CN105445035A - 一种非驱动转向桥总成综合实验台 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种非驱动转向桥总成综合实验台，包括实验台、设置于实验台上的非驱动转向桥总成支座、用于模拟非驱动转向桥总成载荷的液压加载系统、阻滞力检测系统、转向疲劳耐久检测系统、液压站以及用于对各系统实时监控的设备操控台；本发明可分别检测空载与满载情况下：①单个轮毂的滚动阻滞力和两端轮毂的滚动阻滞力并计算驱动桥总成两端的阻滞力差；②测量转向阻滞力、转向角度，并输出转向阻滞力与转向角度曲线；③转向机构疲劳寿命检测。由于是采用传感器直接测量的方式，避免了现有技术因间接测量造成的误差，提高了测量数据的准确度；同时本发明结构简单，采用液压驱动与伺服步进电机分别驱动模式，安全系数高，噪音低，投入成本低。

Description

一种非驱动转向桥总成综合实验台

技术领域

本发明涉及检测实验台，特别是一种用于对非驱动转向桥总成滚动阻滞力、转向阻滞力和转向疲劳耐久检测的实验台。

背景技术

非驱动转向桥总成的滚动阻滞力是车辆安全与经济性能的重要数据,阻滞力过大，则会增加油耗、发生轮毂轴承发热，严重的会造成轮胎爆胎或前轮抱死，对于车辆来说是致命性的故障；阻滞力过小，则会发生轮毂松旷，会造成轮毂轴承早期磨损，前轮摆动等故障。转向阻滞力则会严重影响整车的操作稳定性和舒适性，过大的转向阻滞力会影响整车转向回正性能，转向时方向盘沉重，驾驶人员容易疲惫。针对目前本领域所采用的滚动阻滞力检测还没有专门的设备，依靠人员采用弹簧秤拉拽进行测量，测量精度低、测量稳定性差；转向阻滞力目前既没有测量方法也没有测量设备；而转向疲劳耐久目前只有针对转向横拉杆总成的检测，对于非驱动转向桥中的转向相关零部件，如转向直拉杆臂、转向横拉杆臂、转向节等都没有进行测试，不能反映桥总成的综合转向疲劳耐久情况。

发明内容

针对目前存在的问题和实际情况，本发明的目的在于提供一种非驱动转向桥总成滚动阻滞力、转向阻滞力和转向疲劳耐久的实验台，可对单个轮边或两个轮边同时进行滚动阻滞力检测；可单独对转向阻滞力、转向角度进行检测；可对非驱动转向桥内部转向系所有零部件的疲劳耐久进行检测；数据更为准确，安全系数更高。

为解决上述问题，本发明采用以下技术方案：

一种非驱动转向桥总成综合实验台，包括实验台、设置于实验台上的非驱动转向桥总成支座、用于模拟非驱动转向桥总成载荷的液压加载系统、阻滞力检测系统、转向疲劳耐久检测系统、液压站以及用于对各系统实时监控的设备操控台；

所述阻滞力检测系统包括对称设置于非驱动转向桥总成支座两侧的两个固定支座和两个固定支架，任意所述的固定支架上依次安装有伺服步进电机、减速机和滚珠丝杠，所述伺服步进电机的输出端连接减速机，所述减速机通过弹性轴联器与滚珠丝杠的丝杆连接，所述滚珠丝杠的滑动螺母上固定有至少三根与丝杆平行的推杆，所述推杆的端部通过法兰盘连接有测力传感器；所述固定支座上设有滑动支座，所述滑动支座通过万向节与对应的固定支架连接，所述固定支架和滚珠丝杠均通过弹簧悬挂于龙门架上；

所述转向疲劳耐久检测系统包括相对设置的两个底座和两个液压缸，任意所述的底座上连接有活动滑块，所述两个液压缸水平设置且两个液压缸的活塞杆端部相对，任意所述液压缸的活塞杆端固定有测力传感器，液压缸的另一端通过万向节固定在对应的活动滑块上。

进一步，所述液压加载系统包括对称设置于非驱动转向桥总成支座两侧的两个支撑座，任意所述的支撑座上端沿竖直方向固定有液压缸，所述液压缸的活塞杆端部向下且连接有压盘，所述压盘上固定有轴承导向机构。

进一步，所述滑动支座通过滚珠丝杠与固定支座活动连接，滑动支座沿滚珠丝杠的丝杆做上下往复运动。

进一步，所述活动滑块通过滚珠丝杠与固定支座活动连接，活动滑块沿滚珠丝杠的丝杆做上下往复运动。

进一步，所述非驱动转向桥总成支座与实验台通过螺栓拆卸式连接，非驱动转向桥总成支座上端固定有板簧支座，所述非驱动转向桥总成通过紧固螺栓固定在板簧支座上。

本发明的有益效果在于：本发明设计的针对非驱动转向桥总成滚动阻滞力检测、转向阻滞力检测及转向疲劳耐久检测的实验台，可分开测单个轮边的滚动阻滞力，也可同时测两端轮边的滚动阻滞力并计算桥总成两端的阻滞力和、阻滞力差；可独立检测桥总成的转向阻滞力、转向角度，转向疲劳耐久，由于是采用测力传感器直接测量的方式，由设备控制台上自动控制，避免了现有技术因人为测量造成的误差，提高了测量数据的准确度；同时本发明结构简单，采用伺服步进电机及液压驱动模式，安全系数高，噪音低，投入成本低。

附图说明

下面结合附图就本发明的具体实施方式作进一步说明，其中：

图1是本发明的阻滞力检测系统示意图；

图2是本发明的转向疲劳耐久检测系统示意图；

图3是本发明的液压加载系统示意图；

图4是图1中A部的局部放大图；

图5是图1中B部的局部放大图。

具体实施方式

参照附图1至图5所示的一种非驱动转向桥总成综合实验台，包括实验台、设置于实验台上的非驱动转向桥总成支座1、用于模拟非驱动转向桥总成载荷的液压加载系统、阻滞力检测系统、转向疲劳耐久检测系统、液压站以及用于对各系统实时监控的设备操控台。

阻滞力检测系统包括对称设置于非驱动转向桥总成支座两侧的两个固定支座12和两个固定支架13，任意所述的固定支架13上依次安装有伺服步进电机9、减速机8和滚珠丝杠，伺服步进电机9的输出端连接减速机8，减速机8通过弹性轴联器7与滚珠丝杠的丝杆5连接，滚珠丝杠的滑动螺母6上固定有三根与丝杆5平行的推杆4，推杆4的端部通过法兰盘3连接有测力传感器2。

固定支座12上设有滑动支座11，滑动支座11通过万向节10与固定支架12连接，所述固定支架12和滚珠丝杠均通过弹簧悬挂于龙门架上（龙门架图中未体现，参考现有龙门架设计）。

参照图5所示，滑动支座11通过滚珠丝杆15与固定支座12连接，滑动支座11可沿滚珠丝杠15的丝杆上下调节高度，进而带动固定支架12及其他部件上下运动，调整到合适的检测位置；伺服步进电机9及测力传感器2的控制线连接到设备操控台上的PLC上。

伺服步进电机开始工作时，伺服步进电机9提供动力，通过减速机8、弹性联轴器7、丝杆5转动，推动滑动螺母6直线运动，从而带动推杆4和法兰盘3直线运动，进而通过测力传感器2推动非驱动转向桥总成14上的轮毂、转向直拉杆臂、转向横拉杆臂、转向节等试件，进而对非驱动转向桥总成14的滚动阻滞力和转向阻滞力进行检测。

转向疲劳耐久检测系统包括相对设置的两个底座21和两个液压缸24，每个底座21上通过滚珠丝杠26连接有活动滑块22，两个液压缸24水平设置且两个液压缸24的活塞杆端部相对，液压缸24的活塞杆端固定有测力传感器25，液压缸24的另一端通过万向节23固定在对应的活动滑块22上，液压缸24随活动滑块22可上下调整高度。

液压加载系统包括对称设置于非驱动转向桥总成支座1两侧的两个支撑座31，支撑座31上端沿竖直方向固定有液压缸32，液压缸32的活塞杆端部向下且连接有压盘33，压盘33上固定有轴承导向机构34。

工作时，液压站为液压缸24、32提供不间断高压油，液压加载模拟非驱动转向车桥总成14处于载荷状态下时，液压缸32推动压盘33，压盘33推动轴承导向机构34加载在非驱动转向车桥总成14上；

转向疲劳耐久检测时，相对的两个液压缸24推动测量传感器25，进而反复推动非驱动转向桥总成14上的检测部位，进行疲劳耐久检测。

非驱动转向桥总成支座1与实验台通过螺栓拆卸式连接，调整对应各检测过程位置安装，非驱动转向桥总成支座1上端固定有板簧支座1a，非驱动转向桥总成14通过紧固螺栓固定在板簧支座1a上。

设备操控台选择采用触摸平板电脑加PLC自动化控制技术，控制液压站中的电磁换向阀、电液比例阀等，同时将测力传感器发生压缩产生的电信号实时输出到PLC，经过处理显示到触摸平板屏幕上，实现自动化和智能化操作，于设备操控台上对非驱动转向桥总成的滚动阻滞力、转向阻滞力和疲劳耐久进行实时显示和记录。

本发明的操作过程如下：

1、滚动阻滞力检测：参照图1中右侧的阻滞力检测系统位置（图中为单侧轮毂检测，亦可以两边轮毂同时检测），检测前先将被测桥总成安置在试验台的非驱动转向桥总成支座上并通过紧固螺栓固定牢靠，调整位于非驱动转向桥总成两端的液压加载系统到合适的载荷；调整滑动支座进而调整伺服步进电机到检测位置，配合固定支架上通过弹簧悬挂的丝杆调整整个系统高度，使得非驱动转向桥总成两边的轮胎螺栓分别与对应的测力传感器连接杆进行对接。设置试验参数，控制程序切换到滚动阻滞力检测，启动测试程序，伺服步进电机系统按程序设置，自动缓慢推动测力传感器（试件），系统自动生成并记录该桥总成的滚动阻滞力加载曲线（F-t）图。

2、转向阻滞力检测：参照图1中左侧阻滞力检测系统位置，检测前先将被测桥总成安置在试验台的桥总成支座上并通过紧固螺栓固定牢靠，调整位于桥总成两端的液压加载系统到合适的载荷；同理按滚动阻滞力检测中方式调整伺服步进电机到检测位置，将使得非驱动转向桥总成的试件（如转向节）与对应的测力传感器连接杆进行对接，设置试验参数，控制程序切换到转向阻滞力检测，启动测试程序，伺服步进电机系统按程序设置，自动缓慢推动试件，系统自动生成并记录该桥总成的转向阻滞力-转向角度加载曲线（F-a）图。

3、转向疲劳耐久测试操作过程如下：参照图2所示，检测前先将被测桥总成安置在试验台的桥总成支座上并通过紧固螺栓固定牢靠，调整液压疲劳耐久加载系统到检测位置，并通过底座上的滚珠丝杠调整系统高度至合适位置。于设备操控台上打开计算机控制系统，控制开关选择手动模式，通过点动按钮微调液压缸的活塞缸伸到合适位置，进而测力传感器前端通过球铰与非驱动转向桥总成的转向直拉杆臂相连。设置试验参数，控制程序切换到转向疲劳耐久检测，启动测试程序，转向疲劳耐久检测系统按程序设置，进行反复加载推动转向直拉杆臂，系统自动生成并记录该非驱动转向桥总成的转向疲劳次数。

以上所述，仅为本发明较佳具体实施方式，但本发明保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此本发明保护范围以权利要求书的保护范围为准。

Claims (5)

1.一种非驱动转向桥总成综合实验台，其特征在于，包括实验台、设置于实验台上的非驱动转向桥总成支座、用于模拟非驱动转向桥总成载荷的液压加载系统、阻滞力检测系统、转向疲劳耐久检测系统、液压站以及用于对各系统实时监控的设备操控台；

所述阻滞力检测系统包括对称设置于非驱动转向桥总成支座两侧的两个固定支座和两个固定支架，任意所述的固定支架上依次安装有伺服步进电机、减速机和滚珠丝杠，所述伺服步进电机的输出端连接减速机，所述减速机通过弹性轴联器与滚珠丝杠的丝杆连接，所述滚珠丝杠的滑动螺母上固定有至少三根与丝杆平行的推杆，所述推杆的端部通过法兰盘连接有测力传感器；所述固定支座上设有滑动支座，所述滑动支座通过万向节与对应的固定支架连接，所述固定支架和滚珠丝杠均通过弹簧悬挂于龙门架上；

所述转向疲劳耐久检测系统包括相对设置的两个底座和两个液压缸，任意所述的底座上连接有活动滑块，所述两个液压缸水平设置且两个液压缸的活塞杆端部相对，任意所述液压缸的活塞杆端固定有测力传感器，液压缸的另一端通过万向节固定在对应的活动滑块上。

2.根据权利要求1所述的一种非驱动转向桥总成综合实验台，其特征在于，所述液压加载系统包括对称设置于非驱动转向桥总成支座两侧的两个支撑座，任意所述的支撑座上端沿竖直方向固定有液压缸，所述液压缸的活塞杆端部向下且连接有压盘，所述压盘上固定有轴承导向机构。

3.根据权利要求1所述的一种非驱动转向桥总成综合实验台，其特征在于，所述滑动支座通过滚珠丝杠与固定支座活动连接，滑动支座沿滚珠丝杠的丝杆做上下往复运动。

4.根据权利要求1所述的一种非驱动转向桥总成综合实验台，其特征在于，所述活动滑块通过滚珠丝杠与固定支座活动连接，活动滑块沿滚珠丝杠的丝杆做上下往复运动。

5.根据权利要求1所述的一种非驱动转向桥总成综合实验台，其特征在于，所述非驱动转向桥总成支座与实验台通过螺栓拆卸式连接，非驱动转向桥总成支座上端固定有板簧支座，所述非驱动转向桥总成通过紧固螺栓固定在板簧支座上。