CN104374552A - 气弹簧耐久性试验装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种气弹簧耐久性试验装置。所述气弹簧耐久性试验装置包括：支架；摆臂，其在第一枢转点处枢转连接至所述支架，并带有第一连接点，用于与待测气弹簧的第一端枢转连接；支撑台，其安装在所述支架上，且带有第二连接点，用于与待测气弹簧的第二端枢转连接；以及驱动装置，其与所述摆臂传动连接，以带动所述摆臂绕所述第一枢转点的往复摆动运动。本发明的气弹簧耐久性试验装置能够以摆动方式模拟气弹簧的实际工作情况，从而更准确地测量气弹簧的寿命参数。

Description

气弹簧耐久性试验装置

技术领域

本发明涉及测试技术领域，特别是涉及一种气弹簧耐久性试验装置。

背景技术

气弹簧（gas spring)是一种可以起支撑、缓冲、制动、高度调节及角度调节等功能的工业配件。气弹簧通常包括以下几部分：压力缸、活塞杆、活塞、密封导向套、填充物（惰性气体或者油气混合物），缸内控制元件与缸外控制元件（指可控气弹簧）和接头等。

气弹簧的工作原理是在密闭的压力缸内充入惰性气体或者油气混合物，使腔体内的压力高于大气压的几倍或者几十倍，利用活塞杆的横截面积小于活塞的横截面积从而产生的压力差来实现活塞杆的运动。气弹簧与普通弹簧相比有着很显著的优点：速度相对缓慢、动态力变化不大（一般在1：1.2以内）、容易控制。从而在包括汽车领域在内的多个领域得到广泛的应用。

评判气弹簧质量优劣的一个重要方面是气弹簧耐久性。在现有技术中，对气弹簧进行耐久性试验的检测设备均采用垂直升降或水平位移的方式。但是在车辆中，气弹簧通常不是垂直运动或水平运动。从而现有的气弹簧检测设备的检测方式与气弹簧在车辆中的实际使用情况不相同，从而检测数据与实际使用情况存在偏差。

因此，希望有一种气弹簧耐久性试验装置来克服或至少减轻现有技术的上述缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种气弹簧耐久性试验装置来克服或至少减轻现有技术的上述缺陷。

为实现上述目的，本发明提供一种气弹簧耐久性试验装置，所述气弹簧耐久性试验装置包括：

支架；

摆臂，其在第一枢转点处枢转连接至所述支架，并带有第一连接点，用于与待测气弹簧的第一端枢转连接；

支撑台，其安装在所述支架上，且带有第二连接点，用于与待测气弹簧的第二端枢转连接；以及

驱动装置，其与所述摆臂传动连接，以带动所述摆臂绕所述第一枢转点的往复摆动运动。

优选地，所述支撑台能够相对于所述支架运动，以调节所述第一连接点与所述第二连接点之间的距离。

优选地，所述气弹簧耐久性试验装置进一步包括轨道和步进电机，所述轨道相对于所述支架固定，用于引导所述支撑台的运动，所述步进电机用于驱动所述支架相对于所述轨道的运动。

优选地，所述驱动装置为液压驱动装置。

优选地，所述液压驱动装置包括液压缸，所述液压缸的活塞杆与所述摆臂传动连接。

优选地，所述气弹簧耐久性试验装置进一步包括连接杆，所述连接杆的第一端与液压缸的活塞杆铰接，所述连接杆的第二端与所述摆臂铰接。

优选地，所述活塞杆、连接杆与所述摆臂形成一个曲柄滑块机构，其中，所述摆臂为所述曲柄滑块机构的曲柄，所述活塞杆为所述曲柄滑块机构的滑块。

优选地，所述气弹簧耐久性试验装置进一步包括行程控制装置，所述控制装置检测所述摆臂的位置，并在所述摆臂旋转至设定的第一位置或第二位置时，使得所述摆臂改变旋转反向。

优选地，所述气弹簧耐久性试验装置进一步包括力传感器，所述力传感器设置在待测气弹簧的第二端与所述支撑台之间，用于测量所述气弹簧的受力。

本发明的气弹簧耐久性试验装置能够以摆动方式模拟气弹簧的实际工作情况，从而更准确地测量气弹簧的寿命参数。

附图说明

图1是根据本发明第一实施例的气弹簧耐久性试验装置的正视示意图。

图2是图1所示的气弹簧耐久性试验装置沿图1中A-A线的剖视示意图。

图3是根据本发明第二实施例的气弹簧耐久性试验装置的工作原理示意图。

图4是根据本发明第三实施例的气弹簧耐久性试验装置的工作原理示意图。

附图标记：

1	操作箱	19	滚珠丝杠
				2	油源箱	20	试件夹具
3	摆臂连杆	21	拉压力传感器
				4	油缸连接块	22	拉线位移传感器
5	伺服油缸	23	丝杠轴承座
				6	支撑框架	24	丝杠带轮
7	油缸连接座	25	支撑台
				13	位置开关	31	摆臂
14	轴承座	32	滑动块
				15	直线导轨	33	摆臂连杆
16	摆臂	41	摆臂
				17	摆臂调节块	42	滑动块
18	气弹簧	43	摆臂连杆

具体实施方式

为使本发明实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

图1是根据本发明第一实施例的气弹簧耐久性试验装置的正视示意图。图2是图1所示的气弹簧耐久性试验装置沿图1中A-A线的剖视示意图。

图1所示的气弹簧耐久性试验装置包括操作箱1和油源箱2。在操作箱1中设置支撑结构及驱使测试工件（气弹簧18）往复运动的机构，在油源箱2中设置液压泵或其他液压动力源。

支撑框架6用作整个气弹簧耐久性试验装置的支架，用于对各部分提供支撑。

摆臂16是带动气弹簧18运动的构件，可绕轴承座14的轴线摆动，从而模拟实际使用中与气弹簧相连接工件（例如后背箱盖）的摆动运动。可以理解的是，轴承座14相对于支撑框架6固定。在摆臂16上具有摆臂调节块17，摆臂调节块17具有第一连接点，用于与待测气弹簧的第一端枢转连接。此外，摆臂调节块17在摆臂16的纵向上的位置是能够调节的，以调节气弹簧第一端枢接点与摆臂16枢转轴（即轴承座14的轴线）之间的距离使之与实际使用情况一致或尽可能一致，从而更好地模拟气弹簧的实际使用情况。

气弹簧18的另一端枢转连接至支撑台25上的第二连接点。在图示实施例中，支撑台25包括与滚珠丝杠19配合的底座部分，以及安装在所述底座部分上的试件夹具20，其中试件夹具20作为第二连接点的具体实现形式。在滚珠丝杠19旋转时，所述底座部分不能旋转，从而沿着滚珠丝杠19的轴线运动。由此，所述支撑台25能够相对于所述支架（即支撑框架6）运动，以调节所述第一连接点与所述第二连接点之间的距离，从而更好地模拟气弹簧的实际使用情况。在图2所示实施例中，是通过沿着直线导轨15设置的滚珠丝杠19来调节所述第一连接点与所述第二连接点之间的距离。滚珠丝杠19通过丝杠轴承座23安装至所述支架，由步进电机通过丝杠带轮24带动滚珠丝杠19旋转，从而使得所述支撑台沿着直线导轨15上下运动。

如前所述，在支撑台上带有试件夹具20，用于夹持气弹簧的下端。在支撑台上还设置有拉压力传感器21和拉线位移传感器22，用于检测气弹簧在测试期间的受力情况与伸缩情况。有利的是，所述气弹簧耐久性试验装置进一步包括数据记录装置来定期记录所述拉压力传感器21和拉线位移传感器22的测试数据，例如，可以每五分钟记录一次；或者每十分钟记录一次。拉压力传感器21和拉线位移传感器22与数据记录装置通常通过有线方式连接，但是也可以采用无线方式连接。

参见图2，用于驱使摆臂16运动的驱动装置是伺服油缸5。伺服油缸5的下端通过油缸连接座7与支架连接。伺服油缸5的活塞杆通过油缸连接块4与摆臂连杆3的左端枢转连接，通过摆臂连杆3带动摆臂16摆动，从而实现所述摆臂绕所述第一枢转点的往复摆动运动。摆臂16运动行程的控制是通过设置在摆臂16上的位置开关13来实现的。当位置开关检测到摆臂到达摆动行程的端点时，发出换向信号，从而使得伺服油缸活塞杆的运动方向改变，进而变更摆臂的运动方向，实现往复摆动。在一个具体实施例中设置两个止挡，当位置开关13（例如采用微动开关）接触到所述止挡时，进行换向；也可以采用其他的具体结构，例如还可以采用接近开关。可以理解的是，位置开关也可以设置在伺服油缸5的活塞杆上，或者是设置在摆臂连杆3上。

需要指出的是，用于驱使摆臂16运动的驱动装置不限于伺服油缸，甚至不限于液压装置，例如，还可以为齿轮齿条装置、凸轮装置等任何实现直线运动的装置。甚至可以采用四连杆装置来驱使摆臂16摆动。

可以理解的是，在图2所示实施例中，摆臂连杆3与摆臂16可以是一体运动的单个构件，也可以是枢转连接的两个构件。

在图2所示的位置，可以是摆臂16的初始位置，在此位置，摆臂16竖直延伸，气弹簧18也竖直延伸。在此位置，可以将伺服油缸5或摆臂16锁止，通过支撑台的上下运动来驱使气弹簧18在竖直方向上收缩与伸展，并进行相应的受力与行程测试。

图3是根据本发明第二实施例的气弹簧耐久性试验装置的工作原理示意图。在图3所示实施例中，采用曲柄滑块机构来实现摆臂16的摆动运动。滑块32沿着直线AC做往复直线运动。摆杆31的一端A铰接在固定点处，另一端B与摆杆连杆33铰接，摆杆连杆33的另一端与滑块32上的一点C铰接。并且滑块32的运动轨道所在的直线经过摆杆31的固定铰接点A。在此情况下，理论上说，摆杆31可以做整周旋转运动，从而可以实现较大的摆动角度。

图4是根据本发明第三实施例的气弹簧耐久性试验装置的工作原理示意图。在图4所示实施例中，滑块42沿着直线做往复直线运动。摆杆31的一端E铰接在固定点处，另一端F与摆杆连杆43铰接，摆杆连杆43的另一端与滑块42上的一点G铰接。但是滑块42的运动轨道所在的直线不经过摆杆41的固定铰接点E。

最后需要指出的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种气弹簧耐久性试验装置，其特征在于，包括：

支架；

摆臂，其在第一枢转点处枢转连接至所述支架，并带有第一连接点，用于与待测气弹簧的第一端枢转连接；

支撑台，其安装在所述支架上，且带有第二连接点，用于与待测气弹簧的第二端枢转连接；以及

驱动装置，其与所述摆臂传动连接，以带动所述摆臂绕所述第一枢转点的往复摆动运动。

2.如权利要求1所述的气弹簧耐久性试验装置，其特征在于，所述支撑台能够相对于所述支架运动，以调节所述第一连接点与所述第二连接点之间的距离。

3.如权利要求2所述的气弹簧耐久性试验装置，其特征在于，进一步包括轨道和步进电机，所述轨道相对于所述支架固定，用于引导所述支撑台的运动，所述步进电机用于驱动所述支架相对于所述轨道的运动。

4.如权利要求1所述的气弹簧耐久性试验装置，其特征在于，所述驱动装置为液压驱动装置。

5.如权利要求4所述的气弹簧耐久性试验装置，其特征在于，所述液压驱动装置包括液压缸，所述液压缸的活塞杆与所述摆臂传动连接。

6.如权利要求5所述的气弹簧耐久性试验装置，其特征在于，进一步包括连接杆，所述连接杆的第一端与液压缸的活塞杆铰接，所述连接杆的第二端与所述摆臂铰接。

7.如权利要求6所述的气弹簧耐久性试验装置，其特征在于，所述活塞杆、连接杆与所述摆臂形成一个曲柄滑块机构，其中，所述摆臂为所述曲柄滑块机构的曲柄，所述活塞杆为所述曲柄滑块机构的滑块。

8.如权利要求1所述的气弹簧耐久性试验装置，其特征在于，进一步包括行程控制装置，所述控制装置检测所述摆臂的位置，并在所述摆臂旋转至设定的第一位置或第二位置时，使得所述摆臂改变旋转反向。

9.如权利要求1所述的气弹簧耐久性试验装置，其特征在于，进一步包括力传感器，所述力传感器设置在待测气弹簧的第二端与所述支撑台之间，用于测量所述气弹簧的受力。