CN105203336B - 立柱门架式驱动轮测试系统 - Google Patents
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Abstract
一种立柱门架式驱动轮测试系统，包括底座，所述底座上设置有用以定位驱动轮的夹具、用以驱动轮竖向加载的液压加载装置、用以安装夹具以及液压加载装置的立柱门架、用以驱动轮摩擦传动的滚筒、用以滚筒动力传动的齿轮箱、用以检测旋转轴的扭矩和转速的扭矩传感器和用以驱动轮施加横向阻力的制动装置，所述滚筒可转动的安装在所述底座上；所述滚筒与所述齿轮箱输入轴连接，所述齿轮箱输出轴与所述扭矩传感器连接，所述扭矩传感器与所述制动装置连接；所述扭矩传感器、压力传感器、制动装置、驱动轮分别与控制单元连接，所述控制单元通过液压控制阀与所述液压腔连接。本发明提供一种操作简单、测试精度较高的立柱门架式驱动轮测试系统。
Description
技术领域
本发明属于叉车设备领域，特别涉及一种立柱门架式驱动轮测试系统。
背景技术
目前电动叉车的研究主要集中在车用蓄电池、驱动电机的控制等方面,关于专门介绍电动叉车的驱动轮性能测试技术方面的资料国内外都比较少，原因可能是技术的保密性，或者相关研究也正处于起步阶段。虽然我国已经初步制定了对电动车辆的检测标准，但是具体的测试系统还没有达到成熟。在车辆动力性检测过程中，国内外最为常见的方法分为路试和试验台实验两种：相较于实验台测试而言，路试方法具有试验周期长、物力人力成本高、受路面以及环境限制强等缺点；而国内也有一些叉车企业设计了室内台架测试系统，但是缺少有效的模拟加载模块，故准确性和可信度都不高。
发明内容
为了克服现有车辆测试系统的操作复杂、测试精度较低的不足，本发明提供一种操作简单、测试精度较高的立柱门架式驱动轮测试系统。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种立柱门架式驱动轮测试系统，包括底座，所述底座上设置有用以定位驱动轮的夹具、用以驱动轮竖向加载的液压加载装置、用以安装夹具以及液压加载装置的立柱门架、用以驱动轮摩擦传动的滚筒、用以滚筒动力传动的齿轮箱、用以检测旋转轴的扭矩和转速的扭矩传感器和用以驱动轮施加横向阻力的制动装置，所述滚筒可转动的安装在所述底座上；
所述立柱门架包括立柱、顶板和固定板，所述立柱的下端固定安装所述底座上，所述顶板横向固定安装在所述立柱的上端，所述固定板横向安装所述立柱的中部并与立柱形成上下滑动副，所述液压加载装置位于所述固定板的上方，所述夹具位于所述滚筒与所述固定板之间，所述夹具的上端固定在所述固定板上，所述夹具的下端装夹驱动轮；
所述液压加载装置包括竖直布置的液压腔、上端位于液压腔内的液压杆、导向柱、用以液压杆缓冲的缓冲弹簧和用以检测加载压力的压力传感器，所述液压腔固定在所述顶板上，所述压力传感器位于所述液压杆与压板之间，所述导向柱位于所述压板的周边，所述压板横向安装在所述导向柱的中下部，所述液压杆的下端与所述压板的中部连接，所述导向柱的底端固定在所述固定板上，所述固定板安装在所述立柱门架上，所述导向柱的顶端自下而上依次穿过所述压板、顶板；
所述压板与所述导向柱之间形成上下滑动副，所述导向柱与所述顶板之间均形成上下移动副，所述缓冲弹簧位于所述固定板与所述压板之间，所述缓冲弹簧的下端固定在所述固定板上，所述缓冲弹簧的上端固定在所述压板上；
所述滚筒与所述齿轮箱输入轴连接，所述齿轮箱输出轴与所述扭矩传感器连接，所述扭矩传感器与所述制动装置连接；所述扭矩传感器、压力传感器、制动装置、驱动轮分别与控制单元连接，所述控制单元通过液压控制阀与所述液压腔连接。
进一步，所述立柱和所述导向柱均设置有四个。
再进一步，所述制动装置为磁粉制动器。
再进一步，所述滚筒设置有两个，分别为第一滚筒和第二滚筒，所述第一滚筒与所述第二滚筒前后成列布置，所述驱动轮位于所述第一滚筒与所述第二滚筒之间，所述第一滚筒的转动方向、所述第二滚筒的转动方向均与所述驱动轮的转动方向相反。
再进一步，所述扭矩传感器通过扭矩传感器支架安装在所述底座上。
再进一步，所述齿轮箱内自上而下依次设置有第一齿轮、第三齿轮和第二齿轮，所述第一齿轮与所述第三齿轮啮合，所述第三齿轮与所述第二齿轮啮合，所述齿轮箱输入轴包括第一齿轮箱输入轴和第二齿轮箱输入轴，所述第一齿轮上设有所述第一齿轮箱输入轴，所述第二齿轮上设有所述第二齿轮箱输入轴，所述第三齿轮上设有所述齿轮箱输出轴，所述第一齿轮箱输入轴与所述第一滚筒连接，所述第二齿轮箱输入轴与所述第二滚筒连接。
再进一步，所述齿轮箱输出轴与所述扭矩传感器之间、所述磁粉制动器与所述扭矩传感器之间均通过联轴器连接。
更进一步，所述齿轮箱通过齿轮箱支架安装在所述底座上。
本发明的有益效果主要表现在：有效解决了传统路试重复性低且耗费成本高的问题，避免了现有检测装置可靠性低等各种缺陷；尤其解决了在变工况下的动态加载问题，以及现有测试系统不能有效模拟各种工作环境下的阻力加载等问题。
附图说明
图1是立柱门架式驱动轮测试系统的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。
参照图1，一种立柱门架式驱动轮测试系统，包括底座1，所述底座1上设置有用以定位驱动轮10的夹具2、用以驱动轮10竖向加载的液压加载装置、用以安装夹具2以及液压加载装置的立柱门架、用以驱动轮10摩擦传动的滚筒3、用以滚筒3动力传动的齿轮箱4、用以检测旋转轴的扭矩和转速的扭矩传感器5和用以驱动轮施加横向阻力的制动装置，所述滚筒3可转动的安装在所述底座1上；
所述立柱门架包括立柱71、顶板72和固定板73，所述立柱71的下端固定安装所述底座1上，所述顶板72横向固定安装在所述立柱71的上端，所述固定板73横向安装所述立柱71的中部并与立柱71形成上下滑动副，所述液压加载装置位于所述固定板73的上方，所述夹具2位于所述滚筒3与所述固定板73之间，所述夹具2的上端固定在所述固定板73上，所述夹具2的下端装夹驱动轮10；
所述液压加载装置包括竖直布置的液压腔81、上端位于液压腔81内的液压杆82、导向柱83、用以液压杆82缓冲的缓冲弹簧84和用以检测加载压力的压力传感器85，所述液压腔81固定在所述顶板72上，所述压力传感器85位于所述液压杆82与压板9之间，所述导向柱83位于所述压板9的周边，所述压板9横向安装在所述导向柱83的中下部，所述液压杆82的下端与所述压板9的中部连接，所述导向柱83的底端固定在所述固定板73上，所述固定板73安装在所述立柱门架上，所述导向柱83的顶端自下而上依次穿过所述压板9、顶板72；
所述压板9与所述导向柱83之间形成上下滑动副，所述导向柱83与所述顶板72之间均形成上下移动副，所述缓冲弹簧84位于所述固定板73与所述压板9之间，所述缓冲弹簧84的下端固定在所述固定板73上，所述缓冲弹簧84的上端固定在所述压板9上；
所述滚筒3与所述齿轮箱4输入轴连接，所述齿轮箱输出轴与所述扭矩传感器5连接，所述扭矩传感器5与所述制动装置连接；所述扭矩传感器5、压力传感器85、制动装置、驱动轮10分别与控制单元连接，所述控制单元通过液压控制阀与所述液压腔81连接。
进一步，所述立柱71和所述导向柱83均设置有四个。
再进一步，所述制动装置为磁粉制动器6。
再进一步，所述滚筒3设置有两个，分别为第一滚筒和第二滚筒，所述第一滚筒与所述第二滚筒前后成列布置，所述驱动轮10位于所述第一滚筒与所述第二滚筒之间，所述第一滚筒的转动方向、所述第二滚筒的转动方向均与所述驱动轮10的转动方向相反。
再进一步，所述扭矩传感器5通过扭矩传感器支架安装在所述底座1上。
再进一步，所述齿轮箱4内自上而下依次设置有第一齿轮、第三齿轮和第二齿轮，所述第一齿轮与所述第三齿轮啮合，所述第三齿轮与所述第二齿轮啮合，所述齿轮箱输入轴包括第一齿轮箱输入轴和第二齿轮箱输入轴，所述第一齿轮上设有所述第一齿轮箱输入轴，所述第二齿轮上设有所述第二齿轮箱输入轴，所述第三齿轮上设有所述齿轮箱输出轴，所述第一齿轮箱输入轴与所述第一滚筒连接，所述第二齿轮箱输入轴与所述第二滚筒连接。
再进一步，所述齿轮箱输出轴与所述扭矩传感器5之间、所述磁粉制动器6与所述扭矩传感器5之间均通过联轴器连接。
更进一步，所述齿轮箱5通过齿轮箱支架安装在所述底座1上。
本实施例中，所述顶板72横向固定安装在四个立柱的上端，所述固定板73横向安装四个立柱的中部并与立柱71形成上下滑动副，所述夹具2通过快速装夹装置安装在所述固定板73上；扭矩传感器5检测的旋转轴包括齿轮箱输出轴和磁粉制动器6的动力输出轴，扭矩传感器5可以测量旋转轴的扭矩和转速，通过相关公式就可以计算出功率值；滚筒3通过轴承可转动的安装在底座1上；滚筒3与齿轮箱输入轴用键连接，驱动轮10位于两滚筒正上方的中间位置，驱动轮10通过摩擦力带动第一滚筒和第二滚筒转动，第一滚筒的转动方向与第二滚筒的转动方向相同；磁粉制动器6的作用是为了给驱动轮10施加横向阻力，从而模拟叉车驱动轮实际的道路运行情况，磁粉制动器6与底座1用螺栓固定，齿轮箱输出轴与齿轮箱内第三齿轮通过键连接；夹具2的下端与驱动轮10之间用螺栓连接；控制单元通过液压控制阀与液压腔81连接，液压控制阀可为电磁阀，控制单元对驱动轮10输入驱动信号，同时通过控制电磁阀的通断，改变液压腔81的压力差，从而控制液压杆82对压板9施加纵向垂直载荷，通过控制磁粉制动器6对驱动轮施加横向行驶阻力，控制单元与各传感器、磁粉制动器6和电磁阀之间均通过导线连接，控制单元是整个测试系统的控制模块，控制芯片采用DSP，控制单元采用CAN总线控制，通过采集传感器返回的扭矩、转速和压力值，对系统进行反馈调节，调整对驱动轮的横向和纵向加载。
本发明的工作过程为：由控制单元给驱动轮10输出驱动信号，驱动轮10通过摩擦力带动双滚筒转动，再将扭矩由齿轮箱传递给扭矩传感器5，液压杆82通过压板和缓冲弹簧84对驱动轮施加纵向垂直载荷，磁粉制动器6对驱动轮施加横向行驶阻力，控制单元通过采集扭矩传感器5返回的扭矩、转速信号值和压力传感器85返回的压力信号值，对系统进行反馈调节，构成闭环控制。本发明可以测试驱动轮的动力性能如：最高车速、最大爬坡度和加速性能等
本发明有效解决了传统电动叉车动力性检测技术落后、耗费成本高的问题，避免了传统路试重复性低，受路况和环境影响较大的各种缺陷，尤其解决了现有台架测试系统无法模拟变工况下的动态加载，以及不同路面摩擦系数时变阻力加载的问题。
除上述优选实施例外，本发明还有其他的实施方式，本领域技术人员可以根据本发明作出各种改变和变形，只要不脱离本发明的精神，均应属于本发明所附权利要求所定义的范围。
Claims (8)
1.一种立柱门架式驱动轮测试系统，包括底座，其特征在于：所述底座上设置有用以定位驱动轮的夹具、用以驱动轮竖向加载的液压加载装置、用以安装夹具以及液压加载装置的立柱门架、用以驱动轮摩擦传动的滚筒、用以滚筒动力传动的齿轮箱、用以检测旋转轴的扭矩和转速的扭矩传感器和用以驱动轮施加横向阻力的制动装置，所述滚筒可转动的安装在所述底座上；
所述立柱门架包括立柱、顶板和固定板，所述立柱的下端固定安装所述底座上，所述顶板横向固定安装在所述立柱的上端，所述固定板横向安装所述立柱的中部并与立柱形成上下滑动副，所述液压加载装置位于所述固定板的上方，所述夹具位于所述滚筒与所述固定板之间，所述夹具的上端固定在所述固定板上，所述夹具的下端装夹驱动轮；
所述液压加载装置包括竖直布置的液压腔、上端位于液压腔内的液压杆、导向柱、用以液压杆缓冲的缓冲弹簧和用以检测加载压力的压力传感器，所述液压腔固定在所述顶板上，所述压力传感器位于所述液压杆与压板之间，所述导向柱位于所述压板的周边，所述压板横向安装在所述导向柱的中下部，所述液压杆的下端与所述压板的中部连接，所述导向柱的底端固定在所述固定板上，所述固定板安装在所述立柱门架上，所述导向柱的顶端自下而上依次穿过所述压板、顶板；
所述压板与所述导向柱之间形成上下滑动副，所述导向柱与所述顶板之间均形成上下移动副，所述缓冲弹簧位于所述固定板与所述压板之间，所述缓冲弹簧的下端固定在所述固定板上，所述缓冲弹簧的上端固定在所述压板上；
所述滚筒与所述齿轮箱输入轴连接，所述齿轮箱输出轴与所述扭矩传感器连接，所述扭矩传感器与所述制动装置连接；所述扭矩传感器、压力传感器、制动装置、驱动轮分别与控制单元连接，所述控制单元通过液压控制阀与所述液压腔连接。
2.如权利要求1所述的立柱门架式驱动轮测试系统，其特征在于：所述立柱和所述导向柱均设置有四个。
3.如权利要求1或2所述的立柱门架式驱动轮测试系统，其特征在于：所述制动装置为磁粉制动器。
4.如权利要求1或2所述的立柱门架式驱动轮测试系统，其特征在于：所述滚筒设置有两个，分别为第一滚筒和第二滚筒，所述第一滚筒与所述第二滚筒前后成列布置，所述驱动轮位于所述第一滚筒与所述第二滚筒之间，所述第一滚筒的转动方向、所述第二滚筒的转动方向均与所述驱动轮的转动方向相反。
5.如权利要求1或2所述的立柱门架式驱动轮测试系统，其特征在于：所述扭矩传感器通过扭矩传感器支架安装在所述底座上。
6.如权利要求4所述的立柱门架式驱动轮测试系统，其特征在于：所述齿轮箱内自上而下依次设置有第一齿轮、第三齿轮和第二齿轮，所述第一齿轮与所述第三齿轮啮合，所述第三齿轮与所述第二齿轮啮合，所述齿轮箱输入轴包括第一齿轮箱输入轴和第二齿轮箱输入轴，所述第一齿轮上设有所述第一齿轮箱输入轴，所述第二齿轮上设有所述第二齿轮箱输入轴，所述第三齿轮上设有所述齿轮箱输出轴，所述第一齿轮箱输入轴与所述第一滚筒连接，所述第二齿轮箱输入轴与所述第二滚筒连接。
7.如权利要求3所述的立柱门架式驱动轮测试系统，其特征在于：所述齿轮箱输出轴与所述扭矩传感器之间、所述磁粉制动器与所述扭矩传感器之间均通过联轴器连接。
8.如权利要求7所述的立柱门架式驱动轮测试系统，其特征在于：所述齿轮箱通过齿轮箱支架安装在所述底座上。
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