性好，结构简单、成本较低，使用维修方便的履带车辆试验台。
本发明的技术方案实现是：一种履带车辆底盘试验台包括移动部分车轮导轨及枕木、支重轮系、支撑架1、驱动轮轴1、风扇、支撑架2、驱动轮轴2、联轴器、转速转矩传感器、升速箱、联轴器、交流测功机和变频器、导向轮轴2、橡胶履带、导向轮轴1、支撑梁、移动部分车轮及轴、伸缩油缸、夹紧油缸、支撑油缸、导向槽、导向轮、张紧装置、张紧装置支撑梁、驱动轮、钢筋混凝土台。将驱动轮安装在支重轮系的前端，张紧轮安装在支重轮系的后端，支重轮系安装在支撑架中间，其特征在于，还包括滑动花键，试验台分为移动和固定两大部分。
所述支撑架1(3)、支撑架2(6)采用箱体结构；所述橡胶履带采用轮齿式驱动；所述驱动轮(25)和导向轮(22)在移动和固定部分上都各有一个；所述张紧装置(23)和张紧装置支撑梁(24)在移动和固定部分上各有一个。
所述移动部分结构为移动部分车轮及轴(17)安装在移动部分车轮导轨及枕木(1)上，支撑梁(16)安装在移动部分车轮及轴(17)上，支撑架1(3)固定在支撑梁(16)上，驱动轮轴1(4)、支重轮系(2)、导向轮轴1(15)通过轴承安装在支撑架1(3)上，张紧装置支撑梁(24)固定在支撑架1(3)上，驱动轮(25)安装在驱动轮轴1(4)上，导向轮(22)安装在导向轮轴1(15)上，导向轮轴1(15)通过张紧装置(23)与张紧装置支撑梁(24)连接，橡胶履带(14)安装在驱动轮(25)、支重轮系(2)、导向轮(22)上。
所述移动部分可以在车轮导轨(1)上面移动；所述支撑架1(3)下面装有4个支撑油缸(20)，用于移动部分的固定。所述固定部分结构为支撑架2(6)固定在钢筋混凝土台(26)上，驱动轮轴2(7)、支重轮系(2)、导向轮轴2(13)通过轴承安装在支撑架2(6)上，张紧装置支撑梁(24)固定在支撑架2(6)上，驱动轮(25)安装在驱动轮轴2(7)上，导向轮(22)安装在导向轮轴2(13)上，导向轮轴2(13)通过张紧装置(23)与张紧装置支撑梁(24)连接，橡胶履带(14)安装在驱动轮(25)、支重轮系(2)、导向轮(22)上。
所述试验台包括用于轴(4)、(7)、(13)、(15)和支重轮系(2)安装固定的轴承；所述移动和固定两大部分之间用滑动花键连接；所述试验台包括液压伺服系统，用于驱动伸缩油缸(18)、夹紧油缸(19)、支撑油缸(20)；所述转速转矩传感器(9)两端通过联轴器(8)分别连接驱动轮轴2(7)和升速箱(10)，交流测功机和变频器(12)通过联轴器(11)与升速箱(10)连接；所述转速转矩传感器(9)两端通过联轴器(8)分别连接驱动轮轴2(7)和升速箱(10)，交流测功机和变频器(12)通过联轴器(11)与升速箱(10)连接；所述支重轮系(2)采用实体结构，通过支重轮(2)两端的轴承安装在支撑架1(3)、2(6)上；所述传感器还包括应力应变传感器、温度传感器、油耗仪。所述试验台还包括数据采集和控制系统。
本发明中，支重轮系(2)采用一种全新的结构，不是在支重轮轴与轮体之间加一些密封件构成，而是一个实体结构，通过支重轮两端的轴承安装在支撑架上，这样可以方便润滑，减小试验台自身的机械损失。
本发明中，数据采集和控制系统从转速转矩传感器传感器获取信号后，能够进行被试车辆功率的测量，从安装在被试车辆支重轮上的应力应变传感器获取信号后，能进行被试车辆支重轮应变的测量，从温度传感器获取信号后，能进行被试车辆驱动轮、支重轮系、导向轮温度的测量，以进行整车装配检验。
本发明中使用交流电机作为测功机既可用作阻力负载，也可用作动力驱动，矢量控制加载，克服了现有技术中所用电涡流机只能用做阻力负载的缺点。而且交流电机可反托试验台，可以检测车辆传动系以及台架机械系统的阻力损失。本发明在测功过程中，正常有效地解决了试验台履带间距为定值等问题。
附图说明
图1是本发明一种履带车辆底盘试验台总体结构示意图；
图2是图1中的俯视图；
图3是图1中的左视图；
图4是图3中A-A剖面示意图，即移动部分结构示意图；
图5是支撑架结构示意图；
图6是支重轮结构示意图。
具体实施方式
1-移动部分车轮导轨及枕木；2-支重轮系；3-支撑架1；4-驱动轮轴1；5-风扇；6-支撑架2；7-驱动轮轴2；8-联轴器；9-转速转矩传感器；10-升速箱；11-联轴器；12-交流测功机和变频器；13-导向轮轴2；14-橡胶履带；15-导向轮轴1；16-支撑梁；17-移动部分车轮及轴；18-伸缩油缸；19-夹紧油缸；20-支撑油缸；21-导向槽；22-导向轮；23-张紧装置；24-张紧装置支撑梁；25-驱动轮；26-钢筋混凝土台。
下面结合实施例附图对本发明作进一步详细说明
如图1、图2、图3所示，试验台总体上分为移动和固定两大部分。
移动部分如图4所示，移动部分结构为移动部分车轮及轴(17)安装在移动部分车轮导轨及枕木(1)上，支撑梁(16)安装在移动部分车轮及轴(17)上，支撑架1(3)固定在支撑梁(16)上，驱动轮轴1(4)、支重轮系(2)、导向轮轴1(15)通过轴承安装在支撑架1(3)上，张紧装置支撑梁(24)固定在支撑架1(3)上，驱动轮(25)安装在驱动轮轴1(4)上，导向轮(22)安装在导向轮轴1(15)上，导向轮轴1(15)通过张紧装置(23)与张紧装置支撑梁(24)连接，橡胶履带(14)安装在驱动轮(25)、支重轮系(2)、导向轮(22)上。试验台在进行工作时，可以根据被测车辆履带中心距的不同，由伸缩油缸(18)控制移动部分在车轮导轨(1)上左右移动，调好试验台履带中心距之后，由位于支撑架1(3)四周的4个支撑油缸(20)将移动部分固定起来，防止测试时由被试车辆引起的振动。
固定部分结构为支撑架2(6)固定在钢筋混凝土台(26)上，驱动轮轴2(7)、支重轮系(2)、导向轮轴2(13)通过轴承安装在支撑架2(6)上，张紧装置支撑梁(24)固定在支撑架2(6)上，驱动轮(25)安装在驱动轮轴2(7)上，导向轮(22)安装在导向轮轴2(13)上，导向轮轴2(13)通过张紧装置(23)与张紧装置支撑梁(24)连接，橡胶履带(14)安装在驱动轮(25)、支重轮系(2)、导向轮(22)上。
采用交流测功机和变频器(12)来模拟行驶阻力。试验时通过交流测功机(12)、升速箱(10)对试验台橡胶履带(14)进行加载，通过试验台橡胶履带(14)与被试车辆履带之间的摩擦间接对被试车辆加载。通过变频器(12)调节交流测功机(12)励磁电流的强弱来调整被试车辆所受负荷的大小，使被试车辆发动机受到的阻力等效于同等工况下在道路试验中受到的阻力。在被试车辆运行一段时间之后，要对被试车辆驱动轮、导向轮以及支重轮等关键部位的温度进行测量，防止出现车轮温度过高情况。各种传感器信号产生的都经数据采集与控制系统进行比较、分析，并根据存贮的数据发出相应的指令到执行机构，进行封闭循环。夹紧油缸(19)用来对被试车辆进行固定。风扇(5)用来模拟被试车辆在路面上行驶时受到的风冷，风扇(5)的风速跟踪车速，使被试车辆发动机(还有传动箱、履带等)的冷却条件与道路试验等效。变频器(12)可以根据车速进行风扇(5)转速的调节。液压伺服系统主要用于控制伸缩油缸(18)、夹紧油缸(19)、支撑油缸(20)。
支撑架如图5所示，支撑架由前面、后面、左面、右面和下面五块钢板焊接而成一个箱体结构。支撑架包括分别位于移动部分和固定部分上的支撑架1(3)和支撑架2(6)两个。支撑板用于固定驱动轮(25)、导向轮(22)、支重轮系(2)、张紧装置支撑梁(24)，是整个试验台的骨架。试验台移动部分支撑架1(3)固定在支撑梁(16)上，固定部分支撑架2(6)固定在钢筋混凝土台(26)上。
支重轮如图6所示，试验台选用安装在轮齿式驱动履带车辆上的橡胶履带，支重轮系(2)采用一种全新的结构，不是在支重轮轴与轮体之间加一些密封件而构成的一个组合体，而是一个实体结构，通过支重轮(2)两端的轴承安装在支撑架1、2上，这样可以方便润滑，减小试验台自身的机械损失。
本发明的工作过程如下：首先根据被试车辆履带中心距，由伸缩油缸(18)拉动试验台移动部分左右移动，将两条橡胶履带(14)中心距调整好，用支撑油缸(20)将移动部分固定住，将被试车辆开到试验台上的合适位置，用夹紧油缸(19)把车辆固定在试验台上，试验台正向运行时履带车辆驱动系统是试验台的运转动力源，而反拖时交流电机是整个系统的动力源。被测车辆履带带动试验台橡胶履带(14)转动，橡胶履带(14)带动驱动轮(25)、支重轮系(2)、导向轮(22)转动，扭矩经驱动轮轴1(4)、驱动轮轴2(7)传至转速转矩传感器(9)，再到升速箱(10)，最后到达交流测功机(12)，测功机(12)提供阻转矩，使被试车辆发动机受到的阻力等效于同等工况下在道路试验中受到的阻力，通过变频器(12)调整测功机(12)励磁电流的强弱来调整履带车辆所受负荷的大小，数据采集和控制系统可根据车辆的型号、变速挡位和试验项目由工控机自动或手动控制变频器(12)输出交流电流的大小，根据不同的试验项目和试验要求，调用相应的控制程序，由工控机实现系统的加载给定值与转矩反馈值比较，或与车速反馈值比较构成双闭环的恒转矩加载自动控制系统，或构成双闭环的恒速加载自动控制系统，其输出信号控制变频器，使测功发电机的励磁电流达到恒转矩加载或恒速加载所要求的数值。数据采集和控制系统可以拟合各种车型不同工况下的道路运行负载阻力特性曲线自动输出加载给定值，从而自动完成模拟道路运行的性能测试。在测试过程中，与传动轴相连的转速转矩传感器(9)、贴在车辆支重轮上的应变片和测量车辆各轮的温度的红外线温度测量仪将信号传给数据采集和控制系统，即可得出车辆功率曲线、车辆支重轮应力应变曲线和车辆车轮温度变化曲线。当反拖时可以检测试验台的机械损失、车辆传动系的机械损失以及车辆在试验台上的滚动阻力等。
在不背离本专利本质的情况下，可将履带车辆试验台结构上做相应改动或者根据需要增加相应的传感器，但这些相应的变动都应属于本专利所属的权利要求保护范围之内。
Claims (5)
1.一种履带车辆底盘试验台，包括移动部分车轮导轨及枕木(1)、支重轮系(2)、支撑架1(3)、驱动轮轴1(4)、风扇(5)、支撑架2(6)、驱动轮轴2(7)、联轴器(8)、转速转矩传感器(9)、升速箱(10)、联轴器(11)、交流测功机和变频器(12)、导向轮轴2(13)、橡胶履带(14)、导向轮轴1(15)、支撑梁(16)、移动部分车轮及轴(17)、伸缩油缸(18)、夹紧油缸(19)、支撑油缸(20)、导向槽(21)、导向轮(22)、张紧装置(23)、张紧装置支撑梁(24)、驱动轮(25)、钢筋混凝土台(26)，其特征在于：还包括滑动花键，试验台分为移动和固定两大部分，所述移动部分结构为移动部分车轮及轴(17)安装在移动部分车轮导轨及枕木(1)上，支撑梁(16)安装在移动部分车轮及轴(17)上，支撑架1(3)固定在支撑梁(16)上，驱动轮轴1(4)、支重轮系(2)、导向轮轴1(15)通过轴承安装在支撑架1(3)上，张紧装置支撑梁(24)固定在支撑架1(3)上，驱动轮(25)安装在驱动轮轴1(4)上，导向轮(22)安装在导向轮轴1(15)上，导向轮轴1(15)通过张紧装置(23)与张紧装置支撑梁(24)连接，橡胶履带(14)安装在驱动轮(25)、支重轮系(2)、导向轮(22)上；所述固定部分结构为支撑架2(6)固定在钢筋混凝土台(26)上，驱动轮轴2(7)、支重轮系(2)、导向轮轴2(13)通过轴承安装在支撑架2(6)上，张紧装置支撑梁(24)固定在支撑架2(6)上，驱动轮(25)安装在驱动轮轴2(7)上，导向轮(22)安装在导向轮轴2(13)上，导向轮轴2(13)通过张紧装置(23)与张紧装置支撑梁(24)连接，橡胶履带(14)安装在驱动轮(25)、支重轮系(2)、导向轮(22)上；移动和固定两大部分之间用滑动花键连接；试验台包括液压伺服系统，用于驱动伸缩油缸(18)、夹紧油缸(19)、支撑油缸(20)；所述转速转矩传感器(9)两端通过联轴器(8)分别连接驱动轮轴2(7)和升速箱(10)，交流测功机和变频器(12)通过联轴器(11)与升速箱(10)连接。
2.根据权利要求1所述一种履带车辆底盘试验台，其特征在于：所述支撑架1(3)、支撑架2(6)采用箱体结构；所述橡胶履带(14)采用轮齿式驱动结构；所述驱动轮(25)和导向轮(22)在移动和固定部分上都各有一个；所述张紧装置(23)和张紧装置支撑梁(24)在移动和固定部分上各有一个，使得橡胶履带(14)保持合适的张紧度。
3.根据权利要求1所述一种履带车辆底盘试验台，其特征在于：移动部分可以在车轮导轨(1)上面移动；支撑架1(3)下面装有4个支撑油缸(20)，用于移动部分的固定。
4.根据权利要求1所述一种履带车辆底盘试验台，其特征在于：支重轮系(2)采用实体结构，通过支重轮(2)两端的轴承安装在支撑架1(3)、支撑架2(6)上；所述试验台还包括应力应变传感器、温度传感器、油耗仪。
5.根据权利要求1所述一种履带车辆底盘试验台，其特征在于：所述试验台还包括数据采集和控制系统。
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