CN105466657B - 基于路面的压电双十字梁车辆振动检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了基于路面的压电双十字梁车辆振动检测装置，与安装在车辆上的振动检测装置相比，该装置可以克服车辆本身振动对测量结果的影响，提高了车辆振动测量结果的精度。基于路面的压电双十字梁车辆振动检测装置包括有端盖(1)、固定螺栓(2)、上矩形框(3)、安装螺栓(4)、外壳(5)、质量块(6)、压电片(7)、弹簧垫片(8)、支撑柱(9)、十字横梁(10)、基座(11)、双十字梁(12)、下矩形框(13)与固定螺母(14),提供了一种结构紧凑，使用寿命长，检测结果准确的车辆振动检测装置，对于车辆振动检测领域具有重要意义。

Description

基于路面的压电双十字梁车辆振动检测装置

技术领域

本发明涉及压电振动检测领域，更具体的说，它涉及一种基于路面的车辆振动检测装置。

背景技术

路面引起的车辆振动不但影响人们乘车舒适度还影响车辆各个部件的使用寿命，因此对车辆振动信号的检测一直是车辆工程领域的重点研究方向，由于车辆振动的信号主要是加速度信号，故经常使用加速度传感器进行加速度信号的采集，其中压电加速度传感器以其高灵敏度、抗电磁干扰、对温度变化不敏感等优点得到了广泛应用，但是现有的测量车辆振动加速度信号的方法通常是将压电加速度传感器直接安装在车辆自身上，这种测量方法虽然简单但是测量结果受车辆发动机振动等因素影响较大，无法完整体现道路对车辆振动的影响，测量结果不够理想。本发明提出一种基于路面的压电双十字梁车辆振动检测装置，避免了除道路以外其他因素对车辆振动的影响，且检测装置结构紧凑，使用寿命长，检测结果准确，对车辆振动检测领域的技术进步具有重要意义。

发明内容

本发明针对目前车辆振动检测主要将检测装置安装在车辆本身这一现状，设计了一种安装在路面的车辆振动检测装置，该装置系统结构简单、通用性好、灵敏度高、使用寿命长、成本较低、可满足车辆振动检测领域的要求。

参阅图1至图7，为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案予以实现。本发明所提供的基于路面的压电双十字梁车辆振动检测装置包括有端盖、固定螺栓、上矩形框、安装螺栓、外壳、质量块、压电片、弹簧垫片、支撑柱、十字横梁、基座、双十字梁、下矩形框与固定螺母。

下矩形框放置在台面上，双十字梁放置在下矩形框上，上矩形框放置在双十字梁上，两个支撑柱的上端穿过上矩形框与端盖固接，两个支撑柱的下端与双十字梁固接，固定螺栓依次穿过上矩形框、弹簧垫片、双十字梁及下矩形框与固定螺母螺纹连接，基座放入上矩形框中，固接于双十字梁中心的圆形槽内，基座上放置有外壳，基座的中心柱上放置有十字横梁，十字横梁的上表面与外壳中心的凸台底部面接触配合，十字横梁的四个悬臂上表面中部粘贴有四个压电片，四个悬臂的端部固接有质量块，安装螺栓依次穿过外壳中心的螺纹孔及十字横梁中心的通孔与基座的螺纹盲孔螺纹固定连接。

技术方案中所述的端盖用矩形钢板制作，端盖两端加工有圆形凸台，凸台中心加工有圆形槽，用于端盖与支撑柱固定。

技术方案中所述的上矩形框由钢材制成，上矩形框的左右两侧边框加工有螺纹通孔。

技术方案中所述的外壳用钢材制作的圆筒形零件，外壳的底面中心加工有凸台，外壳的凸台中心加工有螺纹通孔。

技术方案中所述的支撑柱由钢材制作的圆柱形零件，支撑柱的截面圆直径与端盖的圆形槽直径相同。

技术方案中所述的十字横梁用矩形钢板制作的横梁，十字横梁的中心加工有圆形通孔，十字横梁的圆形通孔直径与外壳的螺纹通孔直径相同。

技术方案中所述的基座用圆形钢板制作的阶梯形零件，基座的内径与外壳的内径相同，基座的外径与双十字梁的圆形槽直径相同，基座的中心加工有中心柱，中心柱的中部加工有螺纹盲孔，基座的螺纹盲孔直径与外壳的螺纹通孔直径相同。

技术方案中所述的双十字梁用薄钢板制作，双十字梁的两端采用十字结构，两个十字结构的中心各加工有圆形通孔，双十字梁中心的凸台加工有圆形槽，用于安装基座。

技术方案中所述的下矩形框用薄钢板制作，下矩形框的左右两侧边框加工有螺纹通孔，下矩形框的底部加工有凹槽，用于放置固定螺母。

本发明的有益效果是：

(1)传统方法将车辆振动检测装置安装在车辆上检测振动信号，这种方法无法排除车辆发动机等道路以外的其他因素对车辆振动的影响。本发明将压电双十字梁车辆振动检测装置安装在路面上，测量的结果更好的反映了道路对车辆运行的影响，为公路建设部门和车辆设计部门提供了更加精确的基础数据。

(2)本发明的主要零件采用标准型钢及标准钢板进行加工，首先，标准型钢及标准钢板产量大，机械加工工序少，生产成本较低；其次，作为测量仪器的重要附件，采用标准型钢具有一定的强度，能够在长期使用中不变形，保证测量的精度，可以满足国家标准对测量精度的要求。

附图说明

图1是基于路面的压电双十字梁车辆振动检测装置的爆炸图；

图2是基于路面的压电双十字梁车辆振动检测装置的剖视图；

图3是基于路面的压电双十字梁车辆振动检测装置的端盖1的轴测图；

图4是基于路面的压电双十字梁车辆振动检测装置的上矩形框3的轴测图；

图5是基于路面的压电双十字梁车辆振动检测装置的外壳5的轴测图；

图6是基于路面的压电双十字梁车辆振动检测装置的双十字梁12的轴测图；

图7是基于路面的压电双十字梁车辆振动检测装置下矩形框13的轴测图；

图中：1.端盖，2.固定螺栓，3.上矩形框，4.安装螺栓，5.外壳，6.质量块，7.压电片，8.弹簧垫片，9.支撑柱，10.十字横梁，11.基座，12.双十字梁，13.下矩形框，14.固定螺母。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的详细描述:

参阅图1至图7，基于路面的压电双十字梁车辆振动检测装置包括有端盖1、固定螺栓2、上矩形框3、安装螺栓4、外壳5、质量块6、压电片7、弹簧垫片8、支撑柱9、十字横梁10、基座11、双十字梁12、下矩形框13与固定螺母14。

下矩形框13用薄钢板制作并放置在台面上，下矩形框13的左右两侧边框加工有螺纹通孔，下矩形框13的底部加工有凹槽，用于放置固定螺母14，双十字梁12用薄钢板制作并放置在下矩形框13上，双十字梁12的两端采用十字结构，两个十字结构的中心各加工有圆形通孔，双十字梁12中心的凸台加工有圆形槽，用于安装基座11，上矩形框3放置在双十字梁12上，两个支撑柱9的上端穿过上矩形框3与端盖1固接，两个支撑柱9的下端与双十字梁12固接，固定螺栓2依次穿过上矩形框3、弹簧垫片8、双十字梁12及下矩形框13与固定螺母14螺纹连接，基座11放入上矩形框3中，固接于双十字梁12中心的圆形槽内，基座11上放置有外壳5，基座11的中心加工有中心柱，中心柱的中部加工有螺纹盲孔，基座11的中心柱上放置有十字横梁10，十字横梁10的中心加工有圆形通孔，十字横梁10的上表面与外壳5中心的凸台底部面接触配合，十字横梁10的四个悬臂上表面中部粘贴有四个压电片7，四个悬臂的端部固接有质量块6，安装螺栓4依次穿过外壳5中心的螺纹孔及十字横梁10中心的通孔与基座11的螺纹盲孔螺纹固定连接。

端盖1用矩形钢板制作，端盖1两端加工有圆形凸台，凸台中心加工有圆形槽，用于端盖1与支撑柱9固定。

上矩形框3由钢材制成，上矩形框3的左右两侧边框加工有螺纹通孔。

外壳5用钢材制作的圆筒形零件，外壳5的底面中心加工有凸台，凸台中心加工有螺纹通孔。

支撑柱9由钢材制作的圆柱形零件，支撑柱9的截面圆直径与端盖1的圆形槽直径相同。

十字横梁10用矩形钢板制作的横梁，十字横梁10的圆形通孔直径与外壳5的螺纹通孔直径相同。

基座11用圆形钢板制作的阶梯形零件，基座11的内径与外壳5的内径相同，基座11的外径与双十字梁12的圆形槽直径相同，基座11的螺纹盲孔直径与外壳5的螺纹通孔直径相同。

基于路面的压电式车辆振动检测装置的使用方法:检测装置放置在路面上事先制好的测试凹槽内，当车辆压过基于路面的压电式车辆振动检测装置的端盖1表面时，十字横梁10振动，压电片7形变产生电荷，电荷信号经信号调理电路处理后传递给上位机分析处理，完成车辆的振动信号的检测。

Claims (9)

1.一种基于路面的压电双十字梁车辆振动检测装置，其特征在于所述的基于路面的压电双十字梁车辆振动检测装置包括有端盖(1)、固定螺栓(2)、上矩形框(3)、安装螺栓(4)、外壳(5)、质量块(6)、压电片(7)、弹簧垫片(8)、支撑柱(9)、十字横梁(10)、基座(11)、双十字梁(12)、下矩形框(13)与固定螺母(14)；

下矩形框(13)放置在台面上，双十字梁(12)放置在下矩形框(13)上，上矩形框(3)放置在双十字梁(12)上，两个支撑柱(9)的上端穿过上矩形框(3)与端盖(1)固接，两个支撑柱(9)的下端与双十字梁(12)固接，固定螺栓(2)依次穿过上矩形框(3)、弹簧垫片(8)、双十字梁(12)及下矩形框(13)与固定螺母(14)螺纹连接，基座(11)放入上矩形框(3)中，固接于双十字梁(12)中心的圆形槽内，基座(11)上放置有外壳(5)，基座(11)的中心柱上放置有十字横梁(10)，十字横梁(10)的上表面与外壳(5)中心的凸台底部面接触配合，十字横梁(10)的四个悬臂上表面中部粘贴有四个压电片(7)，四个悬臂的端部固接有质量块(6)，安装螺栓(4)依次穿过外壳(5)中心的螺纹孔及十字横梁(10)中心的通孔与基座(11)的螺纹盲孔螺纹固定连接。

2.按照权利要求1所述的基于路面的压电双十字梁车辆振动检测装置，其特征在于所述的端盖(1)用矩形钢板制作，端盖(1)两端加工有圆形凸台，端盖(1)的凸台中心加工有圆形槽，用于端盖(1)与支撑柱(9)固定。

3.按照权利要求1所述的基于路面的压电双十字梁车辆振动检测装置，其特征在于所述的上矩形框(3)由钢材制成，上矩形框(3)的左右两侧边框加工有螺纹通孔。

4.按照权利要求1所述的基于路面的压电双十字梁车辆振动检测装置，其特征在于所述的外壳(5)用钢材制作的圆筒形零件，外壳(5)的底面中心加工有凸台，外壳(5)的凸台中心加工有螺纹通孔。

5.按照权利要求1所述的基于路面的压电双十字梁车辆振动检测装置，其特征在于所述的支撑柱(9)由钢材制作的圆柱形零件，支撑柱(9)的截面圆直径与端盖(1)的圆形槽直径相同。

6.按照权利要求1所述的基于路面的压电双十字梁车辆振动检测装置，其特征在于所述的十字横梁(10)用矩形钢板制作的横梁，十字横梁(10)的中心加工有圆形通孔，十字横梁(10)的圆形通孔直径与外壳5的螺纹通孔直径相同。

7.按照权利要求1所述的基于路面的压电双十字梁车辆振动检测装置，其特征在于所述的基座(11)用圆形钢板制作的阶梯形零件，基座(11)的内径与外壳(5)的内径相同，基座(11)的外径与双十字梁(12)的圆形槽直径相同，基座(11)的中心加工有中心柱，中心柱的中部加工有螺纹盲孔，基座(11)的螺纹盲孔直径与外壳(5)的螺纹通孔直径相同。

8.按照权利要求1所述的基于路面的压电双十字梁车辆振动检测装置，其特征在于所述的双十字梁(12)用薄钢板制作，双十字梁(12)的两端采用十字结构，两个十字结构的中心各加工有圆形通孔，双十字梁(12)中心的凸台加工有圆形槽，用于安装基座(11)。

9.按照权利要求1所述的基于路面的压电双十字梁车辆振动检测装置，其特征在于所述的下矩形框(13)用薄钢板制作，下矩形框(13)的左右两侧边框加工有螺纹通孔，下矩形框(13)的底部加工有凹槽，用于放置固定螺母(14)。