CN104502107A - 通用型发动机倾斜试验台架 - Google Patents

Abstract

一种通用型发动机倾斜试验台架，包括工作平台、设置在工作平台上的倾斜机构，其技术要点是：所述倾斜机构包括底部铰接在工作平台上的倾斜支架、位于倾斜支架顶部的步进电机、设置在步进电机输出端的丝杠、安装在丝杠上并水平限位在倾斜支架上的滑块、设置在滑块上的锁止定位装置、一端与滑块铰接另一端铰接在工作平台上的倾斜台架、安装在倾斜台架上的倾角仪；倾斜台架上的旋转机构，旋转机构包括限位在倾斜台架上的旋转电机、设置在旋转电机输出端的旋转台架、设置在旋转电机输出端的旋转角度测量装置、固定在台架上的发动机安装支架。从根本上解决了现有发动机倾斜试验台架试验自由度低、运行稳定性差、噪音高、无法实现精确控制等问题。

Description

通用型发动机倾斜试验台架

技术领域

本发明涉及发动机试验设备领域，具体说是一种通用型发动机倾斜试验台架。

背景技术

发动机在实际运行中会遇到各种不同的环境条件，例如市区道路、高速公路、山区道路、坡路、海上风浪等，不同的环境条件对发动机的运行状态有一定的影响。当在坡路或海上风浪状况时，发动机处于倾斜的状态下，内部的机油、循环水及其它运行部件都是处于倾斜的状态下，发动机的运行可能受到倾斜状态的影响，引起各种问题，例如机油中进气导致机油压力波动影响发动机的润滑，发动机动力也可能受到影响，严重情况下可能出现发动机的损坏。因此我们需要进行相应的模拟试验，以确定在倾斜状态下发动机也可以正常的运行。为了模拟倾斜的状态，我们需要一套发动机倾斜试验台，以准确的模拟各种倾斜状态，同时控制发动机的状态，以准确的进行发动机倾斜试验。

现有的倾斜试验设备，均采用蜗轮蜗杆机构手动控制调节，虽然结构较为简单，但测量精度低，只能进行四个方向角度倾斜，试验震动对机构冲击过大，影响试验结果的准确性判定，试验过程存在极大的不确定性，且不能集成相关辅助设备，因此使用较为不便。

如授权公告号为CN 101963546 B的发明专利公开了“一种发动机倾斜试验台架”包括第一蜗轮蜗杆减速机、第一托盘、第一管轴、第二蜗轮蜗杆减速机、第二托盘、第二管轴、第一支架、第一从动轴、第三管轴、第二支架、第二从动轴、第四管轴、机架、安装支架，发动机通过安装支架，固定在第二托盘上。通过第一蜗轮蜗杆减速机调整第一托盘，控制发动机两个方向上的倾斜度；通过第二蜗轮蜗杆减速机调整第二托盘，控制发动机另两个方向上的倾斜度,通过调整第一托盘及第二托盘，控制发动机的混合倾斜度。但是存在以下缺陷，由于采用蜗轮蜗杆机构，试验精度低，该装置仅能以X和/或Y轴作一定角度的旋转，试验角度可控性低，无法全方位自由调整角度，由于采用机械及液压控制，需要大量辅助设备，噪音大，且无法实现自动精确控制。为此，需要对现有的发动机倾斜试验台架进行改进。

发明内容

本发明的目的是提供一种通用型发动机倾斜试验台架，从根本上解决了现有发动机倾斜试验台架试验自由度低、运行稳定性差、噪音高、无法实现精确控制等问题。

本发明所采用的技术方案是：该通用型发动机倾斜试验台架包括工作平台、燃油模块、冷却模块、数据采集模块、设置在工作平台上的倾斜机构，其技术要点是：所述倾斜机构包括底部铰接在工作平台上的倾斜支架、位于倾斜支架顶部的步进电机、设置在步进电机输出端的丝杠、安装在丝杠上并水平限位在倾斜支架上的滑块、设置在滑块上的锁止定位装置、一端与滑块铰接另一端铰接在工作平台上的倾斜台架、安装在倾斜台架上的倾角仪，倾斜台架上设有与锁止定位装置相配合的定位槽；倾斜台架上的旋转机构，旋转机构包括限位在倾斜台架上的旋转电机、设置在旋转电机输出端的旋转台架、设置在旋转电机输出端的旋转角度测量装置、固定在台架上的发动机安装支架。

为减小震和保证安全，所述工作平台底部设有气动减震垫。

本发明的优点及积极的技术效果是：将独立的发动机安装支架固定在旋转台架上，不受试验台架其他部件的制约，实现了多机型通用。将倾斜机构与旋转机构相结合，除控制电机及测量设备外，均为非标设计件，倾斜机构可以达到最大60°倾角，旋转机构可以进行正反向360°旋转，实现了模拟整车在实际道路行驶时的各种行驶姿态，如上坡、下坡、车辆左右倾斜偏摆和车辆加减速等。以更为全面的试验模型考核发动机润滑、冷却相关系统部件设计是否合理。倾斜机构采用丝杠电机、减速机驱动，倾斜时构成稳固的三角形结构，旋转机构采用电机驱动行星齿轮结构，可精确进行角度控制，采用三级减震装置（发动机减震块、倾斜平台双固定减震滑块，台架整体启动减震块，最大程度减小台架震动。由于采用了本发明的结构设计,试验台架整体均可由电脑控制，可精确设定、反馈角度，倾斜旋转角度、速度均可设定，通过设置台架保护程序，反馈测量参数及运行姿态、锁止状态，如未按要求设定或超限，台架会报警保护，不能进行下一步操作。台架大量采用铝合金结构，结构紧凑，重量轻，集成度高，可自由进行移动，台架同时集成信号采集系统、燃油控制系统、冷却液控制系统、电子油门系统。由整车试验场变为室内台架，简化了所需操控的试验机构，通过简单的操控即可制造复杂多样的试验环境，高效、省时，极大节约了开发成本。为保证安全，台架采用气动锁止和电机锁止两种辅助定位装置，台架运行由主控电脑精确控制。台架倾斜机构由步进电机驱动丝杠，可精确设定倾斜角度及步进速度，丝杠联接丝母、滑块，倾斜支架与工作平台为铰链连接，倾斜到位后通过电机锁止，气动阀锁止。旋转平台由电机驱动齿轮，实现360°旋转，旋转角度和速度可精确设定，两种机构均带有测量反馈装置，可实现自动闭环控制，旋转到位后通过电机锁止和气动阀锁止。

附图说明

以下结合附图对本发明作进一步描述。

图1为本发明使用状态I的外观结构示意图；

图2为本发明使用状态II的外观结构示意图；

图3为本发明使用状态I的主视结构示意图；

图4为图3的俯视结构示意图。

附图标记说明：1倾斜机构、2旋转台架、3冷却模块、4数据采集模块、5发动机安装支架、6旋转驱动装置、7倾斜台架、8工作平台、9燃油模块、10步进电机、11丝杠、12倾斜支架、13锁止定位装置、14铰接部I、15倾角仪、16铰接部II、17丝母、18滑块、19线路导轨、20铰接部III、21气动减震垫、22行星齿轮、23旋转角度测量装置、24旋转电机。

具体实施方式

根据图1~4详细说明本发明的具体结构。该通用型发动机倾斜试验台架包括工作平台8、燃油模块9、冷却模块3、数据采集模块4、设置在工作平台8上的倾斜机构1、旋转机构等部分。为提高安全性和稳定性，同时避免误差过大，在工作平台8底部设置气动减震垫21。其中，倾斜机构包括底部铰接在工作平台8上的倾斜支架12（倾斜支架侧部设有用于放置电缆与通信线路的线路导轨19）、位于倾斜支架12顶部的步进电机10、设置在步进电机10输出端的丝杠11、安装在丝杠11上并水平限位在倾斜支架12上的滑块18、设置在滑块18上的锁止定位装置13、一端与滑块18铰接另一端铰接在工作平台8上的倾斜台架7、安装在倾斜台架7上的倾角仪15，丝杠11竖直安装在倾斜支架12内，滑块18的背部固定有与丝杠11相匹配的丝母17，滑块18通过丝母17限位在丝杠11上。倾斜支架两侧沿竖直方向上设有若干定位槽，每当滑块18移动到倾斜支架12上的相应位置时，锁止定位装置13锁紧在相应的定位槽上，实现了锁止定位功能。滑块18通过铰接部I 14与倾斜台架7铰接，倾斜台架7通过铰接部II 16与工作平台8铰接，倾斜支架12通过铰接部III 20与工作平台8铰接。旋转机构设置在倾斜台架7上，旋转机构包括限位在倾斜台架7上的旋转驱动装置6、设置在旋转驱动装置6输出端的旋转台架2、设置在旋转电机24输出端的旋转角度测量装置23、固定在台架上的发动机安装支架5。为便于实现计算机自动控制，发动机安装支架5可采用框架结构，其主要由四根立柱以及可沿立柱上下滑动的压板构成，其中压板可由气缸或丝杠驱动。旋转驱动装置6由旋转电机24和行星齿轮22构成。

本发明中所涉及的燃油模块9、冷却模块3以及数据采集模块4，均属于发动机倾斜试验台架领域中的常规技术，由于其在本发明所起的作用与常规技术相同，为节省篇幅，文中并未详细阐明。

Claims (2)

1.一种通用型发动机倾斜试验台架，包括工作平台、燃油模块、冷却模块、数据采集模块、设置在工作平台上的倾斜机构，其特征在于：所述倾斜机构包括底部铰接在工作平台上的倾斜支架、位于倾斜支架顶部的步进电机、设置在步进电机输出端的丝杠、安装在丝杠上并水平限位在倾斜支架上的滑块、设置在滑块上的锁止定位装置、一端与滑块铰接另一端铰接在工作平台上的倾斜台架、安装在倾斜台架上的倾角仪，倾斜台架上设有与锁止定位装置相配合的定位槽；倾斜台架上的旋转机构，旋转机构包括限位在倾斜台架上的旋转电机、设置在旋转电机输出端的旋转台架、设置在旋转电机输出端的旋转角度测量装置、固定在台架上的发动机安装支架。

2. 根据权利要求1所述的通用型发动机倾斜试验台架，其特征在于：所述工作平台底部设有气动减震垫。