CN103048033B - 一种履带式车辆负重轮载荷测试装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供的一种履带式车辆负重轮载荷测试装置，属于传感器与测试技术领域，其要解决的问题是为克服现有测试装置无法实现履带式车辆中双幅轮缘负重轮的载荷测量以及定向杆偏移导致测量不准确的弊端；其特点是包括负重轮、多分力传感器和滑环定向系统；多分力传感器位于两辐轮缘之间，滑环定位系统采用连杆系统或导轨系统，保证了定向杆与滑环之间无相对运动，确保测量的准确性。

Description

一种履带式车辆负重轮载荷测试装置

技术领域

本发明属于传感器与测试技术领域，具体涉及一种履带式车辆负重轮载荷测试装置。

背景技术

履带车辆的行驶性能依赖于纵向运动（制动，牵引控制），横向运动（转向控制）和垂直运动（道路起伏）是否正常。如果这些载荷及扭矩不正常的加载在车体上，会使其某些部件产生额外的载荷，甚至可能导致该部件乃至整车损坏。负重轮是履带车辆行走机构的重要组成部分，具有承担车重和归正履带的功能，对其所承受的载荷进行测试，能够掌握车辆的运行工况，对于车辆的维护和优化改进具有重要意义。

密西根科技公司（Michigan Scientific Corporation）早在1999年就公布了用于测量轻型卡车车轮载荷传感器SWIFT（Spinning Wheel Integrated ForceTransducer for Light Trucks）的资料，同时申请了该产品专利（US006324919，US00679947）。经过多年的发展，该产品已系列化生产，可非常方便地得到汽车在行驶过程中车轮所受的动态载荷，但安装时需要对车轮进行改造。该传感器仅适用于单轮缘结构的车轮载荷测试。此外，在安装时需要加装定向杆，定向杆一端连接在滑环上，另一端固定在车体上，使其仅有竖直方向的位移，没有旋转自由度。而履带式车辆的负重轮通过平衡肘连接在车体上，当路面颠簸时，平衡肘会带动负重轮以肘臂为半径发生圆周运动，此时如果定向杆的另一端被固定于车体上，负重轮的圆周运动会导致滑环发生旋转导致测量不准确。

上述测量装置，仅能对单轮缘结构的车辆车轮载荷进行测试，对具有双幅轮缘的履带车辆无法测试。同时由于定向杆一端固定于车体上，当履带车辆发生颠簸时，负重轮会以平衡肘为半径进行圆周运动导致滑环发生旋转，测量结果不准确，因此现有技术无法应用于履带车辆负重轮载荷的测量。

发明内容

本发明要解决的问题是：为克服现有测试装置无法实现履带车辆中双幅轮缘负重轮的载荷测量以及定向杆偏移导致测量不准确的弊端，提出一种履带式车辆负重轮载荷测试装置。

本发明为解决上述技术问题而采取的技术方案是：

一种履带式车辆负重轮载荷测试装置，包括负重轮和多分力传感器，其特征是：还包括滑环定向系统，所述滑环定向系统采用连杆系统或导轨系统；所述负重轮的轮毂为辐板式轮毂或辐条式轮毂，在辐板式或辐条式轮毂中部设置圆孔，该圆孔直径大于多分力传感器的中心套筒的外径，在与该圆孔同心的圆周上设置有若干螺栓过孔；所述多分力传感器位于两幅轮缘中间并通过螺栓固接在辐板式或辐条式轮毂的中部；多分力传感器的中心套筒通过转轴与车体上的平衡肘连接。

所述连杆系统包括定位杆和连杆，其中定位杆一端与安装在中心套筒外端的滑环固接，另一端与连杆的一端铰接，而连杆的另一端与车体铰接；所述导轨系统包括定位杆和安装在车体上的圆弧导轨，其中定位杆一端与安装在中心套筒外端的滑环固接，另一端通过滑块与圆弧导轨连接。

本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：

1）通用性：采用双轮缘夹紧多分力传感器的结构，能够实现对履带车辆负重轮载荷的测量

2）精确性：由于履带车辆的负重轮通过平衡肘与车体相连，车体颠簸时，负重轮会以肘臂为半径发生圆周运动，通过滑环定向系统实现了滑环在该种情况下不发生旋转，提高了测试精度。

附图说明

图1为本发明的滑环定向系统之连杆系统结构示意图；

图2为本发明的滑环定向系统之导轨系统结构示意图；

图3为本发明的辐板式轮毂上安装多分力传感器示意图；

图4为本发明的辐条式轮毂上安装多分力传感器示意图；

图5为本发明的多分力传感器安装在两辐轮缘之间的示意图。

图中：1—连杆；2—定向杆；3—车体；4—负重轮；5—平衡肘；6—导轨；7—套筒；8—多分力传感器；9—辐板式轮毂；10—螺栓；11—辐条式轮毂。

具体实施方式

一种履带式车辆负重轮载荷测试装置，包括负重轮4和多分力传感器8，其特点是：如图1和图2所示，还包括滑环定向系统，所述滑环定向系统采用连杆系统或导轨系统；所述负重轮4轮毂为辐板式轮毂9或辐条式轮毂11，如图3和图4所示，在辐板式或辐条式轮毂中部设置圆孔，该圆孔直径大于多分力传感器的中心套筒7的外径，在与该圆孔同心的圆周上设置有若干螺栓过孔；如图5所示，所述多分力传感器位于两幅轮缘中间并通过螺栓固接在辐板式或辐条式轮毂的中部；多分力传感器的中心套筒通过转轴与车体上的平衡肘5连接。

所述连杆系统包括定位杆2和连杆1，其中定位杆一端与安装在套筒外端的滑环固接，另一端与连杆1的一端铰接，而连杆的另一端与车体3铰接；所述导轨系统包括定位杆2和安装在车体3上的圆弧导轨6，其中定位杆一端与安装在套筒外端的滑环固接，另一端通过滑块与圆弧导轨连接。

本实施例中的负重轮可以由原有的辐板式负重轮或辐条式负重轮改造而成。

工作过程及原理：

本发明使用时，将多分力传感器8安装在两辐轮缘之间，定向杆2一端与滑环固接，另一端与连杆1铰接或与导轨6连接。当负重轮4随平衡肘作圆周运动时，对于滑环定向系统采用连杆系统时，连杆1随负重轮4作同步圆周运动，定向杆2仅有竖直方向的平移运动，滑环与定向杆2无相对运动。

对于滑环定向系统采用导轨系统时，定向杆2另一端连接的滑块在导轨中滑动，定向杆2仅有竖直方向的平移运动，滑环与定向杆无相对运动。多分力传感器8上的引线引出后经过滑环与信号采集分析系统相连接，实现对负重轮所承受的载荷进行测试。

Claims (3)

1.一种履带式车辆负重轮载荷测试装置，包括负重轮（4）和多分力传感器（8），其特征是：还包括滑环定向系统，所述滑环定向系统采用连杆系统或导轨系统；所述负重轮（4）的轮毂为辐板式轮毂（9）或辐条式轮毂（11），在辐板式或辐条式轮毂中部设置圆孔，该圆孔直径大于多分力传感器的中心套筒（7）的外径，在与该圆孔同心的圆周上设置有若干螺栓过孔；所述多分力传感器位于两幅轮缘中间并通过螺栓固接在辐板式或辐条式轮毂的中部；多分力传感器的中心套筒通过转轴与车体上的平衡肘（5）连接。

2.依据权利要求1所述的一种履带式车辆负重轮载荷测试装置，其特征是：所述连杆系统包括定位杆（2）和连杆（1），其中定位杆一端与安装在套筒外端的滑环固接，另一端与连杆（1）的一端铰接，而连杆（1）的另一端与车体（3）铰接。

3.依据权利要求1所述的一种履带式车辆负重轮载荷测试装置，其特征是：所述导轨系统包括定位杆（2）和安装在车体（3）上的圆弧导轨（6），其中定位杆一端与安装在套筒外端的滑环固接，另一端通过滑块与圆弧导轨连接。